2278111是德州公用水務(wù)集團(tuán)有限公司面對(duì)州城市民開放的24小時(shí)服務(wù)熱線，受理廣大用戶關(guān)于自來(lái)水方面的各種咨詢、投訴和建議，以高效快捷的優(yōu)質(zhì)服務(wù)滿足市民的用水需求。
一、城市給水管網(wǎng)的概述
城市給水系統(tǒng)是保證城市居民生活、企業(yè)生產(chǎn)等用水的相互聯(lián)系一系列構(gòu)筑物和輸配水管網(wǎng)組成的系統(tǒng)，由取水構(gòu)筑物、水處理構(gòu)筑物、泵站、給水管網(wǎng)、 調(diào)節(jié)構(gòu)筑物等工程設(shè)施組成。給水管網(wǎng)由不同材質(zhì)、管徑的給水管連接而成，是 給水系統(tǒng)中投資最大并且極為重要的組成部分，主要包括原水輸水管道、生活給水管道、消防給水管道等管道系統(tǒng)。
二、城市給水管網(wǎng)面臨的問題
（1）管網(wǎng)漏損較大。經(jīng)調(diào)查，各地水司存在產(chǎn)銷差較大的問題，有的水司甚至達(dá)到50% 以上， 其中管網(wǎng)漏損是產(chǎn)銷差大的主要因素。影響管網(wǎng)漏損的因素較 多，如在設(shè)計(jì)時(shí)，管材的選擇不當(dāng)，水力計(jì)算結(jié)果與實(shí)際運(yùn)行不匹配，導(dǎo)致部分 區(qū)域給水壓力過高。在施工時(shí)，管道連接不佳，基礎(chǔ)下沉等都是導(dǎo)致管網(wǎng)漏損的 重要原因，管網(wǎng)漏損會(huì)導(dǎo)致水資源浪費(fèi)，管網(wǎng)壓力下降等不良影響。
（2）給水管網(wǎng)管徑不匹配。由于前期管網(wǎng)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)有誤或者施工過程中的誤 差導(dǎo)致給水管網(wǎng)管徑不匹配，從而造成給水管網(wǎng)水壓低的問題。在用水高峰期時(shí)， 用戶的水壓過低，部分住在高層的用戶或者建在地勢(shì)高的地方就會(huì)出現(xiàn)水量過小 或者無(wú)水可用的現(xiàn)象。
（3）給水管網(wǎng)二次污染問題嚴(yán)重。給水管網(wǎng)常年潮濕，管道容易發(fā)生腐蝕、 結(jié)垢、管壁附著沉積物的現(xiàn)象，由于自來(lái)水在管網(wǎng)中滯留時(shí)間比較長(zhǎng)，余氯的減 少，很容易造成微生物繁殖的污染。二次供水設(shè)施的設(shè)計(jì)、施工、管理的不合理 和供水管網(wǎng)系統(tǒng)的維護(hù)不當(dāng)也會(huì)造成給水管網(wǎng)的二次污染，從而降低水質(zhì)。
（4）給水管網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)未建立電子檔案，造成管道管理、維修不方便?，F(xiàn)在城市中仍然存在大量的老城區(qū)，由于給水管網(wǎng)建造時(shí)間久遠(yuǎn)，管網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)未建 立電子檔案。隨著城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，建筑設(shè)施日漸增多，新老建筑物參差不齊， 沒有明顯規(guī)律可循，給水管網(wǎng)的數(shù)據(jù)記錄沒有更新，造成部分管網(wǎng)信息的流失， 就會(huì)加大給水管網(wǎng)的維修難度。
（5）給水管網(wǎng)布局不合理。給水管網(wǎng)布局不合理，造成部分管網(wǎng)水頭損失過 大，使得水廠運(yùn)行不節(jié)能，經(jīng)濟(jì)效益較差。同時(shí)給水管網(wǎng)布局不合理，部分給水 管道流速偏小，管網(wǎng)水質(zhì)容易變差，有些枝狀管網(wǎng)中水不流動(dòng)，更容易造成管網(wǎng) 水質(zhì)達(dá)不到飲用水標(biāo)準(zhǔn)。
