1．城市给水管网的优化布置

给水管网规划、定线是管网设计的初始阶段，其布置的合理与否直接关系到供水运行及水泵扬程的设置，对工程投资和管理维护也有很大影响。管网规划与布置是管道系统规划中的关键部分，管网工程投资巨大。管线埋藏于地下，从而使资金浪费、供水不合理等问题不易暴露，存在的隐患较多。因此，为了彻底消除这些不合理因素，必须在管网规划和设计阶段，进行合理的规划和优化设计，并进行系统的现状、近期和远期的水力模拟校核，以期能达到设计最优化的目的。

做好管线布置的方案比较是进行新建、改扩建管网优化设计的关键。对改扩建管网的布置应尽量利用原有管道，增设新管道，以管网改造为主。抓住管网改造的时机，有步骤地对低压缺水区进行改扩建，增设新管道或增大原有管道的管径，更换年久失修或过水断面明显缩小的管段，达到提高供水效率的目的，增强管网运行的安全可靠性。根据规划，结合原管网道路下埋有多种管线的实际情况，对管网进行改扩建时的管线布置应按以下原则进行：一是摒弃原有的严重老化、漏损的管道，采用新管代替；二是管网改造尽可能采用耐压性较好、抗腐蚀性较强的管道，以减少管道事故；三是管网改造应有利于降低运行成本，避免对水质造成二次污染；四是新管敷设尽量和原管道走向一致，以减少勘察和施工费用，同时便于和已建管段衔接；五是新管敷设应和改造的街道走向一致；六是考虑远、近期管网的有机结合。

对于地形较为平坦的城市，管网的规划和布置相对来说较为简单。但是，对于地形高差偏大的城市，若采用统一供水，会使环状网的平差难度增大。由于管网各部分地面标高相差太大，容易造成低区管内压力过高，发生爆管及管件损坏；而高区则会出现管网压力不足，甚至不能将水供至最不利点。若采用分区供水，会涉及到如何制定分区的界限，各区之间水量如何统一协调，平差很难收敛等问题，这也是在进行给水管网布置时所要考虑的。对于供水发展历史较长的城市，考虑编制管网规划时，可将城市管网分成新区管网和旧城区管网改造两个部分。

随着城市供水管网的更新、改造和扩建，某些城市的管网压力分布不均的问题日益突出，即当输配水管线较长时，在管网中产生较大的沿程水头损失，为了维持管网末梢服务压力，势必提高水厂的出厂压力，以至在管网前端服务压力过高，造成区域之间的水压差过大，在高压区供水能量浪费，漏水严重，甚至可能出现爆管，但如果降低出厂水压，又满足不了低压区的用水要求。鉴于这种情况，可以采用管网中途加压，于高、低压区间的输水干管上增建加压泵站，对管网水压进行局部提升，在满足用户用水需求的前提下，尽可能降低加压泵站前段的运行压力，从而降低运行电耗，特别是在前段地区沿程流量较大的情况下，节能潜力更大。所以，在进行城市管网布置时，除满足基本要求之外，还应充分考虑地形及地质情况，采用统一供水或分区分压供水，在管网中可设置加压泵站及高地水池，优选重力流输配水以达到节能的目的。

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