給水管網系統布置及供水點的用水量和供水末端高。原管材為鋼管,管網改造中采用新型管材UPVC管(其與傳統的金屬管、水泥管相比,具有重量輕、耐腐蝕、水流阻力小、綜合節能性好、運輸安裝方便、使用壽命長等優點)。要求各供水點自由水頭為8.0m,確定各管段的直徑d和供水頭H。城市化規模擴大,用水量也在不斷增加,使得原有的供水管網已不能滿足用水的要求。城市供水管網需要大幅度地進行改造,以達到節水、節能、節資的目的。
目前,中小城市大多采用樹狀管網的供水方式,其具有管線短、投資省等優點,但供水安全性較差。樹狀管網設計和改造中,常出現以下問題:其一,局部改造只將舊鋼管更換為同直徑的塑料管,原供水壓力不變,致使供水時總水量大大增加,用水量超標,造成水資源浪費;其二,在供水端水塔高度設計時,根據設計原理,考慮了最不利管線的用水壓力和用水量的要求,但在管路運行時,卻出現有的出水量超標,有的用水量不足的問題。市自來水集團將斥資18億元，加大供水基礎設施的建設力度，以應對城市不斷增長的用水需求。截至年底，城區將新增日供水能力18萬立方米，新建改造供水管網520公里。市自來水集團今年將著重推進南水北調配套工程——郭公莊水廠的建設，在年底前形成調蓄能力，確保2014年通水試運行;配合做好第十水廠的建設，加快施工進度。面對市區用水需求不斷上升，加快推進第三水廠地表水應急擴建工程、第八水廠孫河供水站改造工程，力爭7月份投入運行，新增城區日供水能力18萬立方米。
方案一:考慮使用原水塔供水;方案二:重新設計新的供水壓力。計算程序主要有:首先,根據供水區域的供水要求及地形情況,做好管網布置,確定各管段長度;其次,調查用水情況,確定各供水點所需水量,由連續性條件確定各管段流量和供水總量,正確選用經濟流速,計算和選用管材和管徑,然后計算各支管的水頭損失;最后,根據各支管的水頭損失、端點所需自由水頭和地面高程,確定最不利管路,計算供水點的水頭H。對于管徑的確定需要正確選擇經濟流速。采用一定的流速使供水的總成本(包括管網建設費用和管網運行費用)最低,這種流速稱為經濟流速。經濟流速涉及的因素很多,綜合實際設計經驗及技術經濟資料,對于中小直徑的給水管路,當直徑D為100~400mm時,Ve=0.5~1.0m/s;當直徑D>400mm時,Ve=1.0~1.4m/s,但這也因地因時而略有不同。為保證各管路的供水量及端點水頭,以各分叉串聯管路計算中所需水頭最大的管線作為設計管路或稱為設計最不利管路。最不利管路上水源與該管路自由端點的能量方程為:H=Σhfj+he+ze。H為供水點到某一基準面的總水頭,m;hfj為支管j管段的水頭損失,m;i為1m管長的水頭損失,m;Q為管段計算流量,m3/s;dj為管道內徑,m;Lj為j段管長,m;he和Ze為計算管路上端點自由水頭、地面高程。
北京供水管網確定建設，管材需求量大，將有管道部門統一采購，供應貨源由北京幾大品牌同時提供。此次管材采用并將鋼管和UPVC塑料管材的比較，尋找最優管材產品。
作為鋼管， 鋼管供水水頭為34.26m,所需水塔高度為14.26m,而UPVC塑料管材需要的供水水頭為28.15m,水塔高度只需8.15m,比鋼管小得多。這是由于糙率減小、水流能量損失減小所致。對于UPVC塑料管材。
各用水點的出口自由水壓he、高程Ze和管長L、管徑不變時,供水頭H與流量Q成一定的比例關系,當水頭增大,流量也增大。如果還用原來的供水水頭34.26m,則各用水點的出水量增加,必然造成水量和電力資源的浪費。特別是學校、醫院、賓館等公共場所,水管出口用手動閥控制流量,出水量增加很多,用水超標最為嚴重。因而對于供水管網,只要增加和減少一個支線管路均要重新進行管路計算,采取有效措施,保證正常供水。
UPVC塑料管材供水能力怎么樣呢?
采用UPVC塑料管材,供水水頭取28.6m。但還有新的問題,在28.6m供水水頭作用下,計算各支線末端剩余水頭,發現有兩個支線超過要求的出口自由水頭8.0m,特別如支線A-1-5,5出口水頭為15.17m,超出要求的自由水頭7.17m。因而在管路設計時,對于樹狀管網,必須核算各個管段,將輸入流量大于所需流量的管道直徑重新設計、調整。必須注意的是,有時超出水頭并不大管徑不能調節,則可在各個支管處安裝調節閥,調節流量使其達到設計要求即可。
此次管網建設在四個方面進行了強調：
一是加強用水管理,加強城市各方面用水監測和用水量控制。二是在管網的各支管處和各個用戶取水處加設調節閥,既可以在檢修時使用,也可以起到調節水量和壓力的作用。三是大力宣傳節約用水,發揮城市生活用水水價的調控作用,加強節水宣傳和梯級水價的實施,強化節水措施。四是大力推廣節水器具,如節水衛生器具和節水龍頭等。
此次北京供水管網建設將是北京近年來最大規模的供水建設工程，有利改善居民生活條件。
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