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            給水管網設計時有哪些需要考慮的因素?

            新聞時間:2024-06-19 文章來源:網絡 文章作者:admin

            給水管網是給水工程中向用戶輸水和配水的管道系統,由管道、配件和附屬設施組成。給水管網的設計與給水管系、附屬設備和管網布置、管網計算和調度有關。


            1.給水管系

            給水管系一般設有輸水管、干管、支管、用戶支管、閘閥、排氣閥和排水閥。

            1)輸水管:從供水點(水源地或給水處理廠)到管網的管道,一般不直接向用戶供水,起輸水作用,稱輸水管。

            2)干管:管網中同時起輸水和配水作用的管道稱干管。

            3)支管:從干管分出向用戶供水的管道管徑為100或150毫米,起配水作用,稱支管。

            4)用戶支管:從干管或支管接通用戶的稱用戶支管,管上常設水表以記錄用戶用水量。消火栓一般接在支管上。

            5)閘閥:給水管網中適當部位設有閘閥。當管段發生故障或檢修時,可關閉適當閘閥使它從管網中隔離出來,以縮小停水范圍。閘閥應按需要設置,但閘閥愈少,事故或檢修時停水地區愈大。

            6)排氣閥:當管線有起伏,或管道架空過河時,在管道的隆起點需設排氣閥,以免水流挾帶的氣體或檢修時留在管道中的氣體積聚,影響水流。

            7)排水閥:在管道的低凹處常設排水閥,用以放空水管。


            2.附屬設施

            附屬設施有調節構筑物(水池、水塔或水柱)和給水泵站等。

            小型給水管網或大型給水管網的邊緣地區,用水總量雖少,但流量變化較大,設置調節構筑物可降低管網造價和運行費用。

            再者,大型管網的水頭損失很大,致使管網起端和末端的壓力相差懸殊,如在管網中適當地點設置增壓泵站,可以減小泵站前管網的壓力,降低輸水能耗和費用,并改善管網運行條件。

            此外,在地面高程相差甚大的丘陵地區或山區,為均衡管網的水壓,常按地形高低分區供水。低區管網和高區管網可以串聯,在前者末端設置增壓泵站以供應后者;也可以并聯,同時從供水點向低區和高區管網供水。

            3.管網布置

            給水管網的干管呈枝狀或環狀布置。如果把枝狀管網的末端用水管接通,就轉變為環狀管網。環狀管網的供水條件好,但造價較高。小城鎮和小型工業企業一般采用枝狀管網。大中型城市、大工業區和供水要求高的工業企業內部,多采用環狀管網布置。設計時必須進行技術和經濟評價,得出最合理的方案。


            近代大型給水系統常有多個水源,有利于保證水量、水壓,并且供水既經濟又可靠。隨著社會的發展,用水量在不斷增加,而優質水源卻由于污染而減少,于是出現了分質供水的管網,即用不同的管網供應不同水質的水。

            管網布置實質上是整個給水系統規劃的一部分,合理與否涉及整個工程的效益。給水管網可以建立BIM模型,充分運用BIM分析方法和計算機技術來求得最優方案。


            4.管網計算

            在管網的線路布置完成后,要求通過計算確定各管段的管徑、泵站揚程和揚水量以及水塔或水池的高程和容量等。管網計算中首先是用水量的分析和管道流量的分配,然后是管徑的確定和水壓的計算。

            計算不僅是一個水力學問題(見水流阻力和水頭損失),而且是一個經濟問題。管徑小些,造價低了,但水頭損失大了,要求的水壓高了,泵站的電耗和運行費用也就高了。這里就有一個最優方案問題。


            環狀管網的水壓計算比枝狀管網復雜,需要采用平差方法。按照水力學原理,每個管環的水頭損失代數和應等于零;如果不等于零,要調正分配給管段的水量,一再復算,直至符合要求。因不準管環水頭損失的代數和出現差額,故稱管網平差。

            5.調度

            給水管網特別是有調節構筑物和增壓泵站的管網或多水源管網,應合理調度以降低運行費用。檢漏和維修對降低成本很重要。此外,為了提高供水質量,應定點連續監測管網的水壓,以發現低壓區,并采取必要的措施。


            除了考慮以上因素外,事實上,如今在進行給水管網設計時,很多企業都會借助BIM軟件,來分析整個管網建設的經濟性。


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