【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 。但是環(huán)狀網(wǎng)的造價(jià)明顯比樹(shù)狀網(wǎng)為高。 現(xiàn)有城鎮(zhèn)的給水管網(wǎng)，也多數(shù)是將樹(shù)狀網(wǎng)和環(huán)狀網(wǎng)結(jié)合起來(lái)。 根據(jù)本工程的服務(wù)范圍，本 次管網(wǎng)設(shè)計(jì)采用環(huán)狀網(wǎng)為主。 供水管網(wǎng)的功能要求 城鎮(zhèn)供配水的根本任務(wù)是向用戶提供高質(zhì)量的飲用水，并保證連續(xù)供應(yīng)具有一定壓力的水，同時(shí)降低供水費(fèi)用。為此，供水管網(wǎng)作為供水系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，對(duì)于它的硬件有以下五點(diǎn)要求： 封閉性能好 供水管網(wǎng)是承壓的管網(wǎng)，管道只有具備良好的封閉性，才能保證連續(xù)供水。 輸送水質(zhì)佳 自來(lái)水從水廠到用戶，要經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)的管道輸送，往往需要幾個(gè)小時(shí)乃至幾天。在此過(guò)程中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)生新的反應(yīng)，這些反應(yīng)有生物性的、感官 性的和物理化學(xué)性的。因此要求管道內(nèi)壁既要耐腐蝕，又不會(huì)向水中析出有害物質(zhì)，具有良好的材質(zhì)條件來(lái)保xxxxxxxxxx供水管網(wǎng)工程 證最佳的供水質(zhì)量。 水力條件好 供水管道的內(nèi)壁光滑、不結(jié)垢、管路暢通，才能降低水頭損失，確保服務(wù)水頭。故供水管道要求具備良好的水力輸送條件。 設(shè)備控制靈 在一個(gè)城鎮(zhèn)的供水管網(wǎng)中，會(huì)有成千上萬(wàn)個(gè)專用設(shè)備，維持著管網(wǎng)的良好運(yùn)行。在本工程的管網(wǎng)上安裝的專用設(shè)備主要包括 :閥門(mén)、消火栓、通氣閥、放空閥、沖洗排水閥、減壓閥、調(diào)流閥、水錘消除器、檢修人孔、伸縮器、存渣斗、測(cè)流測(cè)壓孔等。這些設(shè)備的完好是保證管網(wǎng)運(yùn)行暢通 、安全供水、避免污染的前提。在運(yùn)行過(guò)程中要求每個(gè)環(huán)節(jié)均具有良好的工作狀態(tài)和開(kāi)啟與關(guān)閉運(yùn)作的靈敏度，進(jìn)而保證供水系統(tǒng)的正常運(yùn)行。 建設(shè)投資省 供水管網(wǎng)的建設(shè)費(fèi)用通常占供水系統(tǒng)建設(shè)費(fèi)用的 50%70%，因此通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析與比較確定供水管網(wǎng)的建設(shè)規(guī)模，合理選用管材及設(shè)備是管網(wǎng)合理運(yùn)行的關(guān)鍵。 設(shè)計(jì)年限及建設(shè)規(guī)模 根據(jù)《 城鎮(zhèn)總體規(guī)劃》 (20202020)，規(guī)劃年限為：近期 2020 年；遠(yuǎn)期 2020 年。