供水工程设计规范精选(九篇)

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第1篇：供水工程设计规范范文

0引言

 

对于水利水电工程而言，工程设计规范的编制非常重要，不仅是工程施工方案设计的重要依据，而且对工程整体经济效益和社会效益也会带来一定程度的影响。工程设计规范编制是否科学，需要编制人员综合考虑我国当前社会经济发展对水利水电工程的需求，同时结合水利水电工程建设所在地的实际情况进行编制。只有这样，才能够确保工程设计规范具有参考价值，可以在真正意义上推动水利水电工程的可持续发展。

 

1水利水电工程设计规范编制的现状

 

纵观我国水利水电工程发展历程，对于设计规范的编制主要开始于解放之后。最初，设计规范的编制主要以苏联的规范和技术为标准，这对我国水利水电工程质量的提升具有重要意义。随着我国社会经济发展脚步的不断加快，国内水利水电发展呈现出新的局势。在这种情况下，如果我们依旧沿用国外的规范和技术，势必无法适应国内需求。所以，从60年代初开始，我国开始结合实际国情制定了与水利水电设计相关的规范与技术，以此来为我国水利水电工程的建设提供指导。

 

经过长时间的研究与探索，国家基本建设委员会发出了关于水利水电设计规范的通知，通知下达之后，各级水利水电部门开始着手对其进行编制和修订，以期使其更加完善、系统。截止到目前，我国水利水电设计规范的编制已经相对来说比较成熟，能够为水利水电的发展提供充足的保障。就我国目前水利水电设计规范来看，呈现出来的特点主要体现在以下几个方面：(1)设计规范的编制严格遵循了安全适用、经济合理、技术先进等原则，试图以此为依据，更加有效的为生产建设提供服务。例如，在《水工钢筋混凝土结构设计规范》中，编制人员在原有基础上对施工技术和整体结构进行了优化，不仅大幅度降低了钢筋使用量，而且对结构整体安全系数的提升也有现实意义，单从这一方面来看，现行设计规范就有较高的经济效益和社会效益。(2)设计规范是在深入研究、科学试验的基础上，经过反复修改和补充而形成的，具有可靠的理论基础。就目前设计规范的内容来看，主要包括三个部分，即总则、规范条文和附录。比如说，在对《混凝土重力坝设计规范》进行编制的时候，为了确保设计规范具有针对性，规范编制之前，编制人员展开了对坝置、坝体应力计算、设计基本要求等多项内容的调查分析，并对坝体设计的抗滑稳定措施进行了优化，以此来提升坝体设计的安全系数。此外，对于设计温度的控制，适当放宽了基础容许温差，这样可以使温度控制措施简单且有效。(3)设计规范中的每项内容都有与之相应的适用范围。施工单位可以根据工程类型、工程规模参考相应的设计规范。比如说，《水利水电工程设计洪水计算规范》、《水工建筑物抗震设计规范》以及《水工水利动能设计规范》分别适用于水利工程建设过程中各个阶段的设计洪水计算、工程烈度为7、8、9度的水工抗震设计以及中型水工初步设计等，为工程建设的科学性和合理性提供了充足的保障。

 

2工程设计规范使用中应注意的几个问题

 

就我国目前水利水电工程设计规范的使用现状来看，其内容大致可以满足工程建设的根本需求，使得各项施工作业均能够有章可循，可以使工程建设保质保量的完成任务，同时也可以间接提升工程的管理水平。但随着水利水电工程发展脚步的不断加快，在未来的时间里，若想将设计规范的作用充分发挥，需要注意以下几个方面的问题。

 

2.1正确选用设计规范

 

上文提到，每项设计规范都有与之相应的适用范围。所以，在开展项目工程施工的时候，需要根据规范的适用范围，正确选择设计规范。但需要注意的是，有些设计规范具有较强的灵活性，比如说，《水工钢筋混凝土结构设计规范》只规定了该规范适用范围为“水利水电工程建设中混凝土及其结构设计”，却没有对工程的规模进行明确规定。在这种情况下，尽管此设计规范可以对工程建设提供参考，但约束力不强，无法在工程建设中发挥作用。此外，在众多设计规范中，还有一些规范之间存在着紧密的联系，遵循此规范时，还应遵循与之相关的设计规范。比如说，对地震区混凝土重力坝进行设计的时候，除了要遵循《混凝土重力坝设计规范》之外，还要遵循《水工建筑物抗震设计规范》。只有这样，才能够使工程建设满足区域经济发展需求，达到施工效果。

 

2.2正确理解规范各部分的作用

 

总则、技术条文、附录是当前设计规范的三个重点内容，其中，总则所涉及的内容主要是对规范中所提及的内容进行概括，使应用者可以通过对总则的阅读，了解规范的对象、适用范围、技术特征以及原则性问题等，以此来为日后的使用提供方便。技术条文主要是阐述工程设计的主要原则、质量指标、计算规定以及安全质量指标等。技术条文是设计规范的核心，也是工程设计的重要参考资料。附录的内容则主要是对技术条文进行补充，其作用与技术条文的作用相同，都是为使用者提供参考。一般来说，附录的内容主要包括工程设计中常用的表格、图例和工程计算方法等。但由于缺少相应的理论依据，从而使得附录的约束性普遍不高。

 

2.3必须维护规范的严肃性

 

一旦设计规范推行之后，就具有了一定的约束力，水利水电工程在建设过程中，无论勘测、设计，还是施工、验收，都需要严格按照设计规范进行，如果设计文件未能达到设计规范要求，那么该设计将不得继续使用。如果在工程设计中，遵循现有设计规范有一定困难，那么可以向有关部门说明原因，提出暂缓贯彻执行的期限和贯彻执行的措施报告，主管部门同意之后，可按照暂行办法进行设计操作。只有维护规范的严肃性，才能够将其约束力最大限度发挥出来，为工程设计提供充足的保障。

 

3水利水电工程设计规范的经济效益

 

水利水电工程设计规范的经济效益可以从多个方面体现出来，首先，设计规范可以为工程建设提供充足的理论依据，确保工程各项施工作业能够高效率完成，避免诸多因素给工程建设带来的影响。一旦工程建设周期缩短，其所需的建设成本也自然会降低，从而实现对工程造价的有效控制，有利于提高工程建设的经济效益。其次，水利水电工程若严格按照设计规范对施工方案进行设计，那么工程质量势必会在一定程度上提升，从而更好的将工程的社会效益发挥出来，推动区域经济的可持续发展。由此可见，水利水电工程设计规范具有较强的经济效益，做好设计规范的编制至关重要。近年来，随着我国水利水电工程建设行业发展脚步的不断加快，相关部门必须结合实际情况，做好设计规范的编制工作，使其充分满足行业需求，完善工程质量，提高工程的经济效益和社会效益。

 

4结语

 

总而言之，我国当前水利水电设计规范编制还有一些有待完善的地方，需要相关部门在日后的时间里，根据水利水电行业发展趋势对其进行优化。此外，为了确保设计规范的作用能够得到充分发挥，规范编制部门需要明确规范使用中应该注意的几个问题。只有这样，才能够将设计规范的经济效益发挥到极致，在确保工程质量的同时，提升工程建设的整体效益。

第2篇：供水工程设计规范范文

关键词：水资源；设计保证率；关键问题

如何选定取用水工程设计保证率已成为现实生活及生产中水资源事件探究面临的必要问题。各地区在解决水资源问题时，通过对设计保证率的选定，可以间接反应各地区某段时期内的技术和经济政策导向。此外，设计保证率是否合理与工程运用经济效益有关，与当前付出呈现正比关系，随着设计保证率提高，当前付出代价逐步增加，水资源客体所需承受的风险也相应越小。值得注意的是，不同水资源事件所需设计保证率不尽相同。鉴此，有必要在充分考虑城镇与农村规划、区域经济状况和工程环境条件基础上，探究设计保证率选定的合理范围［1］。

