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文檔簡介
CECS-XXX-2020
中國工程建設協會標準
給水管網運行安全設計導則
Guidelinesforsafedesignofwatersupplypipenetwork
(征求意見稿)
前言
根據中國工程建設標準化協會《關于印發(fā)<2019年第一批工程建設協會標準
制訂、修訂計劃>的通知》的要求,編制組經廣泛調查研究,認真總結實踐經驗,
并在充分征求意見的基礎上,制訂本導則。
本導則的主要內容包括:總則、術語、基本規(guī)定、結構安全設計、功能安全
設計和監(jiān)測與信息系統安全設計。
本導則的某些內容可能直接或間接涉及專利,本規(guī)程的發(fā)布機構不承擔識別
這些專利的責任。
本導則由中國工程建設標準化協會城市給水排水專業(yè)委員會歸口管理,由上
海市政工程設計研究總院(集團)有限公司負責具體內容的解釋(地址:上海市
中山北二路901號;郵政編碼:200092)。在使用過程中如發(fā)現需要修改或補充
之處,請將意見和資料直接寄與解釋單位。
主編單位:上海市政工程設計研究總院(集團)有限公司
參編單位:上海水業(yè)設計工程有限公司
中國城市規(guī)劃設計研究院
上海市城市建設設計研究總院(集團)有限公司
北京市市政工程設計研究總院有限公司
同濟大學
上海防災救災研究所
上海城投水務(集團)有限公司供水分公司
西安市自來水有限公司
烏魯木齊水業(yè)集團有限公司
武漢市水務集團有限公司
南通市水務有限公司
東華大學
鄭州自來水投資控股有限公司
重慶水務集團股份有限公司
主要起草人:
主要審查人:
目次
1總則................................................................................................................................................1
2術語................................................................................................................................................2
3基本規(guī)定.......................................................................................................................................3
4結構安全設計...............................................................................................................................5
4.1一般規(guī)定..............................................................................................................................................5
4.2地基處理..............................................................................................................................................5
4.3結構設計..............................................................................................................................................5
4.4結構安全的構造................................................................................................................................6
5功能安全設計...............................................................................................................................8
5.1一般規(guī)定..............................................................................................................................................8
5.2水量安全..............................................................................................................................................9
5.3水質安全..............................................................................................................................................9
5.4水壓安全...........................................................................................................................................10