三、城市給水管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)
3.1 做好勘察工作
勘察是進(jìn)行正式設(shè)計(jì)之前的重要工作，勘察工作是否到位，會(huì)直接影響到后 續(xù)給水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)質(zhì)量。在進(jìn)行給水管道設(shè)計(jì)的勘察過程中，重點(diǎn)要進(jìn)行沿線地 形、地質(zhì)，管道安裝空間，周邊居民情況等方面的調(diào)查。尤其是在進(jìn)行長(zhǎng)距離輸 水管線設(shè)計(jì)時(shí)，因管線距離長(zhǎng)，周邊地形變化大，影響因素多。做好勘察工作， 是在進(jìn)行管網(wǎng)材料、安裝方式及管網(wǎng)加壓方式與加壓點(diǎn)設(shè)計(jì)的保障。筆者在進(jìn)行 衡陽(yáng)市祁東縣鳥江鎮(zhèn)到金橋鎮(zhèn)輸水管線設(shè)計(jì)時(shí)，輸水距離總計(jì) 9km，沿線地勢(shì)起 伏較大，最高地勢(shì)相差近 20m，需要進(jìn)行多泵站的協(xié)同工作，因此在進(jìn)行地形勘 察時(shí)，需要精確勘察現(xiàn)場(chǎng)地形高低起伏情況，并確定好沿線地形特征點(diǎn)的相關(guān)位 置，標(biāo)高信息，從而為后期水力計(jì)算的精確性及加壓泵站的位置選擇提供重要依據(jù)。并且，本輸水管線需沿 S210 省道邊緣布置，安裝空間小，地質(zhì)情況復(fù)雜，部 分管段需要設(shè)計(jì)為鋼管架空安裝。進(jìn)行道路沿線兩側(cè)施工環(huán)境的勘察，也為后期 進(jìn)行沿途管線敷設(shè)方式及管材的選擇提供依據(jù)。因此做好勘察工作是進(jìn)行給水管 網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的前提。
3.2 優(yōu)化管網(wǎng)水力計(jì)算
水力計(jì)算是給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)的核心工作。直接關(guān)系到給水管網(wǎng)的運(yùn)行穩(wěn)定性與 經(jīng)濟(jì)性。給水管網(wǎng)水力計(jì)算的一般步驟：a. 給水管網(wǎng)平面布置；b. 進(jìn)行初步分配流 量；c. 設(shè)定最不利點(diǎn)最小水頭要求，進(jìn)行管網(wǎng)平差計(jì)算；d. 依據(jù)經(jīng)濟(jì)流速等要求進(jìn) 行管徑調(diào)整。其中，流量的分配會(huì)直接影響管徑的匹配性，從而影響管網(wǎng)運(yùn)行的可靠性。在進(jìn)行流量分配前，應(yīng)做好現(xiàn)有管網(wǎng)流量水壓資料收集工作，并以此作 為流量分配的重要依據(jù)。并且應(yīng)確定合適的流量分配方法，據(jù)張銘 [4] 關(guān)于流量分配 可靠性的研究表明，采用改進(jìn)的最小平方和法進(jìn)行流量分配，其管網(wǎng)可靠性較要 最小平方和法、最短路線法節(jié)點(diǎn)累計(jì)法等傳統(tǒng)方法。此外，在進(jìn)行管網(wǎng)平差計(jì)算 時(shí)，可以采用一些優(yōu)化的計(jì)算方法，提高計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性和擴(kuò)展性：如 GIS系統(tǒng)與遺傳算法相結(jié)合的計(jì)算模式、自適應(yīng)遺傳算法等 。
3.3 選擇合理的二次加壓方式
二次加壓方式主要有兩類，一類是疊壓方式加壓；一類是水箱加水泵的方式 進(jìn)行加壓。疊壓供水的主要優(yōu)點(diǎn)是可以充分利用泵前水頭，節(jié)約土地，減小二次污染。然而疊壓的加壓方式具有調(diào)節(jié)性差，供水效果受泵前管網(wǎng)壓力影響較大，降低泵 前管網(wǎng)的壓力等問題 。
