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淺談城市供水管網(wǎng)的專項(xiàng)規(guī)劃方法

2015-06-10 20:28:56陳妍清
中國房地產(chǎn)業(yè)·下旬 2015年12期
關(guān)鍵詞:供水管網(wǎng)高差負(fù)壓

陳妍清

【摘要】本文重點(diǎn)分析高差大區(qū)域城市供水管網(wǎng)專項(xiàng)規(guī)劃的方法與要點(diǎn),對高差大地區(qū)的城市供水管網(wǎng)主要特點(diǎn)、規(guī)劃中的主要問題進(jìn)行闡述,并結(jié)合某工程實(shí)例,分析了城市供水管網(wǎng)分區(qū)規(guī)劃的方案,望能夠解決因高差大對供水管網(wǎng)規(guī)劃、運(yùn)行所帶來的問題。

【關(guān)鍵詞】供水管網(wǎng);規(guī)劃;高差;負(fù)壓

高差大的地區(qū)城市供水管網(wǎng)在專項(xiàng)規(guī)劃方案中存在一定的特殊性,這些區(qū)域的局部地勢變化比較大,供水覆蓋區(qū)與水源地高程的距離差有時(shí)達(dá)到數(shù)十米甚至百米;這種區(qū)域性的地勢特點(diǎn)給供水管網(wǎng)的規(guī)劃布置與運(yùn)行帶來了很大的問題。

1 高差大地區(qū)城市供水管網(wǎng)主要特點(diǎn)

第一,水源地地勢普遍高于供水區(qū)地勢,合理的專項(xiàng)規(guī)劃能夠滿足對供水管網(wǎng)重力供水的要求。通過對重力供水水源的應(yīng)用,有助于降低相應(yīng)區(qū)域的制水成本,提高利用率;

第二,城市供水管網(wǎng)覆蓋范圍內(nèi)地形起伏波動較大,市區(qū)內(nèi)各個部分、市區(qū)與水源地之間的地形高差較大,需通過采取分區(qū)供水規(guī)劃的方式確保供水的穩(wěn)定與可靠。因此,在專項(xiàng)規(guī)劃中對供水系統(tǒng)管線的布置以及對調(diào)度系統(tǒng)調(diào)度技術(shù)的要求較高;

第三,由于此類城市多依地形而建,因此市區(qū)在地形分布上并不集中,用地功能的區(qū)劃關(guān)系不明顯,城鎮(zhèn)地區(qū)比較分散。從供水管網(wǎng)運(yùn)行的角度上說,管網(wǎng)難以延伸成環(huán),供水過程中缺乏整體性的特點(diǎn);

第四,此類城市地區(qū)的發(fā)展存在非常大的不確定性,供水管網(wǎng)的規(guī)劃必須充分結(jié)合城市地區(qū)的總體規(guī)劃方案,體現(xiàn)對近期、遠(yuǎn)期發(fā)展的協(xié)調(diào)性要求。

2 高差大地區(qū)城市供水管網(wǎng)規(guī)劃問題

基于以上城市供水管網(wǎng)的特點(diǎn),給城市供水管網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)以及運(yùn)行維護(hù)均帶來了非常多的困難與阻礙,主要存在以下幾個方面的問題:(1)此類城市地區(qū)的水源地多在地勢較高的位置,與供水區(qū)域之間的距離較長,隨之產(chǎn)生遠(yuǎn)距離、高壓力輸水問題;(2)由于本區(qū)域范圍內(nèi)供水管網(wǎng)各個部分的地面高差存在非常大的差距,故在整個供水系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行的過程當(dāng)中容易出現(xiàn)低壓管網(wǎng)壓力過高的問題,誘發(fā)管件損壞或爆管等質(zhì)量問題;(3)因?yàn)榇藚^(qū)域地形高差比較大的原因,導(dǎo)致了供水管網(wǎng)各管段的壓差也比較大,各個管段的服務(wù)壓力和水量則難以維持在合理的范圍之內(nèi);(4)由于此類區(qū)域的地形高差大,因此要采用分區(qū)供水的方法。

3 實(shí)例分析

A市區(qū)位于XX地區(qū)東部的丘陵地帶,境內(nèi)地勢西高東低,全市地貌可分為丘陵區(qū)、崗地區(qū)、平原區(qū)三大類型,各區(qū)高差較大,給區(qū)域供水設(shè)計(jì)帶來較大困難。根據(jù)A市供水情況的現(xiàn)狀:A市供水系統(tǒng)目前由1#自來水廠與2#自來水廠所組成,1#自來水廠供水量可達(dá)為6萬噸m3/d,2#自來水廠供水量為10萬噸m3/d。主要針對老城區(qū)供水。