6監(jiān)測與信息系統安全設計........................................................................................................11
6.1一般規(guī)定...........................................................................................................................................11
6.2管網監(jiān)測...........................................................................................................................................11
6.3管網信息系統..................................................................................................................................12
本導則用詞說明..................................................................................................................................13
引用標準名錄......................................................................................................................................14
條文說明..............................................................................................................................................17
CONTENTS
1GENERALPROVISIONS.............................................................................................................1
2TERMS...........................................................................................................................................2
3BASICREQUIREMENTS.............................................................................................................3
4SAFEDESIGNOFSTRUCTURE.................................................................................................5
4.1GENERALREQUIREMENTS............................................................................................................5
4.2FOUNDATIONTREATMENT......................................................................................................5
4.3STRUCTUREDESIGN.....................................................................................................................5
4.4SAFECONSTRUCTION.................................................................................................................6
5SAFEDESIGNOFFUNCTION................................................................................................8
5.1GENERALREQUIREMENTS............................................................................................................8
5.2WATERQUANTITY.........................................................................................................................9
5.3WATERQUALITY.............................................................................................................................9
5.4WATERPRESSURE........................................................................................................................10
6SAFETYDESIGNOFMONITORINGANDINFORMATION........................................11
6.1GENERALREQUIREMENTS.........................................................................................................11
6.2MONITORINGOFPIPENETWORK.......................................................................................11
6.3INFORMATIONSYSTEMOFPIPENETWORK..................................................................12
WORDINGDESCRIPTION................................................................................................................13
LISTOFQUOTEDSTANDARDS......................................................................................................14
EXPLANATIONOFPROVISIONS...................................................................................................17
1總則
1.0.1為使給水管網工程設計符合國家方針、政策、法律法規(guī),統一工程
設計標準,提高工程的運行安全性,做到安全可靠、技術先進、經濟合理、管理
方便,制定本導則。
1.0.2本導則適用于新建、擴建或改建的城鎮(zhèn)給水管網工程設計。
1.0.3給水管網工程設計應以批準的給水專業(yè)規(guī)劃為主要依據。給水管網
的管徑、管材、路線等的確定應符合相關專項規(guī)劃的要求。
1.0.4給水管網工程設計應從全局出發(fā),充分考慮可能影響工程安全運行
的各類自然災害、事故災難、公共衛(wèi)生和社會安全事件,正確處理工程結構安全、
水量、水壓、水質等功能安全和監(jiān)測與信息系統安全的關系,提高用水效率。
1.0.5給水管網工程設計應包括結構安全設計、功能安全設計和監(jiān)測與信
息系統安全設計。結構安全設計使用年限應符合現行國家標準《城鎮(zhèn)給水排水技
術規(guī)范》GB50788的有關規(guī)定。功能安全設計和監(jiān)測與信息系統安全設計應符
合當地的給水專業(yè)規(guī)劃要求。
1.0.6主要設備、器材和管道的設計使用年限宜按材質、產品更新周期和
更換的便捷性,經技術經濟比較確定。在保證供水安全的前提下,給水管網工程
設計應合理降低工程造價及運行成本、減少環(huán)境影響和便于運行優(yōu)化及管理。
1.0.7給水管網工程設計應在不斷總結生產實踐經驗和科學研究的基礎上,
積極采用行之有效的新技術、新工藝、新材料和新設備。
1.0.8給水管網工程設計除應符合本導則的要求外,尚應符合國家現行有
關標準的規(guī)定。
1
2術語
2.0.1城鎮(zhèn)給水管網urbanwatersupplynetwork
用以輸送原水或成品飲用水的城鎮(zhèn)公用管道集合。
2.0.2內源污染inner-sourcepollution
給水管道內部發(fā)生的物理及化學變化導致管道內水質下降的過程。
2.0.3外源污染outer-sourcepollution
給水管道外部發(fā)生的物理及化學變化導致管道內水質下降的過程。
2
3基本規(guī)定
3.1.1給水管網工程設計應根據當地地形、地質條件、沿線土地規(guī)劃性質、
經濟發(fā)展水平、給水專業(yè)規(guī)劃、供水規(guī)模、漏損率、水質、水壓及自控水平要求,
以及周邊原有給水管網工程設施等條件,從全局出發(fā)通過技術經濟比較后確定。
3.1.2給水管網路線應根據下列要求確定:
1盡量縮短管線的長度,盡量避開不良地質構造(地質斷層、滑坡等)處
和污染源,盡量避開河道和鐵路等重要交通設施,盡量沿現有或規(guī)劃道
路敷設;
2減少拆遷,少占良田,少毀植被,保護環(huán)境;
3施工、維護方便,節(jié)省造價,運行安全可靠;
4在規(guī)劃和建有城市綜合管廊的區(qū)域,優(yōu)先將給水管網納入管廊。
3.1.3當給水系統采用區(qū)域供水,向范圍較廣的多個城鎮(zhèn)供水時,應對給
水管網的路線作多方案技術經濟比較后確定。
3.1.4給水管網路線應在深入進行實地踏勘和線路方案比選優(yōu)化后確定。
3.1.5給水管網的管徑應通過計算經濟流速確定,經濟流速宜根據投資、
運行成本等采用折算成現值的動態(tài)年計算費用方法。
3.1.6給水管網的管材應根據管徑、內壓、外部荷載和管道敷設區(qū)的地形、
地質、管材供應,按運行安全、耐久、減少漏損、施工和維護方便、經濟合理以
及防止二次污染的原則,對鋼管、不銹鋼管、球磨鑄鐵管、預應力鋼筒混凝土管、
化學建材管等經技術、經濟、安全等綜合分析確定。
3.1.7鋼管應考慮防腐措施。鋼管內防腐宜采用水泥砂漿襯里、液體環(huán)氧
涂料或熔結環(huán)氧粉末。鋼管外防腐宜采用環(huán)氧煤瀝青、熔結環(huán)氧粉末、3PE、膠
粘帶等涂料。鋼管敷設在腐蝕性土中以及電氣化鐵路附近或其他有雜散電流存在
的地區(qū)時,應采取防止發(fā)生電化學腐蝕的外加電流陰極保護或犧牲陽極的陰極保
護措施。
3.1.8輸配水管道的管材及鋼管內防腐材料和承插管接口處填充料應符合
現行國家標準《生活飲用水輸配水設備及防護材料的安全性評價標準》GB/T
17219的有關規(guī)定。
3.1.9給水管網應考慮水流速度急劇變化時產生的水錘、進行必要的水錘