給水管網(wǎng)建設(shè)屬于市政工程內(nèi)容，根據(jù)規(guī)范和總體規(guī)劃，按遠(yuǎn)期 2020 年設(shè)計(jì)，同時(shí)提出近期建設(shè)內(nèi)容。 根據(jù)第 3 章城區(qū)需水量預(yù)測(cè)，遠(yuǎn)期總需水量為 7920m3/d。利民供水有限公司供水規(guī)模為 10 萬(wàn) m3/d，xxxxxxxxxx供水管網(wǎng)工程 能夠滿足 遠(yuǎn)期居民生活及工業(yè)用水量要求，供水管網(wǎng)工程供水規(guī)模確定為 8000m3/d。 管材的選擇 配水管網(wǎng)管材選擇原則 (1)安全衛(wèi)生，保證飲用水水質(zhì)安全； (2)使用壽命長(zhǎng)，安全可靠性強(qiáng)，維修量少； (3)管道內(nèi)壁光滑，輸水能力強(qiáng)； (4)在保證質(zhì)量的前提下，造價(jià)相對(duì)較低。 配水管網(wǎng)管材 城鎮(zhèn)供水供水工程中用到的管材品種較多，針對(duì)供水的水質(zhì)、水壓要求，下面對(duì)給水中常用的鋼管、鋼筋混凝土管、給水鑄鐵管、玻璃鋼管、 PE 管、 PVCU管進(jìn)行比較。 (1)鋼管 鋼管是給水中常用的一種管材，鋼管包括：鋼板直縫焊管與鋼板螺旋焊管 (適用于大口徑管道 )、無(wú)縫鋼管 (適用于中小口徑管道 )、不銹鋼管 (適用于中小口徑管道 )，鍍鋅鋼管與鋼塑復(fù)合管 (適用于小口徑管道 )，近年多數(shù)城鎮(zhèn)已不用鍍鋅鋼管。 鋼管通常選用 Q235B(A3)鎮(zhèn)靜鋼鋼板制作，它的強(qiáng)度高，管材及管件易加工，管廠建設(shè)周期短，特別是地 形復(fù)雜的地段，一般采用鋼管。但鋼管的剛度小，易變形，襯里及外防腐要求嚴(yán)，必要時(shí)需作陰極保護(hù)，施工過(guò)程中組合焊接工作量大，在地下水位較高時(shí)，可采用膠圈柔性接口措施克服這一困難，與水泥壓力管相比，造價(jià)較高。 xxxxxxxxxx供水管網(wǎng)工程 (2)鋼筋混凝土管 鋼筋混凝土管有普通的鋼筋混凝土管 (RCP)、自應(yīng)力鋼筋混凝土 管 (SPCP、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管 (PCP)和預(yù)應(yīng)力鋼筒鋼筋混凝土管 ( PCCP)。它們共同的特點(diǎn)是：節(jié)省鋼材，價(jià)格低廉 (和金屬管材相 比 )，防腐性能好，不會(huì)減少水管的輸水能力，能夠承受比較高的壓力 (從 不等 )，具有較好的抗?jié)B性、耐久性，能就地取材，節(jié)省鋼材。資金不足的情況下，應(yīng)用價(jià)值大些。但鋼筋混凝土管重量大而質(zhì)地較脆，裝卸和搬運(yùn)困難。管配件缺乏，日后維修難度大，且管道漏失率大，易爆管等缺點(diǎn)制約了該類管道的應(yīng)用。 (3)給水鑄鐵管 給水鑄鐵管能承受較大工作壓力 (0． 45～ 1． 00MPa)、耐腐蝕、價(jià)格便宜，管內(nèi)壁涂瀝青后較光滑，因而被大量用于外部給水管上。但是它的缺點(diǎn)是質(zhì)硬而脆、重量大、施工困難。公稱直徑從 DN75～DNl500，工作壓力有 、 、 等幾種。鑄鐵管的接頭通 常有承插式、法蘭式和柔性接口三種。給水鑄鐵管按制造材質(zhì)不同分為給水灰口鑄鐵管和給水球墨鑄鐵管兩種。