室外給水管道工程設(shè)計(jì),在整個(gè)給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中占的比重不大,但在給水工程中卻是必不可少的,這里結(jié)合本人和當(dāng)?shù)氐墓ぷ鲗?shí)踐,談幾點(diǎn)體會(huì)。

　　室外給水管道工程設(shè)計(jì),要依據(jù)室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范、小區(qū)給水規(guī)范、施工規(guī)范、消防規(guī)范、給水排水設(shè)計(jì)手冊等相關(guān)規(guī)范和手冊,并結(jié)合地區(qū)地理、氣候特點(diǎn)及當(dāng)?shù)厮�司的運(yùn)行規(guī)程等實(shí)際情況,從技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)合理性及節(jié)能性出發(fā)綜合考慮,進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下問題:

　　1平面布置

　　(1)對(duì)舊管道更新改造而進(jìn)行的設(shè)計(jì),在新管道定線前一定要調(diào)查清楚舊管線及其分支管的具體位置,并盡量不占據(jù)舊管線的原有位置,最好保證新舊管網(wǎng)之間有1.5m以上的間距,并且要根據(jù)原管道連接的分支管預(yù)留管件。這樣在新管敷設(shè)過程中不至于必須拆舊管線,從而保證舊管線能正常供水,直至并網(wǎng)施工全部完成以后,再徹底廢除舊管線。如果規(guī)劃位置已被各類地下管線占滿,布置新管線已無合適位置,不得不占據(jù)舊管線原有位置時(shí),則必須采取臨時(shí)供水措施,如我公司在建設(shè)路DN500供水管線設(shè)計(jì)過程中,由于新管線需占據(jù)原DN200舊管線的位置,舊管線勢必要事先拆除,不得已沿路敷設(shè)了臨時(shí)管線來解決當(dāng)?shù)鼐用竦呐R時(shí)用水問題。

　　(2)在交通密集、道路橫斷面較寬路段(規(guī)范規(guī)定大于50m)以及市區(qū)輸水干線管徑較大的路段,應(yīng)考慮鋪設(shè)復(fù)線。

　　(3)為降低工程造價(jià),配合市政道路改造,將管道設(shè)計(jì)在車道下。隨著城市道路等級(jí)的逐漸提高,以及地下管線的復(fù)雜程度的提高,應(yīng)考慮適當(dāng)多預(yù)留一些接水口,以滿足城市美化和生產(chǎn)生活的需要。

　　(4)供水主管道不宜開口過多,可考慮結(jié)合地下旁通式消防預(yù)留接口。

　　(5)如果給水管線布置在車道下面,要盡量減少在車道上做井。除必不可少的干線閘閥、排氣等井外,像分支管閥門、地下旁通式消防栓等井盡量設(shè)計(jì)在人行道上。如我公司配合市政工程管理處對(duì)環(huán)城東路道路改造,將給水管道及檢修閥門和排氣閥井設(shè)在慢車道上,將分支管閥門、排水閥門及消火栓井設(shè)在人行道上。

　　(6)管徑大于700mm的水平彎頭應(yīng)盡量避免90°。

　　(7)承插式管道沿曲線鋪設(shè)時(shí),DN600以下管道的借轉(zhuǎn)角度不超過3°;DN700-DN800以下管道的借轉(zhuǎn)角度不超過2°;DN900以上管道的借轉(zhuǎn)角度不超過1°。

　　2管徑的確定

　　管徑應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)供水量及流速確定。綜合考慮管網(wǎng)造價(jià)與經(jīng)營費(fèi)用,確定經(jīng)濟(jì)流速,從而確定經(jīng)濟(jì)管徑,使管網(wǎng)造價(jià)與經(jīng)營費(fèi)用之和為最小。設(shè)計(jì)時(shí)常采用平均經(jīng)濟(jì)流速來確定管徑,當(dāng)D=100mm～400mm時(shí),平均經(jīng)濟(jì)流速取0.6m/s～0.9m/s;當(dāng)D≥400mm時(shí),平均經(jīng)濟(jì)流速取0.9m/s～1.4m/s,大管取大值,小管取小值。