3
分析計算,并對管路系統采取水錘綜合防護設計。
3.1.10給水管網系統應保證在各種設計工況下管道運行中不出現負壓。
4
4結構安全設計
4.1一般規(guī)定
4.1.1給水管網應根據現狀和規(guī)劃要求的環(huán)境條件進行結構設計。
4.1.2給水管網結構設計應考慮周邊建(構)筑物情況、管道覆土、管頂
作用、水土流失、不均勻沉降、內水壓力、真空負壓和周邊基坑的開挖等環(huán)境條
件的變化對管網結構安全的影響。
4.1.3現有管網改造時的應結合管道運行情況和現狀規(guī)劃環(huán)境條件進行評
估,經綜合技術經濟分析確定。
4.1.4管網周邊新建、改建工程時應分析對管網的影響,必要時應進行管
道保護專項設計。
4.2地基處理
4.2.1給水管道設計時應根據地質條件和環(huán)境條件采用合理的管道基礎形
式,管底遇不良地質時應進行地基處理,處理后的地基應滿足管道承載力、變形
及穩(wěn)定性要求。
4.2.2管道基礎位于淤泥、表面松土、回填土等軟土層時,結合基底土性
質和厚度可選用換土處理、拋石擠淤、壓密注漿加固處理、樁基處理等地基處理
方式。
4.2.3管道基礎位于軟硬土交界處時應設置地基過渡區(qū)解決管道不均勻沉
降。
4.2.4管道基礎位于濕陷性土層時的地基處理應按現行國家標準《濕陷性
黃土地區(qū)建筑標準》GB50025的有關規(guī)定執(zhí)行。
4.2.5管道基礎位于液化土層時的地基處理應按現行國家標準《室外給水
排水和燃氣熱力工程抗震設計規(guī)范》GB50032的有關規(guī)定執(zhí)行。
4.2.6管道基礎位于膨脹土層時的地基處理應按現行國家標準《膨脹土地
區(qū)建筑技術規(guī)范》GB50112的有關規(guī)定執(zhí)行。
4.3結構設計
5
4.3.1地下管道的埋設深度應根據凍土深度、外部荷載、管材性能、抗浮
要求及與其他管道交叉等因素,經計算后確定。
4.3.2管道應進行強度、穩(wěn)定性(抗滑移,抗推力)、變形、抗裂驗算,
計算結果應符合現行國家標準《給水排水工程管道結構設計規(guī)范》GB50332的
有關規(guī)定。
4.3.3管道抗震設計應按現行國家標準《室外給水排水和燃氣熱力工程抗
震設計規(guī)范》GB50032執(zhí)行。
4.3.4壓力管道竣工驗收前應進行功能性試驗,并應符合現行國家標準《給
水排水管道工程施工及驗收規(guī)范》GB50268的有關規(guī)定。
4.3.5城市綜合管廊中的給水管道應符合現行國家標準《城市綜合管廊工
程技術規(guī)范》GB50838的有關規(guī)定。
4.4結構安全的構造
4.4.1埋地管道的基礎、回填土壓實度等構造要求應根據管材的性質結合
管道埋設處的地質情況,按現行國家標準《給水排水工程管道結構設計規(guī)范》
GB50332的有關規(guī)定執(zhí)行。
4.4.2長距離架空或露天管道應設置伸縮接頭等措施。
4.4.3圓形管道的連接宜采用柔性接口。當條件限制時,管道沿線應根據
地基土質情況適當配置柔性接口,對敷設在地震區(qū)的管道設計應符合現行國家標
準《室外給水排水和燃氣熱力工程抗震設計規(guī)范》GB50032的有關規(guī)定。
4.4.4非整體連接的壓力管道應在其敷設方向改變處做抗滑移穩(wěn)定驗算,
根據計算結果采取如下措施:
1管道轉角后背設置混凝土支墩;
2沿管道轉角縱向方向設置鋼管段;
3后靠背混凝土支墩和鋼管段結合。
4.4.5給水管道應采取抗震措施,并應符合如下規(guī)定:
1承插式連接的管道接頭填料宜采用柔性材料;
2在地基土質突變處;穿越鐵路及其他重要的交通干線兩端;承插式管道的
三通、四通、大于45度的彎頭等附件與直線管段連接處應設置柔性接頭或
變形縫;
6
3管道無法避開地震斷裂帶時,宜盡量與斷裂帶正交,管材應采用鋼管且外
設鋼套管,空隙處填充砂料,管道在斷裂帶兩側應設置緊急關斷閥。
4.4.6給水管道穿越重要公路和城市重要道路時可選用管道混凝土包封、
施工后管周注漿、管道設置外套管、箱涵內敷設管道等措施。
4.4.7河岸及河底應采取混凝土板或石塊壓頂等措施防止管道周邊土體沖
刷。
4.4.8埋地給水管道周邊環(huán)境發(fā)生變化時可采用管頂鋼筋混凝土壓板、管
周混凝土包封、管周注漿加固、管側鋼筋混凝土擋墻或樁+管頂設置蓋板等措施
保護管道。
7
5功能安全設計
5.1一般規(guī)定
5.1.1給水管網系統設計水量的確定應根據給水管網的類型不同分別確定,
對于原水管道,應根據水廠的設計規(guī)模、水廠自用水量和沿途漏損水量確定。對
于清水管網,應根據設計服務人口、人均綜合用水量指標、時變化系數、調節(jié)構
筑物等確定。
5.1.2原水輸送干管不宜少于兩條。當有安全貯水池或其他安全供水措施
時,也可修建一條。輸水干管和連通管的管徑及連通管根數,應按輸水干管任何
一段發(fā)生故障時仍能通過事故用水量計算確定,城鎮(zhèn)的事故用水量為設計水量的
70%。
5.1.3給水管網宜設計呈環(huán)狀,當允許間斷供水時,可設計為枝狀,但應
考慮將來連成環(huán)狀管網的可能。
5.1.4給水管網應考慮區(qū)域間的互聯互通。
5.1.5城鎮(zhèn)給水管網的漏損率不應高于10%且同時滿足現行的國家和地方
相關標準的要求。
5.1.6原水管網的供水水質和供水水壓應滿足給水系統設計要求。
5.1.7清水管網的供水水質必須符合現行的國家和地方生活飲用水衛(wèi)生標
準的要求,清水管網的供水水壓應符合當地的給水專業(yè)規(guī)劃、現行國家標準《室
外給水設計標準》GB50013和《城市給水工程規(guī)劃規(guī)范》GB50282的有關規(guī)定,
并應根據當地實際情況,通過技術經濟比較分析后確定。城鎮(zhèn)地形變化大或供水
區(qū)域面積大的城鎮(zhèn),宜采用分壓分區(qū)供水系統,不同區(qū)域可采用不同的服務壓力。
5.1.8給水管網功能設計應充分考慮輸配過程中的污染風險。
5.1.9存在水源切換或長距離輸配水時應考慮給水管網水質穩(wěn)定性保障措
施。
5.1.10給水管網宜在必要的位置設置人孔。
5.1.11給水管網低洼處及閥門間管段最低處可根據工程的需要設置泄(排)