1设计保证率的分类

1．1按行业类别方式分类

农田灌溉、水电工程、城市与农村供水工程、港口航运工程等水资源领域的相关生产与规划设计工作均涉及设计保证率的选定问题，相关分类方式如下。（1）灌溉工程。农业灌溉工程设计保证率应根据所在地区水资源现状、土壤质地、农田种植作物、气候特性、水量调节程度、以及社会经济效应等综合因素确定。若水资源不足地区灌溉工程主要以旱作为主，一般选择设计保证率介于50％～75％之间［2］，在南方以种植水稻为主的农业区，作物的特性决定了灌溉水资源设计保证率与旱作为主农田的差异性，水田农业的灌溉水设计保证率宜介于70％～95％之间。（2）水电工程。水电工程设计保证率是指水电站正常发电时段数同总计算时段数的百分率比值［3］，设计保证率时段长度可依据设计需求及水库调节功能，可分成日调节、月调节、旬调节以及年调节四种时段模式。同时，在涉及具体论证水电站设计保证率时，应遵循水电站所在电力系统水电比重、负荷特征、水库调节性能、合川径流特征以及水电站规模来确定设计保证率。此外，水电站设计保证率选定应综合考虑设计保证率之外时间段保障系统用电可采取的措施以及出力降低程度等因素。因此，依据电力系统中水电容量所占比重，水电站设计保证率通常宜介于80％～98％之间。（3）城市与农村供水工程。城市及农村供水项目因其供水对象的不同，相关供水设计保证率的选定存在差异性。同时，部分工矿业（包括火电站、核电站、炭行业及钢铁行业等）因其自身需水量较大且稳定供水保证率要求较高，常根据自身的供水需求自行修建供水设施［4］，因此，此类供水工程的设计保证率通常参考其自身行业标准与规范选定水资源设计保证率。（4）港口航运工程。若内河航运河段受潮汐作用影响不明显，可采用综合历时曲线计算方法确定河段的最低通航水位，该方法计算所得结果宜确保河段内多年历时保证率不低于90％。同时，可采用保证率频率计算方法确定上述河段最低通航水位，其计算所得年设计保证率同样不宜低于90％。若内河航运河段受潮汐作用影响明显，则其最低通航水位应采用低潮累积频率为90％的潮位代替最低通航水位。

1．2按是否存在调蓄设施方式分类

部分工程项目在选择供水方式时因距离天然水源较近，为保证供水保证率，可采用自行供水的水源方式，此类供水项目枯水期与丰水期的周期同天然河段来水方式一致。枯水期的供水保证率和天然河段的来水一致，即为一次供水保证率［5］。例如，某水利工程因距离江河干流不足1km，采用无坝引水方式，设计保证率受干流来水量制约。此外，某些大型水电枢纽工程距离天然水源较远，在充分考虑项目需水保证率基础上，可采用自行修建调蓄水库方式，利用水库在天然河段丰水期时贮蓄河水资源，待枯水期时用作补充水量，即为二次供水保证率。例如，某枢纽工程水库正常蓄水位达175m，经过水库的调节作用，使得下游河段两岸由原来不足十年一遇的防洪标准提高至百年一遇的防洪标准［6］。此外，在水库调蓄作用下，该枢纽工程下游河段枯水季节的水资源量维持在5000m3／s以上，从而在改善下游河道航运条件的同时有效维持了区域生态环境需水量。

1．3按设计时段方式分类

水电站工程设计保证率可分为四种时段模式且各时段设计保证率存在差异。灌溉工程、城市与农村供水工程、调蓄能力较强的水电站工程通常选定年设计保证率。此外，部分径流式水电站、港口航运工程与径流调节能力较弱用水单位通常采用日、旬及月水资源设计保证率。值得注意的是，分析计算设计保证率时，水文系列本身的时段长度易影响供水工程的设计保证率，例如采用日、旬和月的平均值，即在相同设计保证率下，水文数据的时段长度越长则设计保证程度越低。

1．4按工程取水方式分类

取用水工程均应满足一定的设计保证率，其中取水工程又可以划分为自流引水管渠和提水工程两类取水方式。在满足设计水位要求前提下，当设计流量大于引水流量时，一般选用自流引水管渠选定设计保证率。当进水口既能取水又符合淹没深度要求时，则可按照提水工程选定设计保证率。

2设计保证率计算方法探析

2．1灌溉工程

（1）无径流调节设施的灌溉取水工程。无调节设施灌溉取水工程在拟定设计保证率时，应充分考虑当地气候变化、作物种类、灌溉效益、浇灌方式以及土壤构成等因素。在遵循田间水量平衡原则基础上确定设计灌溉制度，分析计算田间灌水率并选定田间灌溉设计流量。应根据《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288－99），万亩以上灌区应采用时历年法确定历年各种主要作物的灌溉制度，选出2～3个符合设计保证率的年份，以其中灌水分配过程不利的1a为典型年，以该年的灌溉制度作为设计灌溉制度推求灌溉工程的设计保证率［7］。其中，上述时历年系列不宜少于30a。（2）有径流调节设施的灌溉工程。有径流调节设施灌溉取水工程在拟定设计保证率时，应在确定取水设备和工程规模基础上，依据水库的径流调节能力确定正常蓄水位。应根据《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288－99），灌溉供水水库调节采用时历年系列不小于30a的方式逐月或旬进行多年水量平衡计算，同时可采用长系列法或典型年法逐月或旬进行多年水量平衡计算。

2．2城乡供水工程

城乡生活及生产用水保证率受气候变化影响小，因而此类供水工程水资源设计保证率主要由水源地可使用水量决定。2．2．1无调节设施工程无调节设施供水工程主要依赖于河道的天然径流量确定供水能力，相应的供水设计保证率主要用于满足设计保证率的天然径流可使用水量，从而确定取水工程设施的特征水位。2．2．2有调节设施工程（1）缺水型工程。当工程的需水量超过河道枯水期可供水量时，可修建水库储存丰水期水资源以补给枯水期，从而通过径流调节计算确定水库工程设计保证率。（2）蓄淡避咸工程。部分供水工程位于我国沿海地区，工程取水水源地位于内河水系或者入海口附近，因此通常需修建蓄淡避咸水库以保证淡水资源的供应。此类工程供水保证率通常可按取水口处含氯度进行计算，河口地区海水入侵的时间与入侵范围与上游径流量存在一定相关性，因此大多数蓄淡避咸工程均采用长系列的枯季径流量统计频率作为供水保证率计算依据。

2．3航运工程

水位是影响航运的主要水文条件，因此航道设计时通常依据航道控制断面水位与流量关系推求水位保证率，从而使得水位保证率符合航道通航标准。航运枢纽工程规划设计时，拦河坝的主要作用是在枯水期调节航道的水位以符合通航设计保证率。此外，航道整治工程的核心工作之一即在满足水位设计保证率下，推求天然河道的通航最低水位以满足通航船只的吃水深度［8］。同时，水位设计保证率的确定可进一步求得航道设计高程，从而为航道疏浚深度及疏浚土方量的推算提供依据。

2．4综合型工程

综合开发利用水资源时应妥善协调各用水部门之间的关系，在充分满足供水、取水、水源地和供水保证率的基础上，制定多组水资源综合利用方案。同时，应充分对比论证典型年的水量平衡关系，优化各用水部门及工程的水量配置方案，从而在满足各用水部门水资源设计保证率的同时，实现水资源的合理开发与综合利用。

3结语

第3篇：供水工程设计规范范文

1 研究区概况 

1.1 自然条件 

研究区位于都兰县城北郊约15 km处的下滩村至西河滩下村之间，109国道西侧。区内仅发育有Ⅰ级阶地，地处冲洪积平原。研究区南北长约4.8 km，东西长约5.5 km，地势总体东南高，西北低，自然坡降在1/100左右，海拔3 079.68～3 135.98 m，相对高差56.30 m，地势较平坦。研究区现有耕地土壤类型主要分为2个亚类，即棕钙土、盐化棕钙土。表土层0.5～2.5 m。经土质分析，速效磷含量为2.97～6.27 mg/kg，速效钾含量为87.67～215.67 mg/kg，有机质含量为8.23～12.14 g/kg；土壤pH平均8.69，属碱性。分析表明，区内土壤总体养分较差，基本适宜种植农作物。新增地主要位于下滩村，现状均为其他草地，土质为砾石地，部分区域需要覆土后方可种植农作物。 

1.2 水文与水文地质 

研究区属于都兰县察汗乌苏河流域，该河流为内陆河，属北霍布逊湖水系，位于柴达木盆地东部，发源于鄂拉山西南源的约根涌，河源海拔5 092 m，由东南流向西北，进入盆地后，与夏日老哈河汇合后，以潜流的形式注入柴达木河，最后流入北霍布逊湖。该河流是以降水补给为主，融冰融雪补给为辅的混合型补给河流，河床为沙砾石。察汗乌苏河长123 km，落差1 912 m，河道平均坡降12.6‰。

       1955年8月在察汗乌苏河干流曾设有察汗乌苏水文站，该站位于都兰县察汗乌苏关角牙合，距上游河源123 km，控制流域面积4 384 km2，有1956～1967年的径流和洪水资料。1968年1月1日基本测流断面向下游迁移约1 000 m，设临时断面观测，同年3月14日又向下游迁移约800 m至察汗乌苏大桥处，即该站距上游河源124.8 km，控制流域面积 4 434 km2，有1968～2007年的径流资料（包含1968～2007年渠道引水流量）。察汗乌苏水文站与察汗乌苏河流域各引水口的位置关系详见图1。 

