给排水中的管网分区与资源优化管理

陈龙

浙江桃花源环保科技有限公司 浙江 杭州 310000

在进行市政工程建设的过程中，给排水施工是一项非常关键的内容通常情况下，市政给排水工程会直接影响到居民生活用水、地下管道通畅、城市防洪等问题，因此必须要高度重视给排水设计工作。随着城市化发展进程的不断加快，人们生活用水的需求也在持续上涨，为了能够充分满足居民的用水需求，需要对当前城市的给排水设计进行优化与改善。为了能够提升给排水工程的质量，在进行设计的时候，可以运用管网分区的管理方式，并不断加强资源优化管理工作，这样才能够提升给排水设施的管理效率。市政给排水输水方式及管网分区的注意事项及基本原则，为管网分区工作搭建了基本的框架[1-2]。重点对市政给水设计工作中的官网分区与输水方式之间的关系进行了进一步研究，阐述了分区会影响输水方式及输水效率的观点[3]。针对具体的工程项目进行了管网分区方案设计，并对不同输水方式的优劣性进行了比较分析[4]。详细的进行管网分区方案设计要点的探讨，以具体工程为例，详细的阐述了分区方案制定的细则及各个流程注意事项[5]。在上述基础上，笔者结合自身的工作经验和工程实践，分析如下。

1 对于给排水工程管网分区以及资源优化的重要性

在实际开展城市给排水施工的时候，管网分区是一项非常重要的工作，而且会对工程建设的质量产生重要影响，所以，技术人员必须要高度重视官网分区与资源优化工作，提升给排水工程的建设质量。最近这些年以来，我国社会经济得到了突飞猛进的发展，城市化建设也在持续进行，而给排水建设在市政工程建设中具有重要地位，因此也受到了社会各界的高度关注。然而，现阶段我国在城市管网分区以及资源优化等方面依然存在着比较突出的问题，这也会直接影响到给排水建设的质量[6]。所以，为了能够提升给排水工程的质量，必须要注重对管网分区进行设计优化，只有这样才能够保障给排水工程的稳定运行。此外，随着互联网技术的快速发展，计算机技术在管网分区建设中也得到了广泛应用，这些高新技术的应用为给排水工程施工带来了新契机，使得资源优化变得更加科学，能够显著提升给排水工程的质量。

2 工程概况

本工程为水韵湖城南太湖新区（两河两漾）数字化生态修复工程，同时也是针对市政给排水工程官网进行分区及数字化建设的重要项目。本项目主要对南太湖新区西南工业集聚区进行雨水管网数字化平台建设，对康山街道内的河道进行水生态治理及沿线环境整治，包含奚家庄河、黑板桥河以及奚家庄河上三伯母漾和分统漾，范围还包括陆港河、陆家兜河部分河段，以及南村河。治理总长度7.93km，总水域面积约23.4hm2。雨水管网数字化部分主要工程内容：智慧排口水质自动监测预警系统（管网监测设备）100套、户外小型水质自动监测系统2套、水质自动监测岸边站2套、智慧河长监控系统（视频监控）81套、雨量计1套、55寸液晶显示屏1套、台式电脑2套、服务器1套，并基于以上感知端设备或硬件支持设备，针对本项目特征开发1套智慧河道管理系统，实现对河道及雨水管网的远程监测和监督管理。

3 给排水设计中输水方式的选择

3.1 输水方式的分类

对于市政给排水工程来说，在对此类项目进行设计的时候，通常情况下都会选用多样化的输水方式，主要包括以下几种：压力流输水方式、重力流输水方式以及重力和压力联合输水的方式。

压力流输水方式一般情况下都是在水位相对来说比较低的地区使用，在进行输水的过程中需要使用加压泵输水。对于那些水位非常低，且水厂地形高差非常大的情况下，如果使用一次加压，会严重影响加压泵的正常运行，而且管道也会长时间处于高压状态下，会威胁到输水的安全。在这种情况下，应当使用分级加压输水的方法，这样不但能够降低加压泵的扬程，同时还可以降低压力的大小。针对这种情况，在进行工程设计的过程中，需要对这些情况进行综合分析，并科学设置加压输水的分级数[7]。