　　(1)市政給水管道管徑一般根據(jù)管網(wǎng)差計(jì)算結(jié)果和用水量情況來確定。實(shí)際中,有些管徑在若干年前已經(jīng)規(guī)劃,隨著各地城市發(fā)展速度的加快,應(yīng)結(jié)合城市改造的步伐,考慮遠(yuǎn)期發(fā)展,同時(shí)照顧經(jīng)濟(jì)性和可靠性。對(duì)于已形成的城區(qū)或工業(yè)區(qū),設(shè)計(jì)供水量根據(jù)下列各種用水確定:①綜合生活用水:包括居民生活用水和公共建筑用水。根據(jù)居民生活用水定額或綜合生活用水定額及最高日時(shí)變化系數(shù)綜合分析確定。②工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水和工作人員生活用水:生產(chǎn)用水量根據(jù)生產(chǎn)工藝要求確定;工作人員生活用水量(含淋浴用水量)根據(jù)車間性質(zhì)確定。③消防用水:消防用水量、水壓及延續(xù)時(shí)間等根據(jù)現(xiàn)行有關(guān)規(guī)定確定。④澆灑道路和綠地用水:根據(jù)路面、綠化、氣候和土壤等條件確定。⑤未預(yù)見水量及管網(wǎng)漏失水量:按最高日用水量的百分比計(jì)算。對(duì)于正在興建的新城區(qū)或工業(yè)區(qū),雖然已有規(guī)劃,但在實(shí)際發(fā)展過程中,引進(jìn)的往往與規(guī)劃不一致,如在招商引資過程中,企業(yè)的性質(zhì)與所在地塊性質(zhì)規(guī)劃不吻合,用水量就會(huì)有所變化,此時(shí)可根據(jù)《城市給水工程規(guī)劃規(guī)范GB50282—98》來進(jìn)行估算用水量,從而確定管徑。

　　(2)居住小區(qū)內(nèi)室外給水管道管徑確定,一般依據(jù)小區(qū)用戶的數(shù)量、住宅類別、建筑標(biāo)準(zhǔn)、衛(wèi)生器具完善程度及《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》、《居住小區(qū)給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》等規(guī)范中居民用水定額、用水量等相關(guān)內(nèi)容來確定。要注意區(qū)分最大小時(shí)流量與設(shè)計(jì)秒流量的應(yīng)用范圍。

　　無論是市政給水管道還是居住小區(qū)室外給水管道都涉及到流量與管徑的對(duì)應(yīng)問題,應(yīng)依據(jù)流量、流速按《給水排水設(shè)計(jì)手冊》中的水力計(jì)算表及地方經(jīng)驗(yàn)來確定。

　　3管材的選擇

　　(1)選擇的管材必須有足夠的強(qiáng)度,能承受各種內(nèi)外荷載。

　　(2)選用的管材應(yīng)具有很高的水密性能。供水管道是承壓的管道,管道的水密性差,以至經(jīng)常漏水,而增加管理費(fèi)用和導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)上的損失。同時(shí),管網(wǎng)漏水嚴(yán)重時(shí),也會(huì)沖刷地層引起嚴(yán)重事故。

　　(3)為降低凈水廠的常年運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi),選擇的管材要水力條件好,內(nèi)壁不結(jié)垢、光滑、管路暢通,水頭損失小。

　　(4)選用管材的價(jià)格相對(duì)要低,使用年限長,盡量降低工程造價(jià),并有較高的防水和土壤的侵蝕能力。

　　(5)管道實(shí)際上是一個(gè)大的反應(yīng)器,出廠水未完成的化學(xué)反應(yīng)將在管網(wǎng)中繼續(xù)進(jìn)行,并且含氯水與管壁發(fā)生新的接觸,產(chǎn)生新反應(yīng),這些反應(yīng)有生物性的、感官性的以及物理性的。因此,選擇的管材要既耐腐蝕,又不會(huì)向水中析出有害物質(zhì),最大限度地降低配水管網(wǎng)的二次污染。

　　(6)穿越河道、鐵路和地震區(qū)時(shí),應(yīng)選用鋼管。鋼管埋地敷設(shè)時(shí),管材會(huì)受到土壤、地下水的浸蝕,同時(shí)還會(huì)受到地下雜散電流的影響,使金屬表面產(chǎn)生電化學(xué)作用而損壞金屬表層,故必須采取能隔絕對(duì)管道腐蝕及減少雜散電流對(duì)管道電化作用的防腐絕緣層,以延長管道使用壽命。埋地鋼管一般采用水泥砂漿內(nèi)或無毒飲水漆防腐,外防腐一般采用石油瀝青及環(huán)氧煤瀝青,分普通級(jí)、加強(qiáng)級(jí)、特加強(qiáng)級(jí)3個(gè)等級(jí),設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)具體情況合理選擇。