依据《都兰县哇沿水库可行性研究报告》中设计年径流分析成果，察汗乌苏水文站不同频率（P=25%、50%、75%）的年径流成果Qp分别为6.28、4.52、3.18 m3/s，得出察汗乌苏水文站多年平均流量Q为4.92 m3/s，同时确定Cv=0.50、Cs/Cv=2.00，多年平均径流量为1.55亿m3，根据察汗乌苏水文站不同频率的年径流成果得出年径流月分配成果，见表1。 

区内地下水为松散岩类孔隙水，主要赋存于河漫滩、Ⅰ级阶地中，为潜水，含水层为卵砾石层，厚度5～30 m。孔隙水主要为河水与大气降水及冰雪融水补给，潜水埋深一般0.1～1.3 m，卵砾石层中孔隙潜水水量丰富。研究区内灌溉水源全部为地表水，可不考虑地下水的影响。 

2 研究区水资源分析 

2.1 供水量分析 

研究区灌溉水源为察汗乌苏总干渠，属察汗乌苏河流域。本次水资源分析主要是针对察汗乌苏河全流域内水资源进行平衡分析。察汗乌苏河全流域现状供水工程主要有西台水库、热水灌区引水口、察汗乌苏灌区引水口和察汗乌苏城镇引水口；供水区域分为热水灌区、察汗乌苏灌区和察汗乌苏镇城镇，并将供水区域分为一区、二区和三区共3个区，其中三区包括察汗乌苏河流域高标准基本农田整理项目（一期）、察汗乌苏河流域土地开发整理（占补平衡）项目一期和察汗乌苏河流域高标准基本农田整理项目（二期），各区水土资源分析时采用相同的径流资料、灌溉设计标准、用水定额及灌溉制度，各区灌溉面积统计结果见表2。 

由表2可知，近10年新增耕地已达18%，由于流域灌溉期用水都比较紧张，需要通过各行业节水来减少水资源的浪费，为此规划水平年需量对灌区进行节水改造。通过灌区节水改造、改进作物灌溉制度、推广先进灌水技术和调整农业种植结构等措施提高农业灌溉水利用系数。基准年2010年供水工程可供水量见表3，规划水平年2020年供水工程可供水量见表4。由表3、表4可知，基准年2010年供水工程可供水量约为5 800万m3，规划水平年2020年供水工程可供水量约为4 667万m3，西台水库可调节供水量为200万～800万m3。 

依据国家《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288-2012）[3]灌溉工程的规定，干旱地区灌溉设计保证率为50%～75%，根据研究区的水文气象、水土资源、作物组成、灌水方法等因素，灌溉保证率为75%。 

2.2 需水量预测 

根据察汗乌苏河流域国民经济现状和《海西州国民经济和社会发展“十二五”规划》、《都兰县国民经济和社会发展“十二五”规划》等相关的规划成果对经济社会发展指标进行预测[4]。察汗乌苏河流域不同水平年各分区国民经济发展指标预测结果见表5、表6。由表5、表6可知，①人口。2010年察汗乌苏河流域总人口为2.92萬人，拟定2010～2020年人口年均增长率为9‰，经预测2020年察汗乌苏河流域总人口为3.16万人。②国民经济指标。2010年察汗乌苏河流域第一产业增加值为8 095万元，工业增加值为13 342万元，建筑业增加值为3 617万元，第三产业增加值为3 935万元。拟定2010～2020年第一产业、工业、建筑业、第三产业增加值年均增长率分别为8%、12%、9%、9%，经预测2020年察汗乌苏河流域第一产业增加值为14 882万元，工业增加值为31 460万元，建筑业增加值为7 230万元，第三产业增加值为7 866万元。2020年察汗乌苏河流域国内生产总值达到61 439万元。③农业发展指标。察汗乌苏河流域气候条件相对较好，具有进一步发展农业的资源优势和物质基础。考虑到对土地资源的合理利用和水资源条件，因地制宜地发展农业灌溉面积，进而提高农牧民收入。2010年察汗乌苏河流域农田灌溉面积约0.42万hm2；到规划水平年2020年，察汗乌苏河流域农田灌溉面积发展到约0.49万hm2（包括一期整理和开发）。④牲畜。2010年察汗乌苏河流域牲畜数量为10.488万头（只），考虑到流域承载能力和生态状况，规划水平年流域牲畜数量将维持现状，不再增加。 

1）居民生活。2010年城镇居民生活毛用水定额为120 L/人·d，农村生活用水定额为50 L/人·d；根据《青海省用水定额》（青政办[2009]62号），拟定2020年城镇居民生活需水毛定额为140 L/人·d，农村生活需水定额为70 L/人·d（表7、表8）。 

2）工业、建筑业、第三产业需水定额。2010年工业、建筑业、第三产业万元增加值取水定额分别为160、40、38 m3/万元。根据《青海省用水定额》（青政办[2009]62号）及相关规划，拟定2020年工业、建筑业、第三产业万元增加值定额分别为100、18、16 m3/万元（表7、表8）。 

3）农业灌溉定额。根据《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288-2012）、现场实地调查和《青海省用水定额》（青政办[2009]62号）等，整个察汗乌苏河流域内的土地开发整理项目采用相同的灌溉制度，灌溉设计保证率采用75%。 

现状年灌溉水利用系数为0.4，依据《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288-2012），确定规划水平年灌溉水利用系数为0.6[4，5]，具体灌溉制度见表9。

       由表9可知，区内综合公顷净灌水量为5 077.5 m3，最大净灌水率为190 m3/s·hm2，设计净灌水率为182.67 m3/s·hm2。根据灌溉水利用系数计算得出，基准年2010年和规划水平年2020年农业灌溉毛定额分别为12 690、8 460 m3/hm2。 

4）牲畜定额。根据《青海省用水定额》（青政办[2009]62号），大牲畜定额拟定为40 L/头（只）·d，小牲畜为10 L/头（只）·d（表7、表8）。 

5）国民经济需水量。根据经济社会发展指标和需水定额，计算基准年2010年和规划年2020年需水量，其中察汗乌苏河流域土地开发整理项目（一期）耕地总面积约0.16万hm2已于2013年3月开工，目前正在实施，本次水量计算时将其视为已整理区，灌溉水利用系数按0.6进行计算[6，7]。经计算，基准年2010年察汗乌苏河流域总需水量为5 800.74万m3，其中居民生活需水量为74.50万m3，城镇生产（包括工业、建筑业、第三产业）需水量为242.89万m3，农业灌溉需水量为5 442.12万m3，牲畜需水量为41.23万m3。2020年察汗乌苏河流域总需水量为4 666.95万m3，其中居民生活需水量为103.85万m3，城镇生产（包括工业、建筑业、第三产业）需水量为340.19万m3，农业灌溉需水量为4 181.72万m3，牲畜需水量为41.22万m3（表10、表11）。 

2.3 水资源供需分析 

基准年2010年水资源供需分析见表12。由表12可知，在保证察汗乌苏河控制断面（察苏水文站）河道生态需水的情况下，察汗乌苏河流域国民经济用水基本得到满足，仅在7月出现缺水现象。 

在现有工程条件下，实施节水措施后，2020年水资源供需分析见表13。由表13可知，2020年在保证察汗乌苏河控制断面（察苏水文站）河道生态需水的情况下，察汗乌苏河流域国民经济用水得到满足。 

3 小结与讨论 

通过上述水资源供需平衡分析可知，察汗乌苏河流域在75%天然来水年份2020年总需水量为 4 666.95万m3，其中农业灌溉需水量为4 181.72万m3。结果表明，西臺水库和引水工程的可供水量为4 666.95万m3，可供水量满足研究区项目实施后的农业灌溉需水量，水资源供需平衡。本研究水资源供需平衡分析方法是基于人工数据试算的一种优化模型，此方法便于处理数据量适中的土地整理项目水资源分析。后续工作将继续深化对水资源供需平衡基础理论与技术的研究，提出更加实用的水资源供需平衡模型，为项目规划设计提供参考。 

参考文献： 

[1] 董延军，王 琳，邹华志.水资源供需平衡理论技术与实践[M].北京：中国水利水电出版社，2013. 

[2] 徐 蕾，张中旺.基于全局主成分分析的汉江生态经济带水资源承载力研究[J].湖北农业科学，2015，54（18）：4459-4463. 

[3] GB 50288-2012，灌溉与排水工程设计规范[S]. 

[4] 郭友红，韩丽萍，李津立，等.曹妃甸湿地水资源平衡分析[J].湖北农业科学，2014，53（5）：1048-1050. 

[5] 陈 迟，邹自力.土地整理中的水资源分析——以高安市杨圩镇土地整理项目为例[J].安徽农业科学，2012，40（11）：6907-6908. 