管網(wǎng)狀況:城區(qū)以環(huán)狀供水管網(wǎng)為主,郊區(qū)以枝狀供水管道為主。目前部分片區(qū)基本建立環(huán)狀輸配水體系,但仍存在管徑偏小,造成局部地區(qū)壓力不足的情況,且投入時(shí)間較長,目前部分管網(wǎng)已出現(xiàn)老化、銹蝕的質(zhì)量問題,加之本區(qū)域內(nèi)地形高差大,管網(wǎng)布置比較隨意,局部壓力高,容易誘發(fā)爆管等安全性問題。

隨著本區(qū)域城區(qū)發(fā)展速度的不斷擴(kuò)大,用水量持續(xù)增加,城區(qū)范圍內(nèi)供水管網(wǎng)不合理、管徑偏小、管網(wǎng)老化等問題開始凸顯出來。為確保本區(qū)域供水管網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定與安全,就必須對現(xiàn)有的配水管網(wǎng)進(jìn)行改造與優(yōu)化。結(jié)合本區(qū)城市發(fā)展速度與規(guī)模來看,改擴(kuò)建工程規(guī)劃設(shè)計(jì)遠(yuǎn)期規(guī)模需達(dá)到25萬噸m3/d,加之考慮到本區(qū)域內(nèi)的地形屬于高差大區(qū)域,故管網(wǎng)設(shè)計(jì)中遵循分區(qū)、分壓原則供水。結(jié)合A市實(shí)際情況,對整個供水管網(wǎng)覆蓋區(qū)域進(jìn)行分區(qū)處理,并對比優(yōu)選最佳設(shè)計(jì)方案。

A方案:本方案中將整個供水管網(wǎng)覆蓋區(qū)域劃分為三m個部分,分別為:①高區(qū),高程在50m~70m范圍內(nèi);②中區(qū),高程在20m~50m范圍內(nèi);③低區(qū),高程在5m~20m范圍內(nèi);供水方案為:自一水廠出水,面向中區(qū)供水,同時(shí)負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)輸部分低區(qū)水量;然后由一廠+二廠聯(lián)合,面向低區(qū)供水,同時(shí)設(shè)立增壓站,經(jīng)過增壓站調(diào)節(jié)后向高區(qū)供水,已達(dá)到分區(qū)供水,節(jié)能省耗的目的。

B方案:自一水廠出水直接面向高區(qū)供水,同時(shí)負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)輸中區(qū)、低區(qū)水量;然后由一廠+二廠聯(lián)合,面向中低區(qū)區(qū)域供水,保留現(xiàn)狀的部分自用水源作為備用水源。

對比以上兩個方案,在供水規(guī)模一致的情況下,從配水工程投資的角度上分析,B方案投資略低于A方案,保留了部分自用水源,但這部分自用水源存在水源水質(zhì)水量等隱患;從供水管網(wǎng)運(yùn)行性能的角度上分析,A方案中共設(shè)置增壓水泵,分區(qū)供水降低了能耗,系統(tǒng)供水安全性可得到保障,管網(wǎng)壓力可控制在60.0m以內(nèi),可滿足城市地區(qū)供水管網(wǎng)安全運(yùn)行的要求,服務(wù)水壓可適合用戶使用。同時(shí),由于本區(qū)域內(nèi)管網(wǎng)供水過程當(dāng)中的變化系數(shù)較高,故充分利用本地區(qū)的地形條件設(shè)置高位水池,除了能夠起到減壓控制管網(wǎng)壓力的目的,還能夠調(diào)節(jié)水量,降低輸水管網(wǎng)管徑參數(shù),確保各個分區(qū)供水性能的可靠與穩(wěn)定。經(jīng)過以上對比,建議選擇方案A作為本區(qū)域的供水規(guī)劃方案。

4 結(jié)束語

根據(jù)本文以上對高差大地區(qū)城市供水管網(wǎng)專項(xiàng)規(guī)劃相關(guān)問題與方法的分析,有以下兩個方面的體會,其一是高差大地區(qū)在規(guī)劃供水管網(wǎng)方案時(shí),需要結(jié)合地形標(biāo)高對供水區(qū)域進(jìn)行合理分區(qū);第二,在對供水管網(wǎng)設(shè)置減壓措施時(shí),當(dāng)有合適地形可利用時(shí),一般通過建設(shè)有一定有效容積的水池的方式減壓,既能起到減壓控制管網(wǎng)壓力作用,也能調(diào)節(jié)水量提高供水保證性;第三,可在適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)立增壓泵站,實(shí)行分區(qū)供水;第四,水廠之間應(yīng)聯(lián)為環(huán)狀,互為備用;第五,如局部地區(qū)高差特別大,可設(shè)置獨(dú)立片區(qū)單獨(dú)供水,以保證其他地區(qū)適當(dāng)?shù)乃畨?,減少不必要的能耗。

參考文獻(xiàn):

[1] 葉健,高金良,刁美玲等.分形理論在城市供水管網(wǎng)規(guī)劃中的應(yīng)用研究[J].工程設(shè)計(jì)學(xué)報(bào),2014,21(6):562-565,588.

[2]翟慧慧.綠色建筑給排水設(shè)計(jì)的若干問題.中國房地產(chǎn)業(yè).2015.8

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