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城市供水基础知识浅谈
目录：
一、城市给水系统基础知识：1、城市给水系统定义2、城市给水系统机构组成
二、城市给水管网基础知识：1、给水管性能要求2、常用给水管材性能对比
3、常见管网附件介绍4、供水管网技术管理
一、城市给水系统基础知识
1、城市给水系统
城市给水系统是保证城市居民生活、生产企业等用水的相互联系一系列构筑物和输配水管网组成的系统，由取水构筑物、水处理构筑物、泵站、给水管网、调节构筑物等工程设施组成。
自然水体
水源（地表水和地下水）
取水构筑物
取水泵站
水处理构筑物
净水厂
给（输）水管网
主管网、支管网
居民
企业
商业

调节构筑物
水塔、加压泵站

工厂

2、城市给水系统架构组成
取水构筑物指的是取集原水而设置的各种构筑物的总称。按照取水水源的不同，分为地下水取水构筑物和地表水取水构筑物。
水处理构筑物是指将取水构筑物的来水进行净化处理，以满足用户对水质的需求。这类构筑物通常集中在水厂范围内，包括调节池、沉淀池、活性炭池、清水池等。
泵站是指将所需水量提升到要求高度，可分为原水的一级泵站、输送清水的二级泵站和设于管网中的增压泵站等。
给（输）水管网是指将处理后的净化水送至各个给水区的全部管道。
调节构筑物是指各种类型的贮水构筑物，如高地水池、水塔、清水池等。
城市给水管网基础知识
1、给水管性能要求
给水管网由众多材质、管径的水管连接而成，是给水系统中造价最高并且极为重要的组成部分。
按照工作条件要求，给水管性能应满足下列要求： 1）.足够的强度，可以承受各种内外荷载；
2）.较强的水密性，它是保证管网有效而经济工作的重要条件； 3）.给水管内壁面应光滑以减少水头损失；
4）.价格较低，使用年限较长，并且具有较高的防止水和土壤的侵蚀能力；
2、常用给水管材性能对比：给水管可分为金属管（铸铁管和钢管）和非金属管（预应力钢筋混凝土管、玻璃钢管及塑料管等）。给水管材质的选择，取决于承受的水压、外部荷载、埋管条件和供应情况等因素。
（1）金属管铸铁管：铸铁管按照材质可分为灰铸铁管和球墨铸铁管。
灰铸铁管具有较强的耐腐蚀性，以往使用广泛。但由于灰铸铁管工艺缺陷，质地较脆，抗冲击和抗震能力较差，重量较大，且经常发生接口漏水，水管断裂和爆管事故，给生产带来很大损失，目前，使用较少。
球墨铸铁管具有灰铸铁管许多优点，而且机械性能有很大提高，其强度是灰铸铁管的很多倍，抗腐蚀性远高于钢管，并且重量较轻，很少发生爆管、渗水和漏水现象，大大降低了管网漏损率和管网维修费用，是较为理想的管材。
球墨铸铁管安装时采用推入式楔形胶圈柔性接口，也可采用法兰接口连接，施工安装方便，接口水密性好，适应地基变形能力较强。
（1）金属管钢管：钢管分为无缝钢管和焊接钢管两种。其特点是耐高压、耐振动、重量较轻、单管的长度大和接口方便。但承受外荷载的稳定性差，耐腐蚀性差，管壁内外都需采用防腐措施，并且造价较高。在给水管网中，通常多在管径大和水压高处，以及因地质、地形条件限制或穿越铁路、河谷和地震地区使用。钢管采用焊接或法兰接口连接方式。
（2）非金属管
Ａ:预应力钢筋混凝土管： 预应力钢筋混凝土管分为普通和加钢套筒两种，其特点是造价低，抗震性能强，管壁光滑，水力条件好，耐腐蚀，爆管率低。但重量较大，不便于运输和安装。
预应力钢筒混凝土管是在预应力钢筋混凝土管内放入钢筒，其用钢量比钢管省，比钢管便宜。
Ｂ玻璃钢管: 玻璃钢管也称玻璃纤维缠绕夹砂管，主要以玻璃纤维及其制品为增强材料，以高分子成分的不饱和聚脂树脂、环氧树脂等为基体材料，以石英砂及碳酸钙等无机非金属颗粒材料为填料作为主要原料。具有耐腐蚀，不结垢，能长期保持较高的输水能力，强度高，粗糙系数小等特点。
Ｃ塑料管:塑料给水管种类较多，如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料管（）、聚乙烯管（）、聚丙烯塑料管（）和硬聚氯乙烯塑料管（）等。塑料管特点具有强度高、表面光滑、不易结垢、水头损失小、耐腐蚀、重量轻、加工和接口方便等优点。