第4篇：供水工程设计规范范文

Abstract: rural water supply project for rural water conservancy is important infrastructure. It provides water resources evolution from simple to now on the content, quality inspection and other aspects of the guarantee, he experienced a very long time evolution. At present a large number of water supply projects already under construction, and farmers can use safe water, which is to improve farmers' living standard and health level has very big effect, to promote rural economic development also play an important role.

关键词：农村供水；工程质量； 安全； 管理

Key words: rural water supply; engineering quality; safety; management

中图分类号：TL372+.3文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）

供水工程是农村经济发展的基础，也是确保农村水利工程持续发展的保障。当前，在我国大部分农村供水工程的建设过程中，仍然村存在着一些不足之处，使得供水工程建设与管理受到阻碍。基于此，本文笔者结合多年工作经验，对于当前农村供水工程建设中应当和注意的问题进行简单的分析，以期为农村供水工程建设提供可行性建议

一、农村供水工程的特点

1 农村的供水形势多样

供水问题一直是困扰着我国水利发展的一个问题。我国城市中供水经过长期的发展已经有了较为固定的模式,长期受到了广泛的应用。但是农村供水工程仅仅有一些简单的水常规的处理工艺,还形成了集中的供水和分散供水。有些地区还会利用自然的条件对其供水进行分配。从供水的形势来看,我国农村的供水管网的分布式都是呈树状。

树状的形式就可以减少投资。

2 农村供水工程点分散、规模很小

与城市相比,居民的数量点很多,整体的布局很分散,并且有的地区的地形很复杂,使农村的供水工程规模很小,数量多。一些不是很富裕的村落,只能实行分散的供水式,人口的数量大约也只有几十到几百人左右。而农村的用数量主要就是居民生活的用水量和农田的灌溉,还有建筑的用水量,与城市相比是比较少的。

3 农村供水工程的管理模式多样性

农村供水工程主要的经济来源有国家的投资,还有一些社会的资金。农民对于水工程的安全要求也是越来越高。农村供水工程形成的多种管理模式主要就是有水利工程直接的管理模式,设置专门的机构进行管理。主要就是设置水源的保护还有就是采取承包的责任制,实行企业化的管理。

二、农村供水工程中存在的问题

1、原有的供水工程与现有的供水工程的标准有冲突

很多农村的供水工程的设施都是在八九十年代的时候设立的,由于经济的原因并没有将其改换,用水标准的保证率是相当低,与现代供水工程设施相比差距很大,并且出现了用水不安全的问题。工程的设施运行不正常,不能够满足用水的要求。

2、工程的建设与管理相脱节

很多农村供水工程设施的管理不够完善,出现了重视建设忽视管理的现象。将供水工程的设施建成之后,就交给了各个乡镇政府进行管理,由于用水时出现一些违规的操作方法,管理不够完善,造成了用水的不正常现象。要要求各个乡镇政府对工程供水设施的管理。要采取相应的办法,使其能够真正的发挥应有的效益。

3、供水工程没有形成一定的规模

近些年来,由于资金投入的有限,群众自筹的能力不足。使得工程不能够彻底的建成,严重影响了各个地区水供应方面的要求,使其工程的效益难以发挥。

三、农村供水工程管理

管好用好供水工程，是使工程保证正常供水，充分发挥效益的一项重要工作。供水工程建成后，必须加强管理。第一、建立管理责任制。根据工程所有权的明确归属，应建立明确的管理责任制。农村供水工程应根据工程大小和受益范围，建立管理机构和配备专管或兼管人员，对管理人员实行岗位责任制，也可承包给有专门技能、工作责任心强的个人进行管理，签定承包合同，明确责、权、利，做到奖惩分明。第二、工程管理。供水工程在运行过程中，必须进行维修养护，确保正常供水，发挥其效益。第三、水质监测管理给水工程投产后，必须经常化验水质，以确保供水安全。第四、管网的养护管理。管网的经常性养护很重要，管网养护工作的范围很广，如阀门维修，漏水检查，水管接头松动维修，水管防冻等。

1、取水工程的管理

取水工程包括引水渠、管道等，引水渠，管道应经常进行检查，发现漏水应及时处理。取水口的污物应经常清理，防止进入管道，造成阻塞。排砂孔应定期冲砂。冬季还应防止霜冻损坏管道。一般采用的防冻措施是打开水龙头，让水流畅通，多余的水可放进调节水池内， 防止浪费。

2、净水工程的管理

净水工程在整个工程系统中不可轻视和一部分，为了保持水质良好，过滤池中的砂、 碎石填料，每年应清理一次，并按级配要求重新装入新料。沉淀池要经常清淤或冲洗，特别是雨季引水，应防止大量泥砂进入管道， 水渠。

3、配水工程的管理

供饮水用的水池，应保持不垮不漏，在运行中发现问题，应及时处理。开敞式水池， 要经常清理池中的污物，池底每年清淤一至二次，并防止牛马牲畜直接在池中饮水，保持水质卫生。

4、供水设备的管理

供水设备主要包括闸门、水表、水龙头及水泵、电机等。要经常进行检查，发现漏水或螺丝松动要及时维修，防止工作失职，影响正常供水。水泵及电机等重要设备，要严格按规程操作。

四、解决农村供水安全的几点措施

为使农村供水的水质符合国家现行《生活饮用水水质标准》，解决农村供水水安全工作势在必行。解决农村供水安全问题的总体思路是：为适应建设和谐社会的总体要求，以改善农村供水条件，实现供水安全为目标，以提高农村饮用水质量为重点。第一、保证水源的可持续性。水源布局一定要合理，既要考虑当前，又要考虑长远；既要考虑水量，又要考虑水质。有条件的地方，可以建设一些高标准的水源工程，保证群众在特大干旱年份有水吃。 要十分珍惜深层地下水资源，确需开采深层地下水时，一定要做到采补平衡，确保水资源的可持续利用。第二、要保证工程的可持续性。要根据农民的承受能力确定工程建设规模和标准，建设资金要充足，工程要配套，质量要达标。在选择工程方案时要充分听取群众的意见，根据群众的意思选择工程形式和建设方式。第三、要注意统筹规划，因地制宜，水量水质并重， 防治结合，工程措施与非工程措施结合。一是加强对饮用水水源的保护。要划定供水水源保护区，制定保护办法，特别是要加强对水源地周边设置排污口的管理，限制和禁止有害化肥的使用，杜绝垃圾和有害物品的堆放，防止供水水源受到污染。二是加强安全供水工程建设， 对于具备集中条件，但目前供水设施简陋且饮水不安全的地方，可以建自来水工程；对水源受污染严重且恢复困难的已有饮水工程，更换新水源；对缺乏必要水处理设施的已有饮水工程，增加水处理设施。在居住分散的山丘区可根据当地实际情况建造散式供水工程。对于列入移民计划的村庄，可先修建一些临时供水设施。第四、加强水质检测建设。为保证饮用水水质，应加强水源、出厂水和管网末梢水的水质检验和检测。在农村供水可靠方面，也就是保证水的供给不受影响上，必须在工程建设上，应采取以下措施：取水建筑应尽量简单可靠，以地面水为水源时，可修建小型水库、河床式取水建筑物、岸边式取水建筑物、渠道涧槽引水、管道引水等。采用何种形式，需按各地水源，地形等情况决定。在采用沉淀池、过滤池等净水建筑物时，应力求简单适用，尽可能选用当地材料，以减少工程造价。在建造水窖、水池、岩槽、配水管网等输、蓄、配水工程时，农村尽量选择树枝状的管网布置方式， 管网中尽量多设置调节建筑物，尽可能利用地形建高位水池。平坝地区则需建水塔，使管网内经常保持 20―30 米的压力，以保证连续供水。

总之，农村供水工程建设后管理的总体要求是： 以保障农民群众的饮水安全为目标， 以提供优质供水服务为宗旨， 坚持按经济规律办事，建立适应社会主义市场经济体制要求、 符合农村供水工程特点、产权归属明确、责任主体落实、责权利相统一、有利于调动各方面积极性、有利于工程可持续利用的管理体系；确保农村供水工程长期发挥效益。

参考文献：

第5篇：供水工程设计规范范文

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       规划战略

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        (4)浙江省小流域防洪工程存在的问题及其对策研究 朱晓玲 陈皓 李玉芬