由于同給水灰口鑄鐵管比較起來(lái)給水球墨鑄鐵管具有強(qiáng)度高、韌性大、密閉性能佳、抗腐蝕能力強(qiáng)、安裝施工方便等優(yōu)點(diǎn)，給水球墨鑄鐵管已經(jīng)成為給水灰口鑄鐵管的替代產(chǎn)品。給水球墨鑄鐵管按接口方式不同分為 K型機(jī)械式柔性接口管和 T型承插式柔性接口管。 (4)玻璃鋼管 玻璃鋼加砂管。該管材是近幾年新發(fā)展起來(lái)的，由于其防腐性能優(yōu)越和管材價(jià)格較低的優(yōu)勢(shì)，在城鎮(zhèn)輸配水管網(wǎng)中的應(yīng)用越來(lái)越xxxxxxxxxx供水管網(wǎng)工程 廣泛。其優(yōu)點(diǎn)：無(wú)須進(jìn)行內(nèi)外防腐，使用壽命長(zhǎng)，日常維護(hù) 費(fèi)用低；管道重量輕，在同等管徑下，重量是鋼管的 40%，混凝土管的 20%，運(yùn)輸方便；管件制作靈活，連接方便。缺點(diǎn)：管道施工中，對(duì)回填要求嚴(yán)格，必須確保管道基礎(chǔ)處理及采用砂土或砂礫石回填，以避免損壞玻璃鋼管道。 (5)PE 管 PE 管根據(jù)生產(chǎn)管道的聚乙烯原材料不同，分為 PE63 級(jí)、 PE80級(jí)、 PE100 級(jí)及 PE112 級(jí)聚乙烯管材，目前給水中應(yīng)用的主要是PE80 級(jí)、 PE100 級(jí)。也分為高密度 HDPE型管和中密度 MDPE 型管，高密度 HDPE 型管要比中密度 MDPE 型管剛性增強(qiáng)、拉伸強(qiáng)度提高、剝離強(qiáng)度提高 、軟化溫度提高 ，但脆性增加、柔韌性下降、抗應(yīng)力開(kāi)裂性下降。由于高密度 HDPE 型管應(yīng)用較多，通常用高密度 HDPE 型管代表 PE 管。該管材優(yōu)點(diǎn)： (1)衛(wèi)生條件好。PE 管無(wú)毒，不含重金屬添加劑，不結(jié)垢，不滋生細(xì)菌。 (2)柔韌性好，抗沖擊強(qiáng)度高，耐強(qiáng)震、扭曲。 (3)獨(dú)特的電熔焊接和熱熔對(duì)接技術(shù)使接口強(qiáng)度高于管材本體，保征了接口的安全可靠。連接方式主要有電熱熔、熱熔對(duì)接焊和熱熔承插連接。 (6)PVCU管 PVC－ U管是由硬聚氯乙烯塑料通過(guò)一定工藝制成的管道。目前積累了較多的使用經(jīng)驗(yàn)，技術(shù)也比較成熟。 PVC—U管的化學(xué)穩(wěn)定性好、 耐腐蝕性強(qiáng)、使用衛(wèi)生、對(duì)水質(zhì)基本無(wú)污染。 PVC—U管還具有導(dǎo)熱系數(shù)小，不易結(jié)露；管材內(nèi)壁光滑，水流阻力??；材質(zhì)較輕，加工、運(yùn)輸、安裝、維修方便等特點(diǎn)。但其強(qiáng)度較低、耐熱xxxxxxxxxx供水管網(wǎng)工程 性能差、不宜在陽(yáng)光下曝曬。雖然聚氯乙烯價(jià)格較低廉，且對(duì)水質(zhì)的影響很小，但當(dāng) PVC—U 管材中加入不恰當(dāng)?shù)奶砑觿┖推渌粷嵉臍埩粑锖?，?huì)不同程度地對(duì)水質(zhì)產(chǎn)生不利的影響。 根據(jù)對(duì)以上 6 種常用給水管材的論述，從運(yùn)行使用、施工及價(jià)格方面比較如下表 51。 表 51 管材經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較表 管材種類 主要優(yōu)點(diǎn) 主要缺點(diǎn) 鋼管 使用年限長(zhǎng)，安裝簡(jiǎn)便，施 工經(jīng)驗(yàn)豐富； 強(qiáng)度高，抗沖擊性好，性能優(yōu)異。 