筆者所在的衡陽(yáng)市水務(wù)公司的楊柳加壓泵站應(yīng)用的是疊壓 的方式對(duì)水進(jìn)行二次加壓，以滿足管網(wǎng)較遠(yuǎn)處高新區(qū)用戶用水需求。該泵站投入 使用后，泵前管網(wǎng)壓力有一定程度下降，在用水高峰期，甚至導(dǎo)致一些高地勢(shì)區(qū) 域用戶出現(xiàn)停水的問題。因而，選擇疊壓設(shè)備前，應(yīng)計(jì)算最高日最高時(shí)供水條件 下，泵前管網(wǎng)壓力情況。一方面要保證加壓泵站節(jié)點(diǎn)的泵前水壓至少有 0.1Mpa， 從而使加壓泵站在高峰期能正常運(yùn)行；另一方面要保證泵前管網(wǎng)沿途高地勢(shì)用戶 在用水高峰期最小服務(wù)水頭的要求。近些年，由于城市規(guī)模的擴(kuò)大，舊城區(qū)管徑偏小城市管網(wǎng)供水能力不足問題 日益加劇。由于水箱加水泵的加壓方式其具有一定的調(diào)節(jié)能力、供水性能穩(wěn)定、 對(duì)泵前給水管網(wǎng)壓力沖擊小的特點(diǎn)而又受到了各大水司和供水設(shè)備廠商的關(guān)注。各大廠商相繼推出箱式疊壓供水設(shè)備、調(diào)峰泵站等多種水箱加水泵加壓設(shè)備。但需要注意水箱供水帶來(lái)給水二次污染問題。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)采用設(shè)置導(dǎo)流板穿 孔板等方式，來(lái)改善水箱內(nèi)流態(tài)，避免死水，回水產(chǎn)生；還應(yīng)當(dāng)設(shè)置次氯酸鈉發(fā) 生器，二氧化氯發(fā)生器等消毒設(shè)備。 綜上所述，筆者認(rèn)為，在進(jìn)行給水管網(wǎng)擴(kuò)建設(shè)計(jì)時(shí)，考慮到老城區(qū)管徑較小，輸水能力有限這一普遍問題，應(yīng)優(yōu)先考慮使用水箱加水泵的加壓方式，并要注意 增加防止二次污染設(shè)施。如若采用疊壓的加壓方式，則需要考慮泵前管網(wǎng)的壓力 降低情況。
3.4 選擇合適的管材
管道材質(zhì)的優(yōu)劣是直接影響管網(wǎng)漏損程度、管網(wǎng)運(yùn)行能耗的重要因素。管材選擇應(yīng)從承壓性，耐久性、抗腐蝕性、經(jīng)濟(jì)性、水力性能等角度進(jìn)行考慮?，F(xiàn)階 段，衡陽(yáng)市區(qū)內(nèi)的新裝給水管道材質(zhì)以球墨鑄鐵管為主。該管道具有承壓性好， 耐腐蝕，易于安裝的優(yōu)點(diǎn)。但其接口仍然是承受管網(wǎng)壓力的薄弱環(huán)節(jié)，近年來(lái)發(fā) 生在衡陽(yáng)的爆管事故多發(fā)生在接口處。因而在設(shè)計(jì)時(shí)，要注意管道轉(zhuǎn)彎處，三通 處等應(yīng)力較為集中點(diǎn)的受力分析和支墩的設(shè)置。
四、結(jié)語(yǔ)
城市給水管網(wǎng)作為城市規(guī)劃中的重要一環(huán)，為城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了很大的幫 助，針對(duì)給水管網(wǎng)現(xiàn)階段存在的問題，在設(shè)計(jì)時(shí)，要注意做好現(xiàn)場(chǎng)勘察、優(yōu)化管 網(wǎng)水力計(jì)算方式、充分根據(jù)現(xiàn)有管網(wǎng)特點(diǎn)選擇二次加壓方式以及管材，從而優(yōu)化 給水管網(wǎng)運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。保證人們生產(chǎn)、生活用水的質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、 社會(huì)效益的最大化。
