配水管网是担任输送沿线流量,并将水送到分配管以至用户的管系(有时还输送转输流量)。它是给水系统中重要组成部分之一,由水管与其他构筑物(如水泵站、水塔等)组成。配水管网的布置应满足如下要求:(1)管线遍布在整个给水区内,保证用户有足够的水量和水压;(2)必须安全可靠,当局部管网发生事故时,仍能不间断供水;(3)力求沿最短距离敷设管线,供水到用户,以降低管网造价和
经营管理费用;(4)按照城市规划,留有充分发展余地。配水管网布置形式,一般分为树枝形和环形两种。从经济和供水安全比较,在一定范围内树枝形管网总长度较短,但断水的可能性较大,不够安全。环形管网则相反。因此,在实际运用时,可二者结合布置,或采用树枝形管网,将来再发展成环形管网。在大城市多采用环形,中小城市和一些工业区多采用树枝形管网。整个给水工程投资中,管网费用约占50~80%,因此必须进行各种方案的计算和比较,以达到经济合理地满足近期和远期用水的目的。
组成
按照在管网中所起作用不同,可将配水管道分为
干管、连接管、分配管、
接户管。
干管的作用是将水输送给各用水区域,同时也向沿途用户供水。干管对各用水区的用水起着控制作用。
连接管用于连接各干管,以均衡各干管的水量和水压。当某一干管发生故障时,用阀门隔离故障点,通过连接管重新分配各干管流量,保证事故点下游的用水。
分配管的作用是从干管取水分配到各街坊或某小的用水区域以及向
消火栓供水,大中城市的分配管管径不宜小于150mm,小城镇分配管管径不宜小于100mm,以防消防时管网水压太低。
接户管是从分配管或直接从干管、连接管引水到用户去的管线,用户可以是一个企事业单位,也可以是一座独立的建筑。
管网布置指的是干管和连接管的布置。
形式
管网有树状、环状、树状和环状结合三种布置形式。
树状网管道从供水点向用户呈树枝状延伸,各管道间只有惟一的通道相连。树状网供水直接,构造简单,管道总长度短,投资省,但当管线发生故障时,故障点以后的管线均要停水,供水安全性差。当管网末端用户用水量小或停止用水时,水流在管道中停留的时间太长,会引起水质恶化。树状网一般适用于小城镇和小型企业。
环状网的各干管间没置了连接管,形成了闭合环,管道间的连接有多条通路,某一点的用水可以从多条途径获得,因而供水的安全可靠性高。但管线总长度长,投资大。
城市配水管网往往采用环状和树状相结合的布置形式,即在城市的中心区采用环状网,提高供水安全性,而采用树状网向周边卫星城镇供水,节约投资;或采用近期树状网远期环状网的建设形式。
定线
管网定线时要充分了解各供水点位置及其供水能力、用户的组成及其分布、用户的用水量、城市的地形地貌、城市规划等资料,进行多方案分析比较,选择合理管线布置方式。一般应遵循下列原则。
(1)符合城镇规划,近远期结合,留有发展余地。
(2)管线覆盖整个供水区,供水均匀,保证水量、水压。
(3)合理选择管网形式,保证供水可靠,事故影响范围小。
(4)力求管线短,交叉少,施工维护方便。
管网定线时首先要确定干管的走向、条数、位置。一般以最短的距离从水厂向用水区敷设几条平行的干管,干管的间距一般为500~800m。干管应尽量沿规划道路布置,埋设在人行道或慢车道下,避免在高级路面下通过。干管尽量从用水量大、两侧均用水的地区通过,避免沿河、广场、公园等不用水的地区通过。干管还应从地势较高处通过,以减小管中压力。管道应避开地质不良的地区,以利于施工维护。
干管间的连接管间距一般在800——1000m左右。
工作流量
一天中管网用水量是随时变化的,夜间用水量小,白天用水量大,且在早晨、中午、晚间出现三个用水高峰。一般夜间各小时用水量小于平均时用水量,白天各时用水量大于平均时用水量。给水系统越小、生活用水用户越多,用水就越不均匀,变化就越大。所有供水点的总供水量应随着用水量的变化做相应调整,可通过调节水泵的开启台数、采用变频调速泵或调节重力供水管上阀门的开启度进行调整。规模较小的城镇还可采用间断供水的形式,即集中在需水量大的时段供水,其他时段停止供水以节约能耗和减少漏水。
设计要求
(1)城镇配水管网宜设计成环状,当允许间断供水时,可设计为枝状,但应考虑将来连成环状管网的可能。
(2)城镇生活饮用水管网,严禁与非生活饮用水管网连接。城镇生活饮用水管网,严禁与自备水源供水系统直接连接。
(3)配水管网应按最高日最高时供水量及设计水压进行水力平差计算,并应分别按下列3种工况和要求进行校核:
①发生消防时的流量和消防水压的要求;
②最大转输时的流量和水压的要求;
③最不利管段发生故障时的事故用水量和设计水压要求。
(4)配水管网应进行优化设计,在保证设计水量、水压、水质和安全供水的条件下,进行不同方案的技术经济比较。