防腐性能差，需要要求很高的防腐保護(hù)涂層或系統(tǒng)； 接口的焊接需要時(shí)間長(zhǎng)，并且要求技術(shù)性高， 在雨天和地基有水的情況下都不能工作； 要求使用砂子鋪底，并使用細(xì)砂回填并務(wù)實(shí)， 以防止過(guò)度變形； 大口徑的鋼管變形量極高，極易導(dǎo)致過(guò)度變形； 施工周期長(zhǎng)。 鋼筋混凝土管 應(yīng)用廣泛，價(jià)格便宜 施工經(jīng)驗(yàn)豐富 具有良好的抗?jié)B性、耐久性及抗沖擊性、壽命長(zhǎng)、內(nèi)壁不結(jié)垢、輸水能力能長(zhǎng)久保持不變等優(yōu)點(diǎn)。 該管材自重大、質(zhì)地脆、運(yùn)輸困難，施工麻煩。 xxxxxxxxxx供水管網(wǎng)工程 球墨鑄鐵管 強(qiáng)度高，抗沖擊性好，性能優(yōu)異； 抗腐蝕性能優(yōu)異； 柔性接口，適用于地形起伏較大的地區(qū)； 連接工作簡(jiǎn)單，無(wú)需專門(mén)技術(shù)人員； 對(duì)于正常條件的土壤，無(wú)需再作專門(mén)的底基，并且可使用掘出的土壤回填。 在有推力產(chǎn)生的地方需要使用止推擋墩； 重量較大，鋼度較鋼管差； 工程造價(jià)相對(duì)偏高。 玻璃鋼加砂管 卓越的防腐性能； 重量輕，因此連接工作較容易。 抗沖擊性差，需小心裝卸以防損環(huán) 。 需用砂子墊底，并用細(xì)砂回填、 壓實(shí)，以防止過(guò)渡變形。 PE管 防腐性能好； 重量輕，因此連接工作較容易； 衛(wèi)生條件好，柔韌性好，抗沖擊強(qiáng)度高，水利性能好。 大口徑管道承受外壓能力差 價(jià)格較高 UPVC管 防腐性能好； 重量輕，因此連接工作較容易； 衛(wèi)生條件好，柔韌性好，抗沖擊強(qiáng)度高，水利性能好。 大口徑管道承受外壓能力差 價(jià)格較高； 加入不恰當(dāng)?shù)奶砑觿?，影響水質(zhì)。 通過(guò)以上比較可以看出， PE 管具有水力條件好，施工、運(yùn)輸方便等優(yōu)點(diǎn)，考慮管材強(qiáng)度及造價(jià)原因，對(duì)于管徑小于或等于DN500mm 的管道較適宜。因此本工程推薦采用 PE 管。 施工方法 由于給水管道埋深較淺，考慮管線大部分采用開(kāi)槽施工。但給水管道穿越城市重要干道，不允許開(kāi)槽施工時(shí)，可考慮采用頂管施工。 xxxxxxxxxx供水管網(wǎng)工程 管道接口及管道基礎(chǔ) ? 管道接口 PE 管管道接口采用電熔連接或熱熔連接。 ? 管道基礎(chǔ) PE 管管道基礎(chǔ)采用砂基礎(chǔ)。 一般地質(zhì)條件下，當(dāng)?shù)鼗休d力特征值 fak≥80kPa時(shí)，基底可鋪設(shè)一層厚度為 100 的中粗砂基礎(chǔ)層；當(dāng)?shù)鼗临|(zhì)較差其地基承載力特征值 55kPa≤fak＜ 80kPa 或槽底處于地下水位之下時(shí)，宜鋪墊厚度不小于 200mm 砂礫基礎(chǔ)層；對(duì)軟土地基，地基承載力特征值fak＜ 55kPa，或因施工原因地基原狀土被擾動(dòng)而影響地基承載力時(shí)，必須先對(duì)地基進(jìn)行加固處理，在達(dá)到規(guī)定地基承載能力后，再鋪設(shè)中粗砂基礎(chǔ)?