        (7)移民工作中安全生产监督评估内容探讨 牛福钰 齐锡蕊

        (10)试析生态水利设计新理念 徐位明

        (12)谈玛纳斯河灌区水价改革 杨扣锁

        (15)北京市山区河道治理工程设计的体会 闫永旺

        水文水资源

        (18)三角洲地区黄河水资源利用现状及对策 王学金 陈立强 宋玉敏 厉明排 张绍英

        (20)大汶河洪水出路探讨 王华 张军 牛德东 彭慧

        (23)宁夏固原北川地下水资源开发利用探讨 太红礼

        (25)论河套灌区节水改造 郭平 李宇清 尹晓云

        斛研管理

        (28)安徽省淮河流域易涝洼地涝灾及其损失研究 夏广义 李燕

        (30)堤防工程设计规范和工程地质勘察规程中几个问题的探讨 余侃柱

        (33)兰州降水对太阳活动及enso的响应 张庆文 张济世

        (37)旗岭水闸砂砾石地基渗透变形特性 王国华

        (40)滑模技术在调压井混凝土施工中的应用 李奇 李影 张晓龙

        (44)山区河道水面线和管涵漫水桥壅水计算探讨 杨扬 韩凤霞 刘军梅 赵月芬

        设计施工

        (48)高压喷射灌浆在尹回水库除险加固工程中的应用 戴永坚

        (52)陕甘宁盐环定扬黄一泵站改造工程主水泵选型方案研究 光荣

        (55)引水斜井开挖施工技术 王胜仙

        (58)《水利规划与设计》刊期调整公告 无

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        (59)建平县城区应急供水工程冬季施工措施 王婕 管爱民 金艳丽 于秀琴

        (62)谈胶南市小型水库除险加固措施 袁明杰 汤杰 单洁 袁敏

        (64)中空注浆土锚杆支护在溪洛渡水电站高边坡加固和治理中的应用 宋飞 张军

第6篇：供水工程设计规范范文

关键词：分质供水 饮用净水 工程设计

在新建居民小区内实施管道分质供水(即一套管网输送自来水用于洗涤、绿化等居民杂用，另设一套管网将自来水或地下水经过专门的水处理设备深度处理后得到的优质饮用水输送到居民家中专供饮用)是目前改善我国城市居民饮水水质的切实可行的办法。同时，管道分质供水在房产开发初期可有效提升小区品位，项目实施后还可以给投资者带来可观的经济效益，因而也引起了房产开发商的广泛兴趣。

1 水质标准

目前，可供管道分质供水采用的水质标准有：①《饮用天然矿泉水》(GB8537—1995)，该标准规定饮用天然矿泉水以含有一定的矿物盐、微量元素或二氧化碳气体为特征，具有较高的营养价值和保健作用；②《饮用净水水质标准》(CJ94—1999)，该标准给出了饮用净水的概念，规定了某些水质指标(如COD、总有机碳、重金属、硬度、TDS等)的上限含量值，但未规定硬度、TDS等反映矿物质含量的水质指标的下限值；③《瓶装饮用纯净 水卫生标准》(GB17324—1998)，该标准给出了纯净水的定义，要求纯净水的电导率≤10μS/cm。

由于天然矿泉水开采量有限，同时考虑到人体健康的需要，笔者认为实施管道分质供水最好采用“饮用净水”。

2 管道分质供水系统组成

管道分质供水系统的核心由4大部分组成：优质饮用水设备、变频恒压供水设备、供水管网和管网水循环杀菌设备。系统流程见图1。

2.1 优质饮用水设备

优质饮用水设备是自来水深度净化处理的核心装置，应用于管道分质供水工程的制水设备应生产含有微量元素和矿物质的优质饮用水。目前，优质饮用水的生产工艺一般为：预处理系统+膜过滤+杀菌。根据原水水质状况，可选择微滤、超滤和纳滤技术生产优质饮用水，但当原水电导率较高时采用一级反渗透亦可获得含有一定量矿物质的优质饮用水。纳滤膜既能有效去除原水中的有害物质(如有机物、重金属、细菌、病毒等)，又能部分脱盐、去硬度、适量保留原水中的部分矿物质、能耗又不高，因而不失为优质饮用水生产的最佳膜技术。在小型和中型饮水处理系统中，可选用的预处理系统包括微絮凝过滤、砂滤或锰砂过滤、活性炭吸附、软化、精滤和pH控制等[1]。

需要注意的是，在管道分质供水工程中选用的净水设备应具有国家卫生部颁发的“净水产品 卫生许可证”。为了保障人民群众的身体健康和规范市场，国家建设部和卫生部曾于1996年7月联合第53号令《生活饮用水卫生监督管理办法》，该办法规定任何单位和个人不得生产、销售、使用无卫生许可证的水质处理器。

2.2 变频恒压供水设备

传统的供水模式采用屋顶水箱和水泵联合供水，水质容易受到二次污染，供水不安全。在分质供水工程中采用全自动恒压变频供水装置直接提升供水，卫生、安全、可靠，用户随时都能饮用新鲜水，避免了二次污染，且设备占地小、性能稳定、能耗低。

2.3 分质供水管网

分质供水管网的设计、施工及管材对管网末梢出水达到饮用净水水质标准尤为重要。分质供水管网为系统调试和管网维护提供了必要的条件。分质供水管网的设计不同于普通自来水管网的设计，其核心是：分质供水管网要使净水循环流畅，尽可能不存在死角。循环流畅的意义在于管网中未被用户使用的水必须能够及时流动和经过管网消毒系统回流至净水水箱，而不是在某段管道中长时间停留，否则极易造成管网二次污染、滋生细菌。

2.4 管网水循环消毒设计

管道分质供水必须做到“打开龙头即能生饮”。除了要做到优质饮用水设备出口水质达标外，确保饮用净水在经过管网长距离输送后到用户用水点仍然能随时生饮是分质供水工程的难点之一。为此，有必要在管网上设置管网水定时循环消毒装置。此管网消毒装置不仅要有很强的瞬间杀菌能力，而且要有持续杀菌作用，这样才能确保管网水的卫生安全，有效防止二次污染。

3 管道分质供水系统设计

3.1 工程概况

该小区为南方某市一新开发的综合性花园小区，共有3幢高层住宅，分别为28层、30层、31层，共有500户，占地面积为2.5×104m2，建筑面积为6.5×104m2。

3.2 水量的确定

管道分质供水工程用水量的确定尚无相关标准资料。笔者认为，分质供水中人均用水量的确定应立足长远，综合考虑饮用、烧汤、做饭、洗瓜果的需要，并根据不同的小区定位和消费群体加以调整，一般取4～6L/(人·d)比较合适。由于该小区面向工薪阶层，设计时人均用水量取5L/(人·d)。以每户3.5人计算，小区用水总量约为8.75m3/d。以设备每天运行8h计，则平均产水量最少为1.09m3/h。

由于小区户数少，用水量集中，时变化系数Kh取4，则最大时供水量约为4.35m3/h。综合考虑设备投资和平均用水量、最大用水量，选定额定产水量为1m3/h的纳滤膜优质饮用水设备一套，配备一4m3的净水水箱，恒压变频供水设备最大供水量为5m3/h。所有设备集中布置在底层由水泵房改装的设备间内。

3.3 供水管网的设计

分质供水管网采用下行上给的供水方式。3幢高层的分质供水管网共分为两个区域进行供水，低区为1～14层，高区为15～31层。高、低区管网分别设置，相互独立且互不干扰，由两套完全独立的恒压变频装置进行供水。所有立管均设置在管道井内，每个管道井内的供水立管在每个层面负责3户居民的分质供水；由于管道井至用户的距离较长，而供水支管过长易造成二次污染，为了确保管网末梢出水水质，所有供水支管都有循环管路，即采用全额循环回水管网形式。为了确保高峰用水量并保证管网内未用完的净水完全及时回流，管网流量按最高日、最大时流量设计，回水管网管径比给水管网管径小以便获得较高的流速。如果将回水再经过优质饮用水设备处理一次，则一方面造成水的浪费，一方面无形中增加了不必要的运行费用。考虑到管道内水长时间滞留后的主要问题是微生物污染，因而将回水直接回流到净水水箱，再经管网循环杀菌器循环处理即可。

管网水定时循环杀菌为全自动运行。同时，为配合管网的调试和今后的维护工作，管网设计应保证系统在投入运行一定时间后管网能够清洗、放空。在每个立管和支管上均设有电动阀和旁通手动调节阀门，在立管的顶部设置排气阀，有的立管部位设置减压阀。所有立管均安装有伸缩节，所有横管以一定的坡度坡向最低处并设置排空阀。所有阀门均为不锈钢材质。为保证管网末梢的水压，除了供水装置出口水压满足要求外，在几个有代表性的最远点安装有压力表以便检测管网末梢水压。

由于该工程为高层供水，管网(特别是立管)水压较高。为了保证供水安全，同时尽量节约投资，立管采用强度高的钢塑复合管，支管采用PPR管。

3.4 管网水循环杀菌方式

由于不能保证管网内的所有净水在同一时间用掉，必然有一部分净水在管网内要停留一定甚至相当长的时间，因而除了制水设备本身的杀菌外，定时对管网内的水进行循环和杀菌是完全必要的。