水閥井。泄(排)水閥的直徑可根據放空管道中泄(排)水所需要的時間計算確
定。
8
5.1.12給水管網沿線應設置管道標志,地下管道應在地面上設置標志樁,
城區(qū)內管道應在頂部上方300mm處設警示帶。
5.2水量安全
5.2.1規(guī)模較大的供水管網系統的布置宜考慮供水分區(qū)計量管理的可能。
5.2.2輸水管道的始點、終點、分叉處以及穿越河道、鐵路、公路段,應
根據工程的具體情況和有關部門的規(guī)定設置閥(閘)門。輸水管道尚應按事故檢
修的需要設置檢修閥門。
5.2.3給水管網隆起點上應設通氣設施,管線豎向布置平緩時,宜間隔
1000m左右設一處通氣設施。
5.3水質安全
5.3.1給水管網嚴禁與非生活飲用水管網連接,嚴禁與自備水源供水系統
直接連接。與給水管網連接的、存在回流污染可能的用戶管道應設置防止回流污
染的措施。
5.3.2給水管網與建(構)筑物和其他工程管道的最小凈距應符合國家現
行標準《城市工程管線綜合規(guī)劃規(guī)范》GB50289的有關規(guī)定。
5.3.3給水管網與污水管道或輸送有毒液體管道交叉時,給水管道應敷設
在上面,且不應有接口重疊;當給水管道敷設在下面時,應采用鋼管或鋼套管,
鋼套管伸出交叉管的長度,每端不得小于3m,鋼套管的兩端應采用防水材料封
閉。
5.3.4給水管網運行前應沖洗和消毒,并應符合國家現行標準《給水排水
管道工程施工及驗收規(guī)范》GB50268的相關規(guī)定。
5.3.5給水管網的運行水質宜進行水質模擬分析。
5.3.6管網水的化學穩(wěn)定性中水—碳酸鹽鈣系統的穩(wěn)定處理宜按其水質飽
和指數IL和穩(wěn)定指數IR綜合考慮確定:
1當IL>0.4和IR<6時,應通過試驗和技術經濟比較,確定其酸化處理工
藝;
2當IL<-1.0和IR>9時,宜加堿處理;
3堿劑的品種及用量,應根據試驗資料或相似水質條件的水廠運行經驗確定。
可采用石灰、氫氧化鈉或碳酸鈉。
9
4侵蝕性二氧化碳濃度高于15mg/L時,可采用曝氣法去除。
5.3.7管網水的化學穩(wěn)定性中鐵的穩(wěn)定處理宜按其水質拉森指數LR考慮
確定。對于內壁裸露的鐵制管材,當LR值較高時,鐵腐蝕和管垢鐵釋放控制處
理工藝應通過試驗和技術經濟比較確定。
5.3.8管網水的生物穩(wěn)定性處理宜根據出廠水中可同化有機碳(AOC)和
余氯綜合考慮確定。出廠水AOC宜小于150μg/L,余氯量應大于0.3mg/L。
5.3.9用于水質穩(wěn)定處理的藥劑應滿足國家現行相關標準要求,處理后的
水質不得產生對人體健康、環(huán)境或工業(yè)生產有害的任何物質。
5.4水壓安全
5.4.1管道總水頭損失計算應符合現行國家標準《室外給水設計標準》GB
50013的有關規(guī)定。
5.4.2給水管網應按最高日最高時供水量應進行水力平差計算,以驗證管
網運行壓力是否滿足設計服務水壓的要求,并應分別按下列三種工況和要求進行
校核:
1發(fā)生消防時的流量和消防水壓的要求;
2最不利管段發(fā)生故障時的事故用水量和設計水壓要求;
3最大轉輸時的流量和水壓的要求(當管網中設置調蓄水池時)。
5.4.3給水管網的運行水壓宜進行水力軟件模擬分析,水力模擬宜包括管
道工程方案模擬、高峰日供水預案模擬、長假供水預案、季度模型精度評估等。
5.4.4當給水管網需要進行較大的壓力和流量調節(jié)時宜設有調壓(流)裝
置。
10
6監(jiān)測與信息系統安全設計
6.1一般規(guī)定
6.1.1管網監(jiān)測應充分利用管網模型進行管網運行和水質污染源位置、影
響區(qū)域等的模擬分析,尋求科學、優(yōu)化的解決方案。
6.1.2管網監(jiān)測應通過管網數據采集與監(jiān)控系統和管網重要節(jié)點、重點用
戶端的測流、測壓裝置和水質監(jiān)控點的監(jiān)測系統,及時發(fā)現管網運行的異常情況,
對可能出現的管網安全事故進行預警。
6.1.3管網安全設計中宜采用管網信息管理措施,管網信息化建設應有信
息系統專項設計。
6.1.4管網信息化管理平臺應包括信息采集、數據傳輸、數據交換、數據
存儲、應用系統及安全保障。
6.1.5管網監(jiān)測應納入城市供水調度與水質監(jiān)測系統。
6.2管網監(jiān)測
6.2.1管網監(jiān)測應包括水力和水質狀態(tài)的檢測。
6.2.2水力檢測應根據配水管網的運行和管理要求,選擇流量、壓力和水
位的部分或全部進行在線監(jiān)測。
6.2.3管網壓力監(jiān)測點應滿足管網在線監(jiān)測點設置的要求,數量應符合現
行行業(yè)標準《城鎮(zhèn)供水管網運行、維護及安全技術規(guī)程》CJJ207的有關規(guī)定;
檢測項目至少應包括余氯、濁度,并可根據需要檢測pH值、電導率等。
6.2.4管網流量監(jiān)測點應滿足管網在線監(jiān)測點設置的要求漏水檢測,數量
應根據管網供水區(qū)域內分區(qū)計量需要。
6.2.5管網水質監(jiān)測點應滿足管網在線監(jiān)測點設置的要求,數量應符合現
行行業(yè)標準《城鎮(zhèn)供水水質在線監(jiān)測技術標準》CJJ/T271的有關規(guī)定;檢測項
目至少應包括余氯、濁度,并可根據需要檢測pH值、電導率等。
6.2.6爆管風險高、有水錘產生的重點管段宜開展高頻壓力監(jiān)測,監(jiān)測頻
率不低于100ms。
11
6.3管網信息系統
6.3.1管網信息化系統的數據存儲主要包括數據標準化、數據庫建設以及
維護等內容,為平臺的數據安全以及整個系統的正常運行提供后臺穩(wěn)定性保障。
6.3.2管網信息化管理平臺的應用系統宜包括但不限于管網地理信息系統、
數據采集與控制系統、管網水力與水質模型系統、營業(yè)收費系統、管網巡檢系統、
漏損控制系統及管網調度管理系統等。
6.3.3應編制管網信息化系統建設規(guī)劃,宜在管網地理信息系統(GIS)、
數據采集與監(jiān)控系統(SCADA)和營業(yè)收費系統等供水信息化系統的基礎上建
設管網水力模型。
6.3.4城鎮(zhèn)供水管網信息化管理平臺的信息采集單元應具備數據采集、存
儲和處理的功能,數據處理應包括報表統計及圖形曲線分析等功能,當因故障出