　　4管道埋設(shè)深度

　　(1)根據(jù)冰凍層厚度、外部荷載、最小管頂覆土厚度等綜合考慮進(jìn)行設(shè)計(jì)。

　　(2)在設(shè)有閥門、排氣等處管道的埋深,要考慮井室的形狀、大小及井內(nèi)閥門實(shí)際尺寸和操作尺寸。

　　(3)管道埋設(shè)深度不是越深越好,要考慮工程造價(jià)和將來管道維修費(fèi)用。在非冰凍地區(qū),管頂覆土厚度可采用0.8m～1.2m,在冰凍地區(qū)還要考慮冰凍厚度。

　　(4)在市政地下管線復(fù)雜的地段,給水管線穿越障礙時(shí),要從全段管道綜合考慮,盡量平緩、順直過渡。

　　5管道附屬設(shè)施

　　(1)檢修閥:供水主管每500m～1000m應(yīng)設(shè)置一個(gè)檢修閥門,主要管道和次要管道交接處的閥門設(shè)在次要管道上。

　　(2)伸縮節(jié):①供水管上設(shè)置的檢修閥門應(yīng)加設(shè)伸縮節(jié),當(dāng)閥門需要更換時(shí),可以減少閥門更換的時(shí)間,縮短停水區(qū)域的停水時(shí)間。②露天管道應(yīng)設(shè)伸縮節(jié)。

　　(3)排氣閥:①排氣閥設(shè)置位置:管道局最高點(diǎn);管道下降坡度變大點(diǎn);管道上升坡度變小點(diǎn);長距離無折點(diǎn)上升或下降管道每隔500m～1000m設(shè)置一個(gè)排氣閥;長距離水平管道每隔500m～1000m設(shè)置一個(gè)排氣閥。②排氣閥的口徑:排氣閥的口徑與管道直徑之比為1∶8～1∶12。③排氣閥與管道連接之間應(yīng)設(shè)置閥門,可避免拆換排氣閥時(shí)大面積停水。

　　(4)排水閥和排水管:①在管道下凹處或閥門間管段最低處需設(shè)置排水閥和排水管,以便排除管內(nèi)沉積物或檢修時(shí)放空管道。排水管應(yīng)與母管管底平接并具有一定坡度。②若地形高程允許,應(yīng)直接排入河道、溝谷;如地形高程不能滿足直接排放時(shí),可建濕井或集水井,再用抽水機(jī)具將水排出。③排水管和排氣閥的口徑與母管道直徑之比為1∶3～1∶4。

　　(5)消火栓:①兩個(gè)消火栓之間的間距一般為100m～120m,距車行道邊不大于2m,距建筑物外墻不小于5m。②冰凍深度≤400mm的地區(qū)宜設(shè)置地下式消火栓,冰凍深度≤200mm的地區(qū)宜設(shè)置地上式消火栓。

　　(6)閥門井:①由于管網(wǎng)中的附件設(shè)計(jì)在閥門井內(nèi),為了降低造價(jià),配件和附件應(yīng)布置緊湊。閥井的平面尺寸,取決于管道直徑以及附件的種類和數(shù)量。但應(yīng)滿足閥門操作和安裝拆卸各種附件所需的最小尺寸。井的深度由管道埋深及閥門尺寸確定。但是井底到管道承口或法蘭盤底的距離至少為0.1m,法蘭盤底和井壁的距離宜大于0.15m,從承口到外緣井壁的距離,應(yīng)在0.3m以上,以便于接口施工。②閥門井的形式根據(jù)所安裝的附件種類、大小和路面材料而定。直徑較小,位于人行道上或簡易路面以下的閥門,可采用閥門套筒,寒冷地區(qū)不宜采用。安裝在街道下的大閥門,應(yīng)采用閥門井。

　　(7)支墩:①當(dāng)管徑大于或等于300mm的管線的彎轉(zhuǎn)處、三通處、水管末端的蓋板上以及縮管處,都會(huì)產(chǎn)生拉力,接口可能因此松動(dòng)脫節(jié),而使管線漏水,因此,在這些部位須設(shè)置支墩以承受拉力和防止事故。②當(dāng)管徑小于300mm,且試驗(yàn)壓力小于1MPa時(shí),在一般土壤地區(qū),接口本身能承受拉力,可不設(shè)支墩;在松軟土壤中,要根據(jù)管道試驗(yàn)壓力和土壤條件,計(jì)算后確定是否需要設(shè)置支墩。③當(dāng)管道轉(zhuǎn)彎角度小于10°時(shí),可不設(shè)支墩。