应用于管道分质供水管网循环杀菌技术的基本要求是：瞬间杀菌能力强、有一定的持续杀菌能力、不影响水立即饮用时的口感、操作简单、维护方便。传统的消毒方法有：加氯消毒、紫外消毒和臭氧消毒。加氯(氯气、二氧化氯)消毒广泛使用在自来水厂的水处理工艺中，虽然具有持续杀菌能力，但严重的漂白粉气味使得用户难以接受，而且实地操作不安全。紫外消毒虽具有瞬间杀菌效果，但无持续杀菌能力。臭氧的氧化性强，在管道内可能会与净水中的微量元素和矿物质发生化学反应，生成沉淀或胶体物质；同时，管道分质供水不同于桶装水，刚刚消毒过的水也可能会马上被饮用，而刚刚加进去的臭氧会影响水的口感，使人生厌，因此臭氧杀菌亦有一定的局限性。

同济大学研制的电场水处理器(微电解杀菌器)利用研制的特殊金属电极，使流经水处理器的水在微弱的电场中产生大量具有极强和广谱杀生能力的活性中间物质(如羟基自由基、初生态O和H2O2等活性氧)，并在电场、催化和氧化等协同作用下杀灭水中的病毒、细菌，其单程杀菌效果＞99.99%，属于纯物理方式的杀菌方法，杀菌过程不添加任何化学物质，占地小、使用方便、安全且没有任何副作用。杀菌过程中不改变水的化学及物理性能，处理后的水还具有很强的持续杀菌能力，是管道分质供水系统管网循环杀菌的理想产品。该工程分两个区各采用一套1m3/h的微电解杀菌器。管网水每天定时自动循环两次。循环时间避开高峰用水时间，选择凌晨4点和每天下午1点循环开始进行。

4 结语

管道分质供水作为一项适应我国国情的、改善我国城市居民饮水水质的可行方式已经为各级政府和市场所广泛接受，同时也成为提升生活小区品位的一个亮点，但作为一个新的事物，目前还缺乏相应的设计标准和管理规范。可喜的是建设部已着手组织编写相应的设计规范，政府部门如上海市水务局和住宅发展局已经对实施管道分质供水的单位实行“资质证书”管理制度，卫生防疫部门对管道分质供水系统竣工后的验收和抽检也已加大了管理力度。

参考文献

第7篇：供水工程设计规范范文

关键词:供水工程;水锤;空气阀

Abstract: With supplying water from increasing progress of manufacturing engineering as electrical machinery，more and more miniaturized ， light quantization of the water pump assembly， the pressure is managed the safe operation of one has already become the focal point studied. Pass article it set up water pump and air valve mathematics model of border，because of the numerical simulation of the computer is in the hope of optimizing butterfly valve closing and positioning air valve and quantity，combine the project instance and propose supporting the river system operation system of the economic security of interconnected system.

Key words: water supply project;water hammer;air valve

1 供水工程水力过渡过程数值模拟研究的目的

压力管路的安全运行，是设计者必须首先考虑的问题，在设计阶段，数值模拟管道过渡过程的方法不失为一种既经济又安全的方法。文章研究目的:建立水泵边界、蝶阀边界、空气阀边界及运行方式边界条件的数学模型，通过计算机数值模拟优化蝶阀关闭，并结合工程实例计算确定空气阀位置，对蝶阀加空气阀的联合防护措施进行模拟，提出供水系统经济合理的运行制度。

2 水力过渡过程数值模拟的原理

2.1 特征线法的计算原理

文章利用特征线法将运动偏微分方程和连续偏微分方程变换为全微分方程，用差分方法借助计算机算出任一瞬时各断面上的水力参数。

设A、B和P为管道上两个相邻的断面，断面间的距离为x。如果在t0时刻A断面和B断面处的水头H和流量Q己知，根据下列正、负水锤特征方程联立求解，即可求得t0+t时刻的管中p断面的水头H和流量Q，即:

A:管径过流断面积。

联立求解方程式(1)和(2)，即可根据管路A点和B点在t0时的已知值QA、HA、QB、HB，求出t0+t时的管路P点的QP、HP值为

2.2 空气阀边界条件

假定:①空气等熵地流进流出阀门;②管内气体的变化遵守等温规律;③进入管道的空气留在它可以排出的阀附近;④液体表面的高度基本不变，而空气的体积和管段里的液体体积相比很小。流过空气阀的空气质量流量分下述4种情况:

当不存在空气及水压高于大气压时，空气阀接头处的边界条件就是Hpi和Qpi的一般内截面解。当水头降到管线高度以下时，空气阀打开让空气流入，在空气被排出之前，气体满足恒定内温的完善气体方程:

式中:V0:时刻t0的空穴体积;

Qi:时刻t0流出断面i的流量;

QPi:时刻t流出断面i的流量;

QPXi:时刻t0流入断面i的流量;

QPPi:时刻t流入断面i的流量;

Ma0:时刻t0空穴中空气的质量;

Ma0':流入或流出空穴的空气质量流量;

Ma':时刻t流入或流出空穴的空气质量流量。

其中，Ha:大气压头(绝对压头);

r:液体容重;

Z:空气阀位置高程。

3 禹门口提水东扩工程二级泵站工程实例

禹门口提水东扩工程位于山西省中南部，是向临汾、运城六县市(新绛、稷山、襄汾、侯马、曲沃、翼城)工农业以及农村生活供水的保障性给水工程。年农业供水量(包括汾河生态用水)

8 095万m3，工业供水8 031万m3，总计1.61亿m3。

工程干线起点位于新绛县的禹门口提水工程二级干渠光马渡槽末端，终点位于距翼城县城6 km的西梁水库。其间分别设置了向襄汾原井灌区供水支线、新绛供水提水支线、侯马和曲沃分水口、汾河生态补水输水支线、侯马北庄灌区分水口、浍河灌区供水支线等。另在禹门口提水工程二级干渠桩号Q44+324处，设置了向稷山汾南灌区供水支线。工程沿线共布置调蓄水库2座，提水泵站4座，主管线全长48.8 km，支管线总长20.0 km，输水干渠总长11.4 km，支渠总长34.3 km。

(1)禹门口东扩提水工程二级泵站主要技术资料见表1。

(2)输水管线系统:长度为13.58 m，管材为PCCP管，管径为1.8 km，管道流量为5.065 m3/s。

(3)二级泵站工程平面示意，见图1。

(4)水泵出口液控蝶阀资料。

本模拟计算中资料取自蝶阀生产厂家提供并且常用的蝶阀的特性资料，见表2。

4 二级泵站水力过渡过程数值模拟的结果及分析

(以下所有描述全部以泵系统最不利工况进行说明，所用全特性曲线是利用BP神经网络预测的结果。)

(1)水锤波传播速度及摩阻，见表3。

压力主管道水力过渡过程的数值模拟以调整播速法，计算方式上，以偏微分方程下的迭代求解进行检验，以供水泵站工程的相关技术规范为标准进行。根据设计单位提供的压力主管道钢筒混凝土管(PCCP管)的糙率是0.0125，由于水力过渡过程计算中采用摩阻系数，经计算得:钢筒混凝土管的摩阻系数是0.0166。

(2)泵出口阀门拒动作(阀门不关闭)工况。本工况反应了当出口阀门在需要关闭时无法正常关闭工况下的水泵特征量，见表4。

从表4可以看出，在发生事故停泵后第29.13 s，水泵开始倒流，在发生事故停泵后的第31.63 s，水泵开始倒转，最大倒转转速74 r/min，为额定转速的0.08倍，没有超过《泵站设计规范》要求的“水泵倒转转速不得超过额定转速的1.2倍”的要求，最大压力为195.8 m，为额定压力的2.38倍，不满足《泵站设计规范》“水泵最大压力不得超过额定压力的1.3～1.5倍”的要求。为了保证水泵机组的安全，应采取其他措施以防止泵出口无阀门防护或是当阀门拒动作时，机组的长时间高速倒转，并且应采取合理措施以保证管路安全。

(3)泵出口蝶阀优化关闭工况。在选择阀门关闭程序时，以两阶段关闭，快关角度和快关行程，慢关角度和慢关行程来控制管道的压力和水泵机组的倒转转速。计算的最优关阀结果见表5。

由计算结果可见，蝶阀有效遏制了水泵机组的倒转现象，但同时也必然加剧了水泵出口的压力升高，二级泵站同型号并联泵同时停泵时泵出口最大压力为稳态时的179.1%，达到147.2 m。最大压力将接近管道压力等级，最小压力也接近汽化压力，应注意加固保护，可以通过安装进排气阀来实现。