現無效數據和數據異常波動出現異常數據時,并應具有向用戶報警的功能。
6.3.5城鎮(zhèn)供水管網信息化管理平臺應采取安全保障措施保證計算環(huán)境、
區(qū)域邊界及通信網絡的安全。
12
本導則用詞說明
1為便于在執(zhí)行本標準條文時區(qū)別對待,對要求嚴格程度不同的用詞說明如下:
1)表示很嚴格,非這樣做不可的用詞:
正面詞采用“必須”;反面詞采用“嚴禁”;
2)表示嚴格,在正常情況下均應這樣做的用詞:
正面詞采用“應”;反面詞采用“不應”或“不得”;
3)表示允許稍有選擇,在條件許可時首先應這樣做的用詞:
正面詞采用“宜”,反面詞采用“不宜”;
4)表示有選擇,在一定條件下可以這樣做的用詞,采用“可”。
2條文中指明應按其他有關標準執(zhí)行的寫法為:“應按……執(zhí)行”或“應符合……的規(guī)
定”。
13
引用標準名錄
1《生活飲用水衛(wèi)生標準》GB5749
2《室外給水設計標準》GB50013
3《濕陷性黃土地區(qū)建筑標準》GB50025
4《室外給水排水和燃氣熱力工程抗震設計規(guī)范》GB50032
5《膨脹土地區(qū)建筑技術規(guī)范》GB50112
6《工程結構可靠性設計統一標準》GB50153
7《給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范》GB50268
8《城市給水工程規(guī)劃規(guī)范》GB50282
9《城市工程管線綜合規(guī)劃規(guī)范》GB50289
10《給水排水工程管道結構設計規(guī)范》GB50332
11《城鎮(zhèn)給水排水技術規(guī)范》GB50788
12《城市綜合管廊工程技術規(guī)范》GB50838
13《生活飲用輸配水設置及防護材料的安全性評價標準》GB/T17219
14《城鎮(zhèn)供水管網漏損控制及評定標準》CJJ92
15《管道直飲水系統技術規(guī)程》CJJ110
16《建筑地基處理技術規(guī)范》JGJ79
14
中國工程建設協會標準
給水管網運行安全設計導則
條文說明
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目次
1總則.............................................................................................................................................17
3基本規(guī)定.....................................................................................................................................18
4結構安全設計.............................................................................................................................19
4.1一般規(guī)定...........................................................................................................................................19
4.2地基處理...........................................................................................................................................19
4.3結構設計...........................................................................................................................................20
4.4結構安全的構造.................................................................................................................................20
5功能安全設計.............................................................................................................................22
5.1一般規(guī)定...........................................................................................................................................22
5.2水量安全...........................................................................................................................................22
5.3水質安全...........................................................................................................................................23
5.4水壓安全...........................................................................................................................................25