3、常见管网附件介绍
给水管网除了水管以外还设置了各种附件，以保证管网的正常工作。主要包括调节流量的阀门、控制水流方向的单向阀、安装管线高处的排气阀和安全阀等。
（1）阀门：阀门是流体管路的控制装置,其基本功能是接通或切断管路介质的流通,改变介质的流通,改变介质的流动方向,调节介质的压力和流量,保护管路和设备的正常运行。
按照阀门结构特征分类，通常我们接触最多的为闸阀、蝶阀和球阀。
闸阀：闸阀是一种最常见的启闭阀，利用闸板（即启闭件，在闸板中启闭件称为闸板或闸门，闸座称为闸板座）来接通（全开）或截断（全关）管路中的介质。闸板在垂直于闸门座通道中心线的片面作为升降运动，象闸门一样截断管路中的介质，故称做闸阀。
闸阀优缺点：优点：1、流体阻力小；2、开闭所需外力较小；3、介质的流向不受限制；4、全开时，密封面受工作介质的冲蚀比截止阀小；5、体形比较简单，铸造工艺性较好。缺点 ： 1、外形尺寸和开启高度都较大；安装所需空间较大；2、开闭过程中，密封面间有相对摩擦，容易引起擦伤现象；3、闸阀一般都有两个密封面，给加工、研磨和维修增加一些困难。
蝶阀：蝶阀又叫翻板阀，是一种结构简单的调节阀，同时也可用于低压管道介质的开关控制的方式工作中的阀门蝶阀是指关闭件（阀瓣或蝶板）为圆盘，围绕阀轴旋转来达到开启与关闭的一种阀，在管道上主要起切断和节流作用。蝶阀启闭件是一个圆盘形的蝶板，在阀体内绕其自身的轴线旋转，从而达到启闭或调节的目的。
蝶阀优缺点：优点：1、启闭方便迅速、省力、流体阻力小，可以经常操作；2、结构简单，外形尺寸小，结构长度短，体积小，重量轻，适用于大口径的阀门；3、低压下，可以实现良好的密封；4、调节性能好；5、全开时阀座通道有效流通面积较大，流体阻力较小；6、启闭力矩较小，启闭省力；7、安装方便； 缺点：1、使用压力和工作温度范围小。2、运行时间长，密封性相对较差。
球阀：球阀是指启闭件（球体）由阀杆带动，并绕阀杆的轴线作旋转运动的阀门。球阀在管路中主要用来做切断、分配和改变介质的流动方向，它只需要用旋转90度的操作和很小的转动力矩就能关闭严密。适宜做开关、切断阀使用。
球阀优缺点：优点：1、流体阻力小，全通径的球阀基本没有流阻；2、结构简单、体积小、重量轻；3、紧密可靠，密封性好，能实现完全密封；4、操作方便，开闭迅速；5、结构简单，维修方便，拆卸更换都比较方；6、适用范围广，通径从小到几毫米，大到几米，从高真空至高压力都可应用。 缺点 ：加工精度高，造价昂贵，高温中不易使用，如管道内有杂质，容易被杂质堵塞，导致阀门无法打开
（2）止回阀:止回阀又称单向阀或逆止阀，其作用是限制管道中的水流朝一个方向流动的阀门。阀门的闸板可绕轴旋转。水流方向相反时，闸板因自重和水压作用而自动关闭。止回阀一般安装在水压大于196的泵站出水管上，防止因突发断电或其它事故时水流倒流而损坏水泵设备。
（3）排气阀:排气阀是管道系统中必不可少的辅助元件，往往安装在制高点或弯头等处，使管道投产时或检修后通水时，管道内空气可经此排出。平时用以排出水中释放的气体，以免空气积聚在管道内，减少过水断面积和增加管道的水头损失。长距离输水管道一般随地形起伏敷设，在高处设排气阀。给水管道一般采用单口排气阀，垂直安装在管道上。排气阀口径与管道直径之比一般为1:8~1:12。
4、供水管网技术管理
为了保证城市供水管网平稳运行，确保城市供水安全，规范的供水管网技术管理就显得尤为重要。而从实际工作出发，供水管网技术管理简单可以分为三个方面，一是管网技术资料管理。二是管网水压和水量管理。三是管网水质管理。
（1）管网技术资料管理
详细、完整的管网资料是企业发展和确保供水安全的基础保障。借鉴书籍和其它供水企业管理经验，建议供水管网技术资料分为以下几类：
A.标准法规类：即涉及城市供水管网管理各类法规、标准和指导性文件等，包括管网建设、安装维修、质量检验、维护检测等方面国家及地方的法律法规，和部门和行业技术相关标准要求。
B.管网设施类：指管网、阀门、水表、消火栓及相关供水设施的安装、维护、运行、使用及维修改造资料。其中管网资料应具有完整图纸资料，并标明管线的直径、位置、材质、埋深、运行状况（维修次数、维修地点、维修方法）、周围其它类管线资料及阀门等其它附属设施布置情况。
C.设备工具类：指直接或间接用于管网管理、管道建设、安装及管线检查、维护、维修等所使用的设备、专用工具、仪器仪表的记录台账、使用记录、调试记录、校验和负责维修记录等。
D.社会服务类：指管线消毒冲洗、消防、绿化及其他市政用水记录；服务区域内用水户的数量、用水性质和用水量的资料；社会各界对供水方面来电、来信、来访所反映的问题的记录、分析和办理情况的统计、管线维修停水时间记录和影响供水量测算等。
（2）管网水压和水量管理
测定管网的压力和流量，是管网技术管理的一个非常重要的内容。测定试压和流量，有助于了解管网工作情况和薄弱环节。根据测定的水压资料，按照0.5-1.0m的水压差，在管网平面图上绘制出等水压线，由此反映各条管线的负荷。整个管网的水压线最好均匀分布，如某个区域的水压线过密，表示该处管网负荷过大。
（3）管网水质管理。
保持管网水质也是管理工作重要任务之一。特别是随着百姓生活水平的提高，居民对饮用水的质量也逐日提高。这就要求我们供水企业要加强水质的管理，目前，造成供水管网水质不好原因：管网老化；管网水压力波动，搅动附着在管网上铁锈、泥沙进入用户；管线末端水流停滞或因管网边缘地区的余氯不足致细菌繁殖等。
为了保证管网水质的合格，通常采用如下措施：一是通过排（泄）水井、消火栓等，定期排放管网中死水，并借此冲洗管道。二是管线延伸过长时，应在管网中途增加消毒措施（加氯），以提高管网边缘地区余氯量，防止细菌滋生。三是新敷设管线或长期未用管线，使用前必须冲洗消毒。四是定期清洗水塔、水池和水箱等储水设施。

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