(4)泵出口蝶阀加排气阀联合防护工况。长输水管路的凸起处在停电和停泵后水压常常降到蒸汽压力以下，引起液体局部汽化产生空泡，出现水柱拉断现象(也就是产生真空)，为了保护管路，沿管路凸起处可以设置进排气阀。进排气阀的作用是当阀门处管内压力降低到低于大气压(或预先规定的最小压力)时，阀门打开让空气进入;当管内水压增加到大气压以上时，阀门允许空气逐渐流出。在一般情况下，这种阀门不允许液体漏入大气，在排除管道中的空气时具有自动关闭的功能。下述计算中，所采用的空气阀直径为0.3 m，进气流量系数为0.95，排气流量系数为0.65。

据计算机模拟试算，建议安装9个空气阀后该工程可达到安全规范要求，桩号为:23+248;23+927;29+020;30+038;31+736;33+433;34+112;34+452;35+470。计算结果见表6。

在装设9个进排气阀后，管路压力符合安全规定。由于工程设计中根据管道压力分布布置了不同压力等级管道，本计算对各管段内可能出现的最大压力进行复核计算，均满足要求规范。

(6)压力管线压力分布的包络图，见图2。

5 研究结论

(1)计算结果说明，蝶阀在优化关闭程序后可以有效防止供水机组的倒转现象，在一定程度上可以减小供水系统的水锤压力，从系统安全运行、水锤防护的设备制造及本模拟计算的结果综合考量，说明本供水系统选用蝶阀防护的方案是可行的、合理的。

(2)由于泵站工程的机组转动惯量较以往使用的机组转动惯量小10倍之多，水锤压力较大，因此必须研究加强水柱分离的防护措施。

第8篇：供水工程设计规范范文

关键词：城市供水管网；优化；设计

中图分类号：S611文献标识码： A

1、城市供水管网的现状及问题

随着我国城市的迅猛发展，各地供水管网已具规模，但随着人口增长和生活水平的提高，以及城市产业布局的调整，城市区域用水量有所变化，管网系统在各方面存在一系列问题：

（1）一些城市供水管网出现老化，老城区问题尤为突出，供水管网铺设时间大多在30年以上，管材质量差，年久失修，老化严重，造成爆管以及各种形式的明漏、暗漏。

（2）供水管网的布局不合理，部分还停留在以前的规划控制中，并没有随着需求的改变而改变，供水安全性较差，供水效益也有待提高。

（3）城填供水管网的更新、改造和扩建，导致管网压力分布不均，高压区的供水能力浪费，而管网末梢服务压力却明显不足。

为了保持供水满足正常的生活需要，在大、中型城市当中，供水管网通常都会使用环状管网，这种管网建设的规模大、费用也大，将其进行优化，找出最为经济且实用的方案，是目前的当务之急。

2、供水管网设计的发展及趋势

管网优化设计在国外始于20世纪60年代，管网优化技术研究经历了从单一型向复合型的发展历程，传统的给水管网计算步骤为：(1)分配管段流量，根据管段流量从经济流量表中选择经济管径；(2)管网平差计算，确定实际管段流量；(3)检验各管段，若不满足经济流量，则调整管径，返回步骤2；若满足则进入步骤4；(4)选择水泵，进行流量、水压校核，满足要求则中止计算，否则或重选泵，或调整部分管径，再平差直至满意。上述方法的缺陷在于，(1)经济管径、经济流速等概念是从单管的优化计算中近似而来，在管网中，特别是在大型复杂管网系统中应用就会带来一定误差，甚至是较大误差；(2)经过步骤2的平差计算后，难以保证新得到的管段流量仍在所选管径允许的经济流速范围内，可能还需要调整管径往复试算，这种凭经验试算的方式在数学方法上不是有效的。

因此，对供水管网进行优化设计已在国内外引起广泛重视，随着最优化理论的发展、计算机的出现以及其应用软件的发展，给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。信息技术的飞速发展，为管网设计与管理提供强有力的支持和推动，管网水力计算从人工计算转为利用模型软件精确计算，如何调整模型、保持模型精度，成为了新的工作任务。

3、城市供水管网优化设计内容

供水管网优化设计一般是指在既定条件下(即水厂规模和位置已确定)，寻求投资少、能耗低、安全可靠性高的管网系统，包括管网布置、管网定线、管径选择、供水区域划分及加压站设置等的最优设计方案。通过对管网的优化设计计算，可以节省总投资的5%～10%，对供水系统的经济效益和社会效益存在重要意义。供水管网优化设计的内容主要有以下几个方面：

(1)管网优化布置是管网优化设计的基础，在管网规划设计阶段，进行合理的规划和优化设计，并进行系统现状、近期和远期的水力模拟校核，以期达到设计最优化的目的。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采用分区分压供水。

（2）管网定线取决于城市平面布置，供水区域的地形，水源和泵站位置，街区和用户的分布以及河流、铁路、桥梁等的位置等。管网定线时需要考虑输水管定线与主干管定线的设计，布置供水管网时应坚持工程量最小、水流畅通以及最大限度上节省能量的原则。

（3）管径优化设计。管网中每个管段管径的大小，与管网系统布局、区域用水量、该管段在管网系统中承担的任务密切相关，管径优化设计需要以最优管网布置为基础，通过管网模型运行求解。

（4）充分考虑地形及地质情况采用统一供水或采用分区分压供水，在管网中可设置加压泵站，优选重力流输配水以节能。

4、城市供水管网优化设计的措施研究

在城市总体及区域供水工程规划设计中，其优化设计一般可采取以下措施和步骤：

（1）结合城市总体规划，合理确定近远期的供水范围、城市用水量、供水水源及规模。《室外给水设计规范（GB50013-2006）》提出，供水工程设计应按远期规划、近远期结合、以近期为主的原则进行设计，近期设计年限宜采用5～10年，远期规划设计年限宜采用10～20年。

（2）研究城市规划布局和地形地势，调查和收集城市供水量、城市用水量、水厂、管网等基础资料，划分供水区域，布置供水管网系统，建立供水管网结构数据库。输配水干管的布置和定线应根据城市规划布局、水源及调节池位置、供水区域地形地势、大用户的分布，以及河流、铁路、桥梁等的位置进行合理确定。大、中型城市一般城市建设区的面积都很大，各区域之间存在有不同程度的地形高差，供水系统往往很复杂，管网系统布置有多种形式，需要进行技术经济比较，寻找最优的管网布置方案。

（3）研究流量优化分配方案。对环状管网的每一个基环分配一个管段流量，则其余管段的流量就可通过节点连续性方程求出，也就得到一种流量分配方案。对于不同的流量分配方案，就对应不同的投资。环状管网最优分配方案就是从上述方案中选出一个投资最小的设计方案。

（4）根据流量分配结果研究管线的规划布置。主干管线的规划要考虑水源与泵站位置，以及符合城镇路网规划要求，沿原有城市道路和规划道路铺设。主干管线隔一段距离要设置联络管，间距易在800～1000m,以保证管网在事故时仍能按设计要求供水。水源的选择和管线的走向布置应尽可能保证水流方向一致，以免造成过多的水头损失，管线应在高处要设排气阀，低处设泄气阀。

（5）确定旧管网更新方案。供水规划设计一般主要涉及到新增供水干管、调整管道的管径、更换老化和漏损严重的管道、扩建和增设加压泵站等几个方面。旧城区供水出现了管网布置不合理、管径偏小、管道老化及漏损严重、局部区域供水压力低等诸多问题，为提高供水质量和保障安全供水，许多城市都迫切需要对供水管网进行改造。规划设计人员应通过查看管网图，分析主、支管道、过路管道的走向及具体分布情况，收集管线管材、管龄、水质、水压、漏损情况等信息，确定需要更新的现状管网，并根据规划用水量，计算确定新管道管径，制定新旧管道碰接的具体措施。

(6)建立供水管网优化设计模型，通过模型软件系统，合理简化管网拓扑图。确定管道水头损失的计算公式，以及新旧管道的粗糙系数。通过水力平差计算得出管网模拟运行结果，使其达到在投资(管径)及常年运行费用(水泵扬程)最小的情况下，满足用户对水量和水压的要求。根据历史纪录和经验，在一般情况下，供水管网中管段直径小于1m时，经济流速在0.5～1.0m/s之间，对于大于1.0m的管径，经济流速在1.0～2.0m/s之间。近年来，一些城市供水管网存在管段流速较低的情况，这是城市给水设施快步发展，设施建设富余量过大造成的问题。我们需要针对当前的经济规律和发展状况，开展经济流速和经济管径的研究，确定各城市和地区的经济流速和经济管径，提高供水企业的经济效益和科学管理水平。

(7)对管网优化结果分析总结，提出优化建议，以保证管网优化工程顺利实施。

3、结语

伴随着计算机技术的飞速发展，管网优化设计算法和模型软件开发研究日益进步，城市供水管网优化理论的工程应用可行性也逐步提升。在保障管网运行安全性和可靠性的前提下，降低管网运行维护成本，提高社会效益和经济效益是管网优化设计的根本目的。目前供水管网优化设计方面仍存在很多难题要克服，探索适合国内应用的优化设计措施仍具有很大的研究意义及发展空间。

参考文献

[1] 尹学农，任群，王国华，王雪峰．给水排水管网工程设计优化与运行管

理[M]．北京：化学工业大学，2007．

[2] 苗秀荣．城市给水管网优化设计研究[J]．工业安全与环保，2008(1)．

[3]游映玖，华松．城市给排水建设面临的问题及其解决措施[J]．西部探矿工程，2003(03)

第9篇：供水工程设计规范范文

关键词：供水、生活质量、安全可靠

Abstract： Jingui community located at the east end of Pingshan District. The community is composed of 7 groups， 145 households. The resident population is 500， total population is 2000. The community which lies in Chiao reservoir watershed and protected area， has a area of 20km2， 160 acres of which are arable land while others are mountain forest. Over the years， the Jingui community has contributed a lot for municipal roads， nuclear power high-voltage corridors and ecological landscape forest. However， subject to the policy limit， the villagers are still hovering at the poverty line. All levels of government are very concerned about the development of Jingui community， and are willing to make all aspects of efforts to help the Jingui community. In order to meet the requirement of Jingui community economic development and living improvement， the top priority is to improve the public infrastructure and provide safe and reliable water supply.