6監(jiān)測與信息系統安全設計.......................................................................錯誤!未定義書簽。
6.1一般規(guī)定......................................................................................................錯誤!未定義書簽。
6.2管網監(jiān)測......................................................................................................錯誤!未定義書簽。
6.3管網信息系統.............................................................................................錯誤!未定義書簽。
16
1總則
1.0.1給水管網工程是城鎮(zhèn)基礎設施的重要組成部分,因此給水管網工程的
設計應以批準的給水專業(yè)規(guī)劃為主要依據。其中,管線的路線更與規(guī)劃的要求密
切相關,因此設計時應根據相關專項規(guī)劃要求確定。
1.0.6給水管網工程主要設備、器材和管道的合理使用年限由于涉及到的設
備品種不同,材料種類不同,其更新周期也不相同,故難以作出統一規(guī)定,本條
文只作了原則規(guī)定。
1.0.7關于在給水管網工程設計中采用新技術、新工藝、新材料和新設備以
及在設計中體現行業(yè)技術進步的原則確定。
1.0.8提出了關于給水管網工程設計時需同時執(zhí)行國家頒布的有關標準、規(guī)
范的規(guī)定。
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3基本規(guī)定
3.1.1給水管網工程是給水系統的一部分,是城鎮(zhèn)基礎設施的重要組成,給
水管網工程的確定與當地地形、地質條件、沿線土地規(guī)劃性質、經濟發(fā)展水平、
給水專業(yè)規(guī)劃、供水規(guī)模、漏損率、水質、水壓及自控水平要求,以及周邊原有
給水管網工程設施等條件均有密切的關系。因此,在給水管網工程設計時,必須
結合以上因素,從全局出發(fā)通過多種可行方案的技術經濟比較,選擇最合理的給
水管網系統。
3.1.2關于給水管網路線選擇的原則規(guī)定。
給水管的長度,特別是斷面較大的管道,對投資的影響很大。縮短管線的長
度,既可有效地節(jié)省工程造價,又能降低水頭損失。管線敷設處的地質構造,直
接影響到管道的設計、施工、投資及安全,因此,選線時應盡量避開不良地質構
造地帶。管線經過地質情況復雜地區(qū)時,應進行地質災害的評價。
3.1.6關于給水管道管材選擇的規(guī)定。
近年來國內管材發(fā)展較快,新型管材較多,設計中應根據工程具體情況,通
過技術經濟比較,選擇安全可靠的管材。
3.1.7關于鋼管防腐措施的規(guī)定。
鋼管防腐處理非常重要,它將直接影響水體的衛(wèi)生安全以及管道使用壽命和
運行可靠。
3.1.8關于輸配水管道的管材、內防腐材料、承插管接口處填充材料衛(wèi)生安
全的規(guī)定。
3.1.10關于給水管道應保證在各種運行工況時不出現負壓的原則規(guī)定。
給水管道出現負壓,水中的空氣易分離,形成氣團妨礙通水,同時還會造成
水流的不穩(wěn)定,另外也可能使管外水體滲入,造成污染。因此一般給水管道宜埋
設在水力坡降線以下,這樣可保證在水錘危害發(fā)生之外的其它工況,管道水流始
終在正壓下運行。
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4結構安全設計
4.1一般規(guī)定
4.1.3對于因年久失修而發(fā)生事故、故障的管道可暫時性的修補,但從長遠
考慮還是應該替換新管道。目前用于管道的改造、更新的方法很多,應根據現狀
環(huán)境條件和施工條件,評估現狀管道設施情況,考慮改造的目的及生命周期成本
等確定改造的方案和方法。
4.1.4本條強調了管網周邊進行新建、改建工程時,要對已建給水管網實施
保護,不能影響其正常運行和結構穩(wěn)定。
4.2地基處理
4.2.2換土處理適用于軟弱土層較薄區(qū)域。在管基遇松軟地基、坑、穴、井
或地下埋藏物時,需將其挖去,回填天然級配砂石,三七灰土或能達到最佳密實
度的素土、分層夯實達到要求的密實度。
拋石擠淤適用于地基擾動深度較厚的淤泥區(qū)域,滿槽回填石塊,塊石間用級
配砂石填實;對于厚度較大且流動性較強的淤泥,往往拋石擠淤不能起到很好的
效果,可采用坑底鋪設土工網或竹排的方式,上部再設置砂墊層,這樣可防止淤
泥擠出,有效擴散管底應力。
壓密注漿加固處理適用于對于未經擾動土層性質差的粉性土、砂性土區(qū)域,
可采用壓密注漿的地基加固處理方式。
樁基處理適用于土層力學性能極差而又厚度很大的土層或液化土層上的管
道,可采用樁基處理地基,一般結合工程的實際情況確定,可選用樁型水泥攪拌
樁、高壓旋噴樁、鋼筋混凝土預制小方樁、松木樁或碎石樁。
4.2.3軟硬土交界處極易造成管道的不均勻沉降,導致管道脫開拉斷,故將
交接部位附近的一定長度范圍內的軟基區(qū)域作為過渡區(qū),可采用方法有:對管基
以下一定范圍內的軟土采用高壓旋噴樁或松木樁處理,自交接部位至過渡段尾部
樁的間距可逐漸增大或樁長逐漸減??;溝槽底采用砂石找平,然后鋪設一層土工
網,其上鋪一層土工布,再回填一定厚度的級配中粗砂,回填厚度自交接部位至
過渡段尾部逐漸減小。
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4.3結構設計
4.3.1地下管道的埋設深度應根據凍土深度、外部荷載、管材性能、抗浮
要求及與其他管道交叉等因素,經計算后確定。
4.3.2管道應進行強度、穩(wěn)定性(抗滑移,抗推力)、變形、抗裂驗算,
計算結果應符合現行國家標準《給水排水工程管道結構設計規(guī)范》GB50332的
