配水管网
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2023年2月27日发(作者：失声痛哭的意思)２０１０年第７期
ｌ总第１３１期）
大众科技
ＤＡＺＨＯＮＧ ＫＥＪ
Ｎｏ．７。２０１０
（Ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅｌｙ Ｎｏ．１３１）
浅析平原地区城镇配水管网工程设计
席智虎’
（１．天津市龙达水务有限公司，天津３００４８０；
苏功军２
２．天津市市政工程设计研究院，天津３００４５７）
【摘要】城镇配水管网是城镇给水系统的重要组成部分，是城市生命线工程。文章介绍了城镇配水系统的组成，并对配
水管网的布置、水力计算、管材选用、附属构筑物设计及工程设计做了介绍。
【关麓词】配水管网；水力计算；管材；设计
【中图分类号】ＴＵ９９１．３３ 【文献标识码】Ａ 【文章编号】１００８—１１５１（２０１０）Ｏ７—００８２—０２
城镇给水系统是城市重要的市政基础设施，是城市重要
的生命线工程。随着我国国民经济的飞速发展，城镇给水系
统的建设与完善极大地促进了城市化进程的不断加快，作为
城镇给水系统的重要组成部分，配水管网承担着为用户提供
安全可靠的用水保证。平原地区城镇配水管网主要由管网、
附属构筑物、水量调节设施以及加压泵站组成。目前在城镇
配水系统建设中，已逐步取消了水塔等调节设施，水量调节
基本上在净水厂和加压泵站内进行。城镇配水管网是一项系
统工程，包括前期设计、施工建设及运行、管理等多方面，
其中前期设计是指导后续工作的基础，在配水管网的总体建
设中尤为重要。
（一）管网布置
城镇配水管网应根据用户用水要求合理分布于整个供水
区。在满足各用户对水量、水压的要求以及考虑施工及维护
方便的前提下，尽可能缩短配水管线的总长度。管网应尽量
采用环状布置。增加供水的安全可靠性。其中配水干管应尽
量布置在两侧均有较大用户的道路上，配水干管之间应在适
当位置设置连接管，以形成配水干管环网。目前，国内城镇
的配水管网除担负用户用水需求外，还均担负城镇消防任务，
因此，在现状道路或规划道路上均应布置配水支管，配水支
管的管径一般不小于ＤＮ１５０ｍｍ。
配水管网应沿道路敷设，一般布置在道路的人行道或绿
化带内，为方便用户接管，一般在道路断面大于３５米时，在
道路两侧分别布置配水管道。
在环状配水管网的布置中应注意主次环网的布局，一般
先结合区域用户用水量情况确定配水主环网，可采用“口”
字型、“日”字型或“田”字型布置，然后再布置若干配水支
环网，形成网状布局。个别区域，如由于受地形条件限制、
用户分布不均及用水重要程度较低，也可采用支状管网布置，
以减少工程投资。
（二）管网水力计算
城镇给水量预测是给水规划和设计的基础，此项工作一
般在城镇的给水专项规划阶段完成，配水管网的设计应在给
水量、水源、输水管道等均已确定的前提下进行的。
管网水力计算前应根据配水管网布局进行管段和供水节
点的分配。
１．计算流量
配水管网应按照高日高时用水量计算。管网计算前应分
析供水区域内用户用水量的分布特点，一般可根据用水量测
算不同区域的面积比流量，然后进行流量分配。
２．管段流量和节点流量
流量分配是管网平差计算的基础工作，首先应确定管段
的配水面积，配水区域面积可用街坊对角线划分，然后根据
该配水区域的面积比流量计算出管段流量。此种方法计算管
段流量方法较简便，但精度较差。
对于节点流量的分配，在沿线用水较均匀的管段，一般
按各１／２管段流量分配到连接该管段的相邻节点上。根据此
分配原则，可以得出每个节点的节点流量。对于工业企业或
其他大用水户，可按其用水位置按集中节点流量考虑。
对于小区域配水管网，．在用水均匀的情况下，也可按面
积比流量直接计算节点流量。
３．管网平差
随着计算机的出现及其应用软件的发展，配水管网水力
计算有了很大的发展，在理论及算法上日趋完善。目前的配
水管网平差计算都采用计算机来完成，极大地提高了工作效
率和计算精度。
管网平差计算前应先确定供水范围内的最不利点和管网
的设计水压。管网按最高日最高时用水量和设计水压计算。
另外还应根据具体情况分别用消防、最大转输、最不利管段
发生事故等条件进行校核。
确定合理的经济流速是控制配水管网初期建设投资的关
键，同时对管网今后的运行管理也非常重要。设计中应了解
当地已建管网系统的经济流速参照选取。
（三）管材选择
用于常规供水工程的管材种类很多，有钢筋混凝土管、
球墨铸铁管、钢管、ＰＶＣ管、ＰＥ管、预应力钢筒混凝土管（ＰＣＣＰ）
等，但在城镇配水管网中主要采用的管材以球墨铸铁管和新
型化学管材为主。
【收稿日期】２０１０－０３－３０ ’
【作者简介】席智虎（１９６２一），男，天津人，天津市龙达水务有限公司工程师，从事给水管理工作；苏功军（１９６９一）。
男，天津人，天津市市政工程设计研究院高级工程师，从事给排水设计工作。
．８２．
球墨铸铁管是配水管网中最多采用的管材，此种管材具
有较高的抗拉强度和延伸率，具有较好的韧性、耐腐蚀、抗
