浅析给水管网工程设计

李淑梅

大庆市自来水有限公司，黑龙江 大庆 163311

给水管网基本平面布置形式有树状网和环状网。树状网—般适用于小城市和小型工矿企业，这类管网从水厂泵站或水塔到用户的管线布置成树枝状。树状网的供水可靠性较差，因为管网中任一段管线损坏时，在该管段以后的所有管线就会断水。环状网中管线连接成环状，这类管网任一段管线损坏时，可以关闭附近的阀门使和其余管线隔开，然后进行检修，水还可从另外管线供应用户，断水的地区可以缩小，从而供水可靠性增加。

1 给水管网定线原则

1.1 城市管网

城市给水管网定线是指在带有地形城市现状和规划道路的平面图上确定管线的走向和位置。定线时一般只限于管网的下管以及干管之间的连接管，不包括从干管到用户的分配管和接到用户的进水管。图1中，实线表示干管，管径较大，用以输水到各地区。虚线表示分配管，它的作用是从干管取水供给用户和消火栓，管径较小。干管及支管的使用功能应明确分工，避免小直径的管道长距离敷设。

定线时，干管延伸方向应和二级泵站输水到水他、水塔、大用户的水流方向一致，如图1中的箭头所示。顺水流方向，以最短的距离布置一条或数条干管，干管位置应从用水量较大、道路较宽、地下管线障碍较少的街区通过；干管和干管之间的连接管位管网形成了环状网，连接管的作用在于局部管线损坏时，可以通过它重新分配流量，从而缩小断水范围，较可靠地保证供水。

干管一般按城市规划道路定线，但尽量避免在高级路面或重要道路下通过，以减小今后检修时的困难。管线在道路下的平面位置和标高，应符合城市或厂区地下管线综合设计的要求，结水管线和建筑物、铁路以及其他管道的水平净距，均应参照有关规定。管网布置应尽量少穿河流铁路等地面障碍物。近期规划尽量减少动迁房屋等，尽量保证管道双侧配水，以提高管道的利用率。

图1 干管和分配管

1.2 工业企业管网

工业企业内的管网布置有它的特点。根据企业内的生产用水和生活用水对水质和水压的要求，两者可以合用—个管网，或者可按水质或水压的不同要求分建两个管网。即使是生产用水，由于各车间对水质和水压要求不完全—样，因此在同一工业企业内，往往根据水质和水压要求，分别布置管网，形成分质、分区的管网系统；消防用水管网通常不单独设置，而是由生活或生产给水管网供给消防用水。

2 给水管网设计资料

2.1 统一给水系统

统一给水系统是常见的一种结水系统布置形式。整个城市的全部用水户均由一个水源提供水。复杂的给水系统，一般情况下是由统一给水系统发展起来的，而且统一给水系统的管网系统是以树状网为基础，发展成环状网的。

2.2 分质给水系统

分质给水系统可以满足不同用户的水质要求，是一种经济实用的给水系统布置形式。分质给水系统形式有统一水源分质、不同水源分质、不同水处理工艺分质等。

2.3 多水源给水系统

多水源给水系统，是指同一个给水管网有两个以上水源同时向管网内的用水户供水的布量形式。

2.4 分区给水系统

分区给水系统，是—种节省供水能耗的给水系统布量形式。分区给水系统有串联分区和并联分区两种形式。

3 给水管网定线说明

1）统一给水系统：整个城市全部用水户均由一个水源（水厂）提供水量。由于地区的发展，会造成管网的发展增加，致使管网首末端压力差较大，随之带来管网漏失率也会增大，同时也会增加管网维护的工作量和费用，这些是统一给水的基本特征。对于这种布置形式，在管网定线时，首先要明确大用户的具体位置，其次要考虑城区发展的趋势。在平行于城市发展的方向上，应布置干管，这样就形成了环状网的主体框架。

2）分质给水系统：将不同水质标准的水经过管网送至不同的用户是分质给水系统的特征。对于这种布置形式，在管网定线时，首先要把对水质有不同要求（或特殊要求）的用户进行分区，这将影响干管的走向。其次，要确定分质给水的水源位置，在布置管线时应以从水源至大用户距离最短为原则。

3）分区给水系统：根据地形高差或用户对自由水头的不同要求在同一城区内形成有相对独立的不同供水压力的管网系统，这是分区给水系统的基本特征。对于这种布置形式，在管网定线时，首先要明确分区的形式，即串联分区或并联分区。这样可确定分区管网的起始点（即泵站）；其次，要根据用户的分布情况，划分分区的区域范围。

4）多水源结水系统：统一管网与两个以上的水源水厂相连以提高供水安全性是多水源给水系统的基本特征。对于这种布置形式，在管网定线时，首先在水源（水厂）相对的方向下布置干管。其次应考虑水源（水厂）检修时，在供水分界线附近应保持与干管相同的布置形式，以满足事故时的要求。

4 用水量的标准

给水系统设计时，首先应确定该系统在设计年限内达到的用水规模，给水系统中的取水、水处理、泵站和管网等设施的设计都是根据设计用水量规模确定其设计计算水量，因此会直接影响建设投资和运行费用。

4.1 居民生活用水

城市居民生活用水量由城市人口、每人每日平均生活用水量和城市给水普及率等因素确定。这些因素随城市规模的大小而变化；通常，作房条件较好、给水排水设备较完善、居民生活水平相对较高的大城市，生活用水量标准也较高。

影响生活用水量的因素很多，设汁时如缺乏实际用水量资料，则居民生活用水标准和综合用水标准可参照（室外给水设计规范）的规定。

4.2 工业企业生产用水和工作人员生活用水

工业企业生产用水—般是指工业企业在生产：过程中，用于冷却、空调、制造、原料加工、净化和洗涤方面的用水。

有些工业企业的规划，往往不是以产值为指标，而以工业产品的产量为指标。此时工业企业用水量为工业产品数量乘以单位产品平均用水量。

4.3 消防用水

消防用水只在火灾时使用，历时短暂，但从数量上说，它在城市用水量中，具有一定的比例，尤其是中小城市所占比例较大。消防用水量、水压和火灾延续时间等，应按照现行的《建筑设计防火规范》和《高层民用建筑设计防火规范》等执行。城市或居住区的室外消防用水量，应按同时发生的火灾次数和一次灭火的用水量确定。

[1]耿光楠.基于SCADA的自来水管网调度监控系统的设计与实现[D].河北工业大学，2007.