重力流输水方式通常是在水源水位比较高的地区使用，如果当水源地和水厂两地之间的水位高差比较大的情况下，该方式能够克服水压差实现输水。当水源地所处位置比较高的情况下，和水厂之间的地形高差非常大，此时为了能够确保正常输水，还需要在高点位置增加减压阀，只有这样才能够保障管道的稳定运行。与此同时，我们可以采取减小输水管径的方法，降低输水损耗，从而使管道内的水压减小。

重力与压力相结合的输水方式，这种方式更加适合在水源水位低、水厂水位高的情况下使用。这种输水方式的应用也非常广泛，如果输水管线沿线中途存在地形高点，在这种情况下，需要使用加压泵进行加压处理，然后再自流输水至水厂水池。

3.2 合理选择输水方式

在进行给排水工程设计的过程中，可供选择的输水方式有很多种，我们必须要根据现场的实际情况选用科学的输水方式，并考虑以下几种因素：水源情况、供水水量大小、水压大小等，必须要保障输水方式满足当地的输水管理要求，只有这样才能够确保给排水设施的稳定运行。

在选择输水方式的过程中，必须要严格遵循设计方案的要求，分别用I、Q、Z1以及Z2代表供水距离、流量大小、水源水位的大小以及水厂水位的大小，如果Z1小于Z2的情况下，可以采用水泵加压输水方式，另外还需要对输水压力进行数据技术与分析，经过计算来确定水泵流量以及扬程等参数[8]。如果Z1大于Z2的情况下，且能够完全克服输水管路中损耗的情况下，需要采用重力流输水方式，这样也可以节省输水过程中的能耗，为了确保输水过程的安全性，当需要对管线水力坡度以及地形等因素进行分析，保证输水方式能够实现最优化。当水源地与水厂两者间地形高差非常大的情况下，还需要在管道适当的位置布设减压装置，通过这种方式来对内部压力进行调节。

在进行输水方式选择的时候，还应当综合考虑工程建设的实际情况，并对地形条件、管线材料以及长度等因素进行分析，再对水力等数据参数进行计算，并挑选出最科学的输水方式。

4 市政给排水设计中管网分区方案的确定

4.1 对具体阶层数进行科学选择

在实际进行市政给排水设计的过程中，对于那些规模相对来说较大的城市，必须要对管网分区进行精心设计，分析当地的实际供水需求，在此基础上制定出更加科学的措施，来解决供水能耗高、管网压力大的问题。在开展管网分区设计的过程中，必须要优先考虑阶层数等方面的问题，在进行系统设计的时候，首先要将第一层设置为配水层，其次是控压减漏层，然而在对这些方案进行确定的时候，应当按照具体的情况对系统阶层数进行科学分配。在确定好实际阶层数后，还要对分区的规模进行设置，在这种情况下，就需要考虑少压大小、供水水量等因素[9]。

4.2 对节能供水技术进行科学选择

就目前来看，随着社会经济的快速发展，我国居民越来越重视节能与环保问题，因此，我们在开展市政给排水设计的时候，也必须要高度关注管网分区方案的节能技术。

首先，在进行设计的时候，为了能够实现节能输水的目的，需要对给排水工程的管网分区进行优化，结合实际情况选用科学的供水方式，一般情况下都是采用叠压供水方式，这种供水方式可以实现上游管网余压的高效利用，另外，在必要的时候可以通过进行变频调速，确保管网一直处于平稳的运行状态，而且还可以达到节能的目的。

其次，为了能够进一步提升输水效率，技术人员需要对当地的供水情况进行综合分析，并加强对设计环节的优化，积极运用环保理念，提升给排水工程的节水性能。在对材料和设备进行选型的过程中，需要尽可能选用那些性能好的材料，只有这样才能够确保给排水工程的整体质量。

