城市供水管线以什么阻力为主


城市供水管线以什么阻力为主  

给水管网是给水工程中用于向用户输送和分配水的重要系统,它由管道、配件和各种附属设施组成。在设计给水管网时,我们需要考虑的因素众多,包括给水管系、附属设备、管网布置、管网计算以及调度等。

1. 给水管系概述

给水管系主要包括输水管、干管、支管、用户支管以及各种阀门,如闸阀、排气阀和排水阀。输水管主要负责从供水点(如水源地或给水处理厂)向管网输送水源。干管则同时承担输水和配水的任务。支管则从干管分出,负责向用户供水。用户支管则是从干管或支管接出,通常还会安装水表以记录用户用水量。消火栓一般接在支管上。阀门在管网中起到隔离故障区域的作用,减少停水范围。

2. 附属设施

附属设施包括调节构筑物(如水池、水塔或水柱)和给水泵站等。对于小型或大型管网的边缘地区,虽然用水总量可能较少,但流量变化较大,因此设置调节构筑物可以降低管网造价和运行费用。大型管网的水头损失较大,因此在适当地点设置增压泵站可以降低输水能耗和费用,改善管网运行条件。在地面高程差异较大的地区,为了均衡管网水压,常常采用分区供水的方式。

3. 管网布置

给水管网的干管通常采用枝状或环状布置。枝状管网的末端可以通过管道连接形成环状管网,以提高供水条件。在设计时,必须进行技术和经济评价,以得出最合理的方案。随着社会发展,用水量不断增加,优质水源却因污染而减少,因此出现了分质供水的管网。管网布置是整个给水系统规划的重要组成部分,其合理性直接影响到整个工程的效益。现代给水管网设计可以借助BIM模型来寻求最优方案。

4. 管网计算

在管网布置完成后,需要进行计算以确定各管段的管径、泵站扬程和扬水量以及水塔或水池的高程和容量等。这包括用水量的分析、管道流量的分配、管径的确定和水压的计算等。这些计算不仅涉及水力学问题(如水流阻力和水头损失),还需要考虑经济因素。如何找到最优方案是一个关键问题。环状管网的水压计算比枝状管网更为复杂,需要采用平差方法。

5. 调度

给水管网的调度是为了降低运行费用,特别是对于有调节构筑物和增压泵站的管网或多水源管网。检漏和维修是降低成本的重要环节。为了提升供水质量,还需要定点连续监测管网的水压,并采取措施解决低压区问题。如今,很多企业都会利用BIM软件来分析整个管网建设的经济性。例如,WaterGEMS软件可以帮助企业分析管道和阀门的临界程度、评估消防水耗供应量、构建和管理水力模型等。国内外众多企业利用WaterGEMS进行给水管网设计,取得了良好的经济效益。

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