市政给排水设计中的输水方式研究及管网分区优化探讨

彭绍宜

摘要：给排水工程是城市基础工程，关系到人们的日常生活用水。城镇化快速发展，城市居民人数大规模上涨，增加了市政给排水工程的运行负荷，导致市政给排水工程供水不足、水资源分配不均等问题，严重影响到居民正常的生活、生产。因此，需要对市政给排水工程管网进行优化，提高市政给排水工程管网运行效率，满足居民用水需求。本文分析了压力流输水方式、重力型输水方式、融合型输水方式三种常见的输水方式，以及市政给排水工程的管网分区优化方案，希望可以提高市政给排水工程管网运行水平。

关键词：市政给排水工程;输水方式;管网分区优化

输水方式和管网分区是市政给排水工程设计的重要内容，影响到市政给排水工程造价和运行稳定性。在实践过程中，一些设计单位在设计过程中，没有综合考虑城市人口增长速度和城市建设发展，导致市政给排水工程无法满足城市居民用水、排水需求，导致城市供水紧张或者城市排水不当，导致城市内涝现象，城市给排水工程已经成为城市发展的瓶颈。因此，市政给排水工程设计单位在设计的时候，需要综合考虑到各个方面的因素，确保给排水管网分布的科学性和合理性，减少市政给排水工程的能耗，提高市政给排水工程的经济效益和社会效益。

1 市政给排水设计中的输水方式

市政给排水中的输水方式需要根据水资源的分布规律以及城市用水特点进行考虑。常见的输水方式有压力流输水方式、重力型输水方式、融合型输水方式，这些输水方式往往根据当地的实际情况确定。

1.1 压力流输水方式

压力流输水方式是在输水过程中对水源进行加压，将水资源输送到指定位置。因此，这种输水方式需要在水资源附近增加加压设备，并根据区域用水量确定实际输水量、增加压力。在输水过程中，还要综合考虑管材，以及当地地形环境对管材的影响，确保管材可以满足水压荷载和环境影响[1]。

1.2 重力型输水方式

重力型输水方式是根据水力重力流动的原理进行输水。重力型输水方式可以分为无压流输水方式和承压流输水方式两种，无压流输水方式是输送水的过程中不产生水压，是利用自然环境进行输送，输水过程中的流速取决于地势的陡峭、地形的坡度。无水压输水方式供水目的地主要是水库或者蓄水池;承压流输水方式在供水过程中需要流经暗管，并在管道内形成压力，压力大小根据输送管道的长短确定，这种输水方式输送过程中产生的水压比较大，一般直接用于城市供水管网或者高层建筑供水。重力型输水方式充分利用地势、成本低、操作简单，是最佳的输水方式，但是受到地势影响比较大，只能在地势高差比较大的地方供水，具有一定的局限性[2]。

1.3 融合型输水方式

融合型输水方式指在供水过程中将压力流输水方式和重力型输水方式结合起来，在一些地形比较复杂的水源附近，单纯的一种输水方式无法满足供水要求的时候，需要将两种供水方式结合起来，根据实际地形地貌选择合适的输水方式，提高输水效率。

在选择市政给排水工程的输水方式时，需要考虑到输水的地形地貌和水源条件，在确定输水方式之前，需要确定水源的位置、供水距离和位置、供水的流量和水位等信息。如果确定供水区域在山区，则可以充分利用当地的地势，采用重力型输水方式，降低输水成本。输水管道管径需要结合输水量进行选择，如果重力型输水方式存在的高差比较大，则需要设置减压阀或者跌水井，以免高差比较大，增加了管道的压差。在设计输水方式的时候，还有对比各种输水方式的经济参数指标和技术参数指标，确保给排水工程的经济性和技术性[3]。

2 市政给排水工程的管网分区优化

管网分区是市政给排水工程设计的重点和难点，通过管网分区，可以实现城市供水分区、区域化供水管理，提高给排水工程运行效率。市政给排水工程管网分区步骤如下：

2.1 确定阶层数

市政给排水工程管网分区的首要工作是确定给排水工程的阶层数，明确阶层数才能提高给排水工程的运行效率。目前我国市政给排水工程管网分区大部分采用两层系统，第一层阶层主要是为了保证各个供水区域划分的合理性，满足各个区域经济社会发展所需水资源和排水量;第二阶层主要对划分各个区域存在的问题进行调整，增加区域供水压力、减少各分区漏水量等措施，提升整个给排水工程的运行效率[4]。

2.2 合理划分各区域的供水规模

城市各个区域的经济总量、人口数量、行政面积各不相同，对用水需求也有一定的差异。城市中心区域的人口数量多、建筑密集，需水量远远大于城市郊区，因此在设计的时候，需要合理划分各个区域的供水规模，确保水源地到各个接入网点的水压平衡，减少输水过程中意外事故的发生。市政给排水工程管网分区划分的基本原则是满足各个区域人民的需水量，并合理控制各个区域的水压，确保供水地到目的地的水压达到居民用水的要求，以免造成水压不足，高层建筑的住户水压不足，居民无法正常用水。市政管网的给水管网压力一般在0.2—0.4MPa之间，通过分区供水，可以减少二次加压能耗，降低输水过程中的损耗。划分各管网分区的供水规模需要综合考虑到人口密度、水头损失、水质条件以及进水地点等要素，确保供水系统可以满足城市各个区域的用水量[5]。

2.3 确定进水点数量和位置

市政给排水工程管网分区设计过程中，还要重点考虑进水点数量和位置，确保各区域用水需求。一般情况下，进水管的水压控制点和位置为单点进水时最佳，但是考虑到用水安全性，需要设置多点进水位置，以免造成一处进水点出现事故，影响到正常的供水。区域范围比较小的进水点数量设置为2个，一个正常使用，另外一个备用，一旦發生突发事故，可以启动备用进水点。进水点位置需要根据区域居民用水情况，选择合适的位置，满足区域范围的用水需求。在设计过程中，可以利用计算机仿真软件，综合区域范围内的人口数量、建筑密度进行模拟，得到相对真实的数据，确保管网分区的进水点数量和位置满足区域居民用水需求。

2.4 优化管网分区方案

确定管网分区的阶层数、区域供水规模，进水点数量和位置后，还需要对管网分区方案进一步优化，检查管网分区方案是否合理，市政给排水工程的水压、水位、管径大小等是否符合要求。管网分区方案设计过程中，可以利用计算机仿真技术模拟真实的市政给排水工程运行情况，从而及时发现市政给排水管网分区方案存在水压不足、水耗比较大等问题，并进一步进行优化，确保管网分区方案可以符合实际市政给排水系统的运行要求，降低市政给排水系统运行故障。

3 结语

市政给排水工程作为城市基础工程，关系到城市居民正常的生活生产。输水方式的选择必须结合市政给排水工程施工区域的地形地貌、水源、水位等因素，选择合适的输水方式。同时根据当地的经济水平、人口数量对市政给排水管网进行分区，满足各个区域居民用水需求。

参考文献：

[1]陶丹.市政给排水设计中输水方式的选择及管网分区探讨[J].商品与质量，2019，（19）：240-241.

[2]郑烨.市政给排水设计环节输水方式与管网分区的研究[J].建材发展导向（上），2018，16（11）：396-396.

[3]王丹.市政给排水设计中输水方式的选择及管网分析[J].智能城市，2019，5（6）：22-23.

[4]刘海波.优化市政给排水设计中输水方式的选择及管网分区[J].建筑工程技术与设计，2018，（27）：1700-1700.

[5]秦玥宁.市政给排水设计中输水方式的选择及管网分区研究[J].建筑与装饰，2019，（17）：115-116.