通过以上分析不难看出，在确定管网分区方案的过程中，通过采用更加合理的节水方案，能够显著减低供水能耗，而且还可以大幅减轻供水成本。

4.3 对造价方案进行选择

对于管网分区方案的设计工作来说，还应当综合考虑经设计的经济性，根据项目的总造价来制定合理的管网分区方案，在保障工程质量的前提下，尽可能降低工程施工的成本。通过对造价方案进行科学设计，可以帮助施工单位节省大量的成本，创造更高的社会效益。在对造价方案进行设计的时候，需要综合考虑泵站的总造价、维护与保养费用以及年平均动力费用等，在此基础上确定出最为科学的造价方案，提升管网分区的应用效果[10]。

5 对于给排水对管网分区以及资源配置进行优化

5.1 市政给排水建设

市政给排水系统的建设对城市发展重要影响，随着城市化进程的逐步推进，城市建筑物的规模与数量都在快速增长，城市的用水需求也在不断上涨，在这种背景下，对城市给排水工程建设也提出了更高要求，因此为了能够提升给排水设施的质量，对管网分区进行优化设计是非常必要的，必须要提升管网布局的合理性，只有这样才能够确保给排水系统的稳定运行。除此之外，在给排水系统的后期维护与保养过程中，管网分区管理也发挥着非常重要的影响。为了能够提升管网分区优化的合理性，必须要符合下面几点要求：首先是要结合城市规划、工程建设施工方案中的相关要求，同时还需要综合考虑到城市未来的建设需求，在此基础上开展给排水管网分区设计，确保设计方案能够满足城市化建设的未来需求。在给排水管网分区存在问题的情况下，技术人员可以对设计方案进行重新优化，适当缩短其和管道间的间距，另外，在设计的时候除了要确保管网分区合理性以外，还需要尽可能地进行资源优化配置。

5.2 对管线进行优化

在实际施工的时候，需要事先做好管线布置方案的优化工作，在对管线进行优化的时候，要高度重视管线设计的优化。另外在对管线进行扩展的时候，还应当通过设计优化，提升单管道的利用率，积极借鉴其他地区的设计经验，在此基础上进行创新，确保能够满足城市发展的实际需求。此外，在进行管线设计的过程中，设计人员需要结合城市建设的实际情况确定设计方案，必要的情况下可以扩大管道直径，如果通过这种方法仍无法解决实际问题，此时就应当尽快更换管道，只有这样才能够确保管网的稳定运行。

5.3 在资源优化管理中对管道建设材料进行优化

在对给排水工程方案进行设计的过程中，还需要重点考虑管网运行的经济性，并对管道材料进行可选选择。就目前来看，在实际开展管网建设的时候，通常都会用到以下几种类型的管材：钢筋混凝土管、钢管等。随着科学技术的快速发展，市场中有出现了多种新型管材，其中就包括塑料管。在对于管道材料进行选择的过程中，需要更多的和设计要求、实际施工环境相结合来进一步的选择。其中对于管道本身的承受压力、外部负载、地质施工条件、市场供应情况以及管道材料本身都进行一定的分析，只有从多角度进行综合的分析才能够使先进的技术能够运用到管道建设中去，进一步的为供水安全以及经济运行提供保证。

5.4 对于管网分区的过程进行优化

由于城市给水排管网建设会涉及到很多影响因素，因此在实际开展管网建设的时候，需要对管道长度、供水水量以及管道接口等因素进行综合分析，在此基础上进行管网分区设计，这样才能够保障设计的合理性。另外，管道埋藏深度通常会受到多种因素的影响，比如在严寒地区，需要尽可能地将管道埋深，并在管道外部做好保温措施，对于非严寒地区而言，管道深度通常会受到强度、外部负载等因素的影响，因此需要工程建设的实际情况进行针对性地设计优化。管道分区对于给排水系统建设来说是一项非常重要的工作，要想提升系统运行的安全性与稳定性，就必须要对其进行科学规划，确保输水管网能够安全运行。

6 结语

综上所述，可以看出管网分区与资源优化管理工作在城市给排水建设过程中发挥着非常重要的影响，同时这项工作也面临着非常严峻的问题，在对管网分区进行设计优化的过程中，需要结合项目的实际情况，综合分析多种影响因素，选择科学的供水方式，积极使用绿色环保材料，只有这样才能够推动城市建设健康稳定的发展。