有關規(guī)定。
4.3.3管道的防腐按現行國家標準《室外給水設計標準》GB50013的有關
規(guī)定執(zhí)行,防腐材料應符合現行國家標準《給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范》
GB50268的有關規(guī)定。
4.3.4管道抗震設計應按現行國家標準《室外給水排水和燃氣熱力工程抗
震設計規(guī)范》GB50032執(zhí)行。
4.3.5壓力管道竣工驗收前應要求進行功能性試驗,試驗要求應符合現行
國家標準《給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范》GB50268的有關規(guī)定。
4.3.6敷設在城市綜合管廊中的給水管道應符合現行國家標準《城市綜合
管廊工程技術規(guī)范》GB50838的有關規(guī)定。
4.4結構安全的構造
4.4.2架空或露天鋪設的管道,為消除溫度變化對管道伸縮的影響而產生的
形變,應設置伸縮器等措施,但近年來由于露天管道加設伸縮器后,忽略管道整
體穩(wěn)定,從而造成管道伸縮器處拉脫的事故時有發(fā)生,因此,要設置保證管道整
體穩(wěn)定的措施。
4.4.3架空給水工程中,各種材質的圓形管道廣泛應用,這些管道形成的城
市生命線管網涉及面廣,沿線地質情況差異難免,埋深及覆土也多變,可能出現
的不均勻沉陷不可避免。此條文規(guī)定這些圓管的接口,不宜采用剛性接口,宜采
用柔性接口,以適應各種不同因素產生的不均勻沉陷,并至少應該在地基土質變
化處設置柔性接口。此外,敷設在地震區(qū)的管道,則應根據抗震規(guī)范要求,沿線
設置必要數量的柔性接口,以適應地震行波對管道引起的變位。
4.4.4一般除鋼管和塑料管外,多數管道結構(球墨鑄鐵管、混凝土管、玻
璃鋼管)都是采用柔性承插式接口。該接口在管道轉角處,在管道內水壓力較高
的情況下,其水平抗滑往往是無法滿足要求的,故需采取抗推措施。措施1:管
道轉角后背設置混凝土支墩,由混凝土支墩的后背原狀土體來平衡轉角推力。措
20
施2:管道轉角設置一段鋼管段,利用鋼管的焊接整體性,由鋼管與土體之間的
摩擦力來平衡轉角推力。措施3:后靠背混凝土支墩和鋼管段結合方式,在混凝
土支墩現場施工無足夠空間的情況下考慮。設計可根據實施條件選擇其中一種措
施來平衡推力。
4.4.6近年老城區(qū)現狀給水管道普遍存在老化失修等問題,尤其是在道路下
的管道,每年均有大量爆管事故發(fā)生,小則影響交通,大則產生爆管次生災害甚
至對人身生命安全,故在管道在新建、改建期間應采取有關措施。
4.4.8管頂鋼筋混凝土壓板保護,主要原理是利用管頂剛性板擴散上部荷載,
減少管道的受力。管周混凝土包封,主要原理是利用周邊混凝土和管道共同作用
抵抗上部荷載,減少管道本體的受力。管周注漿加固,主要原理是利用增加管周
土體強度,將上部荷載較多的擴散至注漿加固底部。鋼筋混凝土擋墻或樁+管頂
蓋板,主要原理是利用管頂蓋板,將上部荷載全部擴散至鋼筋混凝土擋墻底部。
21
5功能安全設計
5.1一般規(guī)定
5.1.1給水管網的沿程漏損水量與管材、管徑、長度、壓力和施工質量等有
關。計算給水管網的漏損水量時,可根據工程的具體情況,參照有關資料和已建
工程的數據確定。
5.1.2關于輸水干管條數和安全供水措施的規(guī)定。
本條文規(guī)定“輸水干管不宜少于兩條,當有安全貯水池或其他安全措施時,
也可修建一條”。采用一條輸水干管的規(guī)定,適用于輸水管道距離較長,建兩條
管道的投資較大,而且在供水區(qū)域輸水干管斷管維修期間,有滿足事故水量的貯
水池或者其他安全供水措施的情況。采用一條輸水干管也僅是在安全貯水池前,
在安全貯水池后,仍應敷設兩條管道,互為備用。當有其他安全措施時,也可修
建一條輸水干管,一般常見的為多水源,即可由其他水源在事故時補充。
輸水干管斷管的事故期間,允許降低供水量,按事故水量供水,事故水量是
城鎮(zhèn)供水系統設計水量的70%。因此,無論輸水干管采用一根或者兩根,都應
進行事故期供水量的核算,都應滿足安全供水的要求。
5.1.3關于給水管網布置的原則規(guī)定。
城鎮(zhèn)供水安全性十分重要,一般情況下宜將給水管網布置成環(huán)狀??紤]到某
些中、小城鎮(zhèn)等特殊情況,一時不能形成環(huán)網,可按枝狀管網設計,但是應考慮
將來連成環(huán)狀管網的可能。
5.1.4為確保供水安全,有條件的城市宜考慮在事故時能相互調度。
5.1.5中國城鎮(zhèn)供水排水協會發(fā)布的《城鎮(zhèn)水務2035年行業(yè)發(fā)展規(guī)劃綱要》
要求供水管網漏損率應在2035年≤10%。
5.2水量安全
5.2.1分區(qū)計量有利于漏損控制,也有益于供水單位的日常運行管理。在規(guī)
模較大的供水管網系統中,建立分區(qū)域計量系統。在管網的適當位置安裝流量計,
對區(qū)域供水量進行綜合監(jiān)測和水量平衡管理,流量監(jiān)測點應根據管網供水區(qū)域內
分區(qū)計量需要而設置。
5.2.2關于輸水管道設置檢修閥門的規(guī)定。
22
輸水管的始點、終點、分叉處一般設置閥門;管道穿越河道、鐵路、公路段,
應根據有關部門的規(guī)定結合工程的具體情況設置閥門。輸水管還應考慮自身檢修
和事故時維修所需要設置的閥門,并考慮閥門拆卸方便。
5.2.3關于給水管網設置通氣設施的規(guī)定。
給水管網的通氣設施是管道安全運行的重要措施。通氣設施一般采用空氣閥,
其設置(位置、數量、型式、口徑)可根據管線縱向布置等分析研究確定,一般
在管道的隆起點上必須設置空氣閥,在管道的平緩段,根據管道安全運行的要求,
一般也宜間隔1000m左右設一處空氣閥。給水管網空氣閥設置可根據工程需要
確定。
5.3水質安全
5.3.1關于嚴禁生活飲用水供水系統與非生活飲用水系統連接的規(guī)定。
我國現行國家標準《生活飲用水衛(wèi)生標準》GB5749明確規(guī)定:“各單位自
備的生活飲用水供水系統,不得與城市供水系統連接”,結
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