氧化、耐高压等优良性能，施工方便。管材可采用承插口联
接、法兰连接、焊接等多种连接方式。球墨铸铁管出厂一般
带有内外防腐层，在工程设计中根据具体情况，可适当增加
管道外防腐层结构。
随着新型化学管材的发展，ＰＶＣ管、ＰＥ管、ＰＳＰ管等给水
用新型化学管材越来越多应用到配水管网的实际工程中，尤
其以聚乙烯ＰＥ管材应用最多，新型化学管材的应用可有效地
减少管网漏损量，是今后配水管网新管材应用的发展方向。
目前配水管网的ＰＥ管主要是高密度ＰＥ８０级或ＰＥ１００级。ＰＥ
管具有优异的性能特点，如卫生条件好，具有无毒、不含重
金属添加剂、不结垢、不滋生细菌的优点：柔韧性好，具有
抗冲击强度高、耐强震、扭曲的优点；独特的电熔焊接和热
熔对接技术使接口强度高于管材本体，保征了接口的安全可
靠。连接方式主要有电热熔、热熔对接焊和热熔承插连接。
管道敷设可采用直埋方式施工。
ＰＳＰ管，即钢丝网骨架塑料（聚乙烯）复合管是以高强度
钢丝和聚乙烯塑料为原料，以缠绕成型的高强度钢丝为芯层，
以高密度聚乙烯塑料为内、外层，而形成整体管壁的一种新
型复合结构壁压力管道。该类管道除继承了ＰＥ给水管的优良
性能外，由于其结构加入了钢丝网骨架，使管道的强度和刚
度得到很大提高。电熔焊接和热熔对接技术使接口强度更高，
保征了接口的安全可靠。
配水管网管材的选用应根据配水系统的布置、管道直径、
工作压力、埋深、地质情况及施工条件和运输条件，结合运
行维护管理进行综合比较确定，管材的选用应经济、节省资
源、减少漏损以及从加强环境保护出发，尽可能采用技术成
熟、抗腐蚀性强、节能的非金属管材。
（四）附属构筑物设计
１．阀门
阀门是配水管网中的重要附属设施，阀门布置应能满足
事故管段的切断需要。在路口处应根据管网布置设置阀门，
可按ｎ－１个设置阀门。为方便用户接管需要，在入户管或预
埋支管上也应设置阀门。配水干管上的阀门间距一般控制在
５００ｍ左右。在过河、穿越铁路等时可根据实际情况在管道上
设置必要的阀门。
阀门选用可结合当地的实际应用情况选择闸阀或蝶阀，
如无要求，也可根据配水管网的管径进行选择，结合管道覆
土、阀门安装要求，一般以ＤＮ３００ｍｍ管径为界，小管径选用
暗杆闸阀，大管径选用蝶阀。为方便维护，阀门与管道连接
处应增设伸缩器或选用伸缩阀门。
２．排气阀
排气阀的作用是排除管道内积聚的空气，并在管道检修、
放空时进入空气，保持管道排水畅通，同时也是防止水锤的
防护措施之一，因此，排气阀应选用能进气和排气的自动排
气阀。排气阀应设置在配水管道的隆起点处，在配水管网布
置时，应分析管道的竖向高程布置，在管网上合理布置高点
和低点。
排气阀可通过计算确定排气阀直径，也可根据经验选用，
一般小于ＤＮ３５０ｒｎｍ选用单口排气阀，大于ＤＮ４ＯＯｍｍ选用双口
排气阀。
３．排水阀
在管道高程低点处一般应设置排水管和排水阀，以便排
除管内沉积物或检修时放空管道。布置排水管位置时，应尽
量布置在靠近市政排水检查井附近，以方便就近排放。如没
有市政排水设施，可建湿井或集水井，再用水泵将水排出。
排水管和排水阀的直径应根据需要的放空时间进行计算
确定。
４．消火栓
根据消防要求，在配水管网上需设置消火栓，当道路红
线宽度大于６Ｏ米时，应在道路两侧均匀布置，小于６０米时
在道路一侧布置。消火栓间距不大于１２０米，一般在路口处
应设置消火栓。
消火栓有地上式和地下式两种，由于地上式消火栓使用
方便，目前大多工程都采用地上式消火栓。
（五）配水管网工程设计
配水管网的工程设计是管网建设的重要环节，应加以重
视，由于不重视工程设计，往往造成施工中经常出现大量变
更设计或运行后出现事故。
管道沿线的地质勘查是工程设计的第一手资料，以往过
程中，大多由于配水管道埋深较浅而忽略地质勘查。工程设
计中应按《市政工程勘察规范》的要求进行布置勘探孔，为
工程设计提供参考。
管道的开槽应按地质勘查资料中土质条件、地下水情况、
地基承载力情况等加以分析确定，如管道较浅且地势开阔，
宜优先采用明开槽的方式。
当地质条件较好时，配水管道可直接铺设于现状土体上，
或采用砂基础，一般控制砂基础厚度为１００￣２００ｍｍ。当地质
条件较差时，如遇淤泥质土、坑塘或地基承载力较低，必须
对基础进行处理，多采用换填法处理，然后再施做砂基础后
铺设管道。新型化学管材对管道基础的适应能力较强，一般
多采用砂基础后直接铺设管道。
管道回填时应注意新型化学管材的回填要求以及道路工
程对管道的回填要求，同时应注意冬季施工和雨季施工时的
工程措施。
另外，设计中还应明确配水管网的试验压力和试验方法
以及竣工后对管道进行冲洗的措施。
（六）结语
城镇配水管网工程建设是城镇可持续发展的载体，是重
要的城市基础设施工程，在建设前期的设计阶段应引起足够
重视，设计中要结合区域情况选择合理的管网布局，优化管
网设计，确定最优的设计方案，保证城镇供水的安全可靠。
【参考文献】
…１《给水排水设计手册》编写组．第３册城镇给水（第二版）【ｓ】
北京：中国建筑工业出版社，２００４．
一８３．