；A(chǔ)表面應(yīng)平整，其密實(shí)度應(yīng)達(dá)到 85%～ 90%。 回填時(shí)溝槽應(yīng)無(wú)積水，回填材料從管底基礎(chǔ)面至管頂以上 范圍內(nèi)的溝槽回填材料可用碎石屑、粒徑小于 40mm 的砂礫、中粗砂。管底掖角部位必須用中砂或粗砂填充密實(shí)，與管壁緊密接觸，不得用土或其它材料填充。 管網(wǎng)平差 管網(wǎng)平差計(jì)算 (1)計(jì)算公式 本次管網(wǎng)平差采用海曾 ——威廉 (， )公式。式中 : L ——管段長(zhǎng)度，米 D ——管徑，米 xxxxxxxxxx供水管網(wǎng)工程 q ——流量，立方米 /秒 C ——系數(shù) 本次供水管網(wǎng)所采用的 PE 管 C 值取 150。 (2)管網(wǎng)平差說(shuō)明 根據(jù)城鎮(zhèn)給水工程規(guī)劃規(guī)范，城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)供水水壓應(yīng)滿足根據(jù)建筑物層數(shù)確定的服務(wù)水頭要求。考慮現(xiàn)狀供水管材承壓、能量有效利用及供水企業(yè)供水效益情況，同時(shí)參考山東省其它城鎮(zhèn)供水水壓實(shí)際情況，按建筑物層數(shù)五層確定最低服務(wù)水頭要求為 24米。對(duì)于個(gè)別高層建筑可局部設(shè)加壓設(shè)施來(lái)保證供水水壓。 供水管網(wǎng)按遠(yuǎn)期 萬(wàn) m3/d 進(jìn)行平差計(jì)算，時(shí)變化系數(shù)取。 管網(wǎng)平差結(jié)果 (1)最高日最高時(shí)用水時(shí) 最不利控制點(diǎn)經(jīng)比選定為北環(huán)路與東環(huán)路交叉口，該位置距離水廠最遠(yuǎn)，且為管網(wǎng)末端，地形標(biāo)高 米。 各節(jié)點(diǎn)自由水壓均滿足最低服務(wù)水頭要求。但因供水規(guī)模較小及消防最小管徑限制，導(dǎo)致部分管道流速偏低。 最高日最高時(shí)管網(wǎng)平差表和水力計(jì)算成果，詳見(jiàn)附表和附圖。 (2)事故校核 事故時(shí)流量調(diào)整系數(shù)為 70％，把 DN300 輸水管線作為事故管斷開(kāi)后，進(jìn)行事故校核，水泵揚(yáng)程及流量滿足要求，各節(jié)點(diǎn)均滿足最小服務(wù)水頭要求。 事故校核管網(wǎng)水力計(jì)算詳見(jiàn)附表。 xxxxxxxxxx供水管網(wǎng)工程 (3)消防校核 選取最不利點(diǎn)一處發(fā)生火災(zāi)進(jìn)行消防 校核，一次滅火用水量15L/s，經(jīng)平差，水廠能夠滿足城區(qū)各節(jié)點(diǎn)水壓均高于 10 米的消防要求。 消防校核管網(wǎng)水力計(jì)算詳見(jiàn)附表。 管網(wǎng)設(shè)計(jì)方案及工程量 根據(jù) 總體規(guī)劃及城區(qū)建設(shè)用地發(fā)展?fàn)顩r，對(duì)供水管網(wǎng)管線進(jìn)行總體布局，并根據(jù)遠(yuǎn)期供水規(guī)模進(jìn)行平差計(jì)算，確定城區(qū)供水管網(wǎng)總平面布置。 具體詳見(jiàn)： 城區(qū)供水管網(wǎng)總平面布置圖。 根據(jù)區(qū)域內(nèi)供水狀況