Key words： water supply， quality of life， safe and reliable

Keyword： water supply， quality of life， safe and reliable

1.工程概况

金龟社区位于赤坳水库水源保护区和风景生态保护区范围内，受此限制，全社区仅八家小型工厂，生活来源主要靠果树种植及外出打工。2000年被龙岗区列为“扶贫奔康”工程扶持对象，也是市同富裕工程重点扶持对象之一。

由于经济落后，其交通、供水等基础设施极度缺乏，至今为止，村民生活用水部分为未经处理的山塘水，水质水量均得不到保证，严重制约了当地建设，直接影响村民健康。

金龟社区现状供水水源主要是位于现状新塘水厂上游的一处坪头岭山水聚集处，水面较开阔，但没有专门的储水设施，具调查，该处在雨季时能满足金龟社区用水要求，但在旱季时经常出现断流，无法持续稳定的向金龟社区供水。

处理坪头岭山水的现状净水厂为新塘水厂，该厂为金龟社区自行运营，管理不规范，且由于该厂建设较早，并没有设置管理用房，无法实行规范化管理。

2.设计思路

金龟社区现状供水是以地表水为水源，利用东侧坪头岭山水作为水源地，现状建设了高约0.5m的挡水坎，雨季丰水期能满足1000m3/d的供水规模，旱季只能提供400m3/d的供水量。

南侧坪輋山塘作为备用水源，雨季丰水期蓄水，旱季坪头岭山水水量不能满足金龟社区用水需求时，由其向金龟社区供水，供水量为500 m3/d。本次设计拟利用新建坪头岭山塘作为水源向金龟社区供水。经过可供水量分析当坪头岭山塘兴利库容15万m3时可满足社区最大日供水量1000m3。

本次设计水源工程包括新建坪头岭储水山塘、及配套道路及原水输水管道工程。

3.设计方案

（1）供水水源

金龟社区四周面山，常年地面径流充沛，地表水丰富，可集中山溪水用作供水水源。根据现有地形资料及现场踏勘，在1：10000地形图上量取，可利用金龟社区西南侧2km处的一座已建坪輋山塘作为水源地，取水口设在拦水坝下。水库汇水面积为1.32km2，结合地形综合判断，现状拦水坝坝顶高程为150m，初步估算当水库正常蓄水位为148m，死水位为145m时，兴利库容为5万m3。其次，在坪头岭可新建一座拦河坝，拦蓄原有流入大鹏半岛的山水，水库汇水面积为0.72km2，结合地形，新建山塘坝顶高程为254m，初步估算当水库正常蓄水位为252m，兴利库容为15万m3，考虑远期预留。

（2）给水系统设计

本工程利用新建坪头岭储水山塘做为供水水源。原水经重力自流至现状处理设施处理后送至用户。

4.工程设计

本工程主要包括：水源工程、取水工程、道路工程。

3.1工程等级和标准

（1）工程等别和建筑物级别

根据《水利水电枢纽工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000），坪头岭储水山塘扩建后正常库容为16万m3，属小（二）型水库该工程等别为V等，主要建筑物级别为V级，次要建筑物级别为V级。

（2）洪水标准

根据《防洪标准》（SL252-2000）及所确定的工程等别、建筑物级别，本工程主要建筑物的防洪标准为20年一遇设计，200年一遇校核。

（3）地震设防烈度

根据《中国地震动烈度区划图》（1990）及《水工建筑物抗震设计规范》（DL5073-2000）的规定，本工程设防烈度为7度。

3.2工程布置

工程布置原则：根据坪头岭储水山塘的地形、地质条件，进行安全、经济、合理的布置。

本工程内容包括：新建大坝、溢洪道、供水管道及上坝检修道路。大坝布置在山塘下游，在大坝右坝肩处新建溢洪道，输水管起点在山塘在中部，末端接入金龟村老水厂。

5.主要建、构筑物

（1）大坝

坝顶高程计算

根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）规定， 坝顶高程等于水库静水位与坝顶超高之和，应按以下运用条件计算，取其最大值：

①正常蓄水位加正常运用条件的坝顶超高；

②设计洪水位加正常运用条件的坝顶超高；

③校核洪水位加非常运用条件的坝顶超高；

④正常蓄水位加非常运用条件的坝顶超高，再加地震安全加高。

坝顶超高按下式计算：

y=R+e+A

式中：y—坝顶超高，m；

R—最大波浪在坝坡上的爬高，m；

e—最大风壅水面高度，m；

A—安全加高，m；A正常=1.0m ，A非常=0.5m

根据以上公式计算坝顶高程值如下表：

坝顶高程计算表

项目

运用条件 水位

Z（m） 风浪爬高

R（m） 风壅高度

e（m） 安全加高

A（m） 坝顶超高

y（m） 坝顶高程

（m）

① 252.00 0.76 0.04 0.5 1.30 253.30

② 253.20 0.76 0.04 0.5 1.30 254.50

③ 253.40 0.45 0.02 0.3 0.77 254.17

④ 252.00 0.44 0.02 1.0 1.46 253.46

分析表6-1计算结果，设计洪水位加正常运用条件的坝顶超高时坝顶高程最高，考虑坝顶设置防浪墙，故确定主坝坝顶高程为254m，坝顶设置1.0m高防浪墙，墙顶高程为255m。

（2）主坝设计

① 坝坡：

上游坝坡坡度为1：3.0，采用混凝土面板护坡，混凝土面板底部铺设砂石层和防渗土工膜。

下游坝坡坡度为1：3.0，采用草皮护坡，在242m高程处设1.5m宽马道，242m以下高程设堆石排水棱体，棱体坡脚处都设置浆砌石排水沟。

② 坝顶：坝顶高程254m，宽度为10m，坝顶路面采用混凝土结构；下游路肩设置路缘石；上游路肩设置1.0m高钢筋混凝土防浪墙，墙顶宽0.5m；坝顶长为56m。

③溢洪道：由溢流堰、陡坡、消力池组成。

溢流堰为开敞式宽顶堰，堰顶高程252.00m，宽度6.0m，底板和边坡均为C25钢筋砼结构；溢流堰段长25.15m，宽度6.0m，陡坡段长49.40m，坡度为1：3；消力池长16m，宽度6.0m，深1.2m；洪水经消力池后排入原河道。

（3）取水工程

供水管道采用DN250钢管，长1049.56m，进口高程为245.0m，管线上设有2个减压阀，5个DN50复合式排气阀，5个DN250放空阀，管末端接入现状水处理设施。

（4）道路工程

为满足坪头岭储水山塘的运行管理及抢险要求，对现有的道路进行修整做为施工临时道路，新建上坝道路直达坪头岭储水山塘大坝坝顶，因施工临时道路利用现有登山道，坡度较陡，材料运输采用人工搬运方式。主要有两段道路，均为非等级道路，设计速度不大于15km/h。道路为单车道，路面宽4.0m。路面单向横坡2%。曲线无加宽，不设置超高。

道路A：起点接山脚下已有砼路末端，沿已有登山道修建，终点至坪头岭村。道路的起始高程为135.9m，终点高程为257.2m。设计时速15km/h，本道路全长910m，在已有的土路基础上改建，铺设泥结石路面厚400mm，道路两旁设置排水沟及过路箱涵。

道路B：起点接道路B，终点至坪头岭储水山塘大坝右坝肩。道路的起始高程为256.5m，终点高程为254.0m。本道路为新建道路，全长625m，采用石粉渣路面厚200mm。

参考文献

[1]程玉珍，平山水库设计方案比选分析，黑龙江水利科技，2011， （5）