城市水工程运行与管理 教学课件 作者 肖利萍 于洋第14章 输配水工程的运行、维护与管理.ppt

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1、城市水工程运行与管理电子教案第14章输配水工程的运行、维护与管理14.1水管、管网附件和附属构筑物14.1.1水管材料和管件输配水工程是给水系统中投资最大并且是极为重要的组成部分。按照水管工作条件，水管基本性能应满足以下要求：1）有足够的强度，可以承受各种内部水压和外部荷载。2）水密性好，它是保证管网有效而经济地工作的重要条件。3）水管内壁面应光滑、不结垢以减小水头损失。4）水管材料应耐腐蚀，有较高的防止水和土壤的侵蚀能力。5)价格较低，使用寿命较长。此外，水管接头应施工简便，工作可靠。总之，水管应使管

2、网运行安全、可靠、水质稳定、节省输水能量。水管可分金属管（铸铁管和钢管）和非金属管（钢筋混凝土管、玻璃钢管、塑料管等）。水管材料的选择，取决于承受的水压、外部荷载、埋管地质及施工条件、市场供应情况等。现将各种管材的性能分述如下14.1.1.1铸铁管根据铸铁管制造过程中采用的材料和工艺的不同，可分为灰口铸铁管和球墨铸铁管，后者的质量和价格比前者高得多，但产品规格基本相同。铸铁管经久耐用，有较强的耐腐蚀性。连续铸造的铸铁管称灰口铸铁管，以往使用最广，但由于连续铸造工艺的缺陷，质地较脆，抗冲击和抗震能力较差，

3、接口易漏水、易产生水管断裂和爆管事故，给生产带来很大的损失。目前，灰口铸铁管已逐渐被球墨铸铁管取代。球墨铸铁管管壁较薄，质量较轻，节省管材。球墨铸铁管既具有灰口铸铁管的许多优点，而且力学性能又有很大提高，其耐压力是灰口铸铁管的多倍，抗腐蚀性能远高于钢管价格高于灰口铸铁管但低于钢管，因此是理想的管材。很少发生爆管、渗水和漏水现象。球墨铸铁管一般适用于大、中、小口径管道，我国目前生产的最大直径为1400mm，使用的最大直径为2600mm，国外最大直径已达2900mm。球墨铸铁管已被国内建设主管部门和供水企业

4、选定为今后首选的管道材料。铸铁管接口有两种形式：承插式和法兰式。水管接头应紧密不漏水，特别是沿管线的土质不均匀而有可能发生沉陷时，埋在地下的水管接头必须稍带柔性。承插式接口适用于埋地管线，法兰接口的优点是接头严密，便于拆装，检修方便，常用来连接泵站或水塔的进、出水管。为使接口不漏水，在两法兰盘之间嵌以3～5mm的橡胶垫片。在管线转弯、分叉、管径变化以及连接其他附属设备处，须采用各种水管配件。钢管可分为焊接钢管和无缝钢管两种。前者适用于大、中口径管道；后者适用于中、小口径管道。钢管的特点是能耐高压、耐振动

5、、重量较轻、单管的长度大和接口方便，但耐腐蚀性差，管壁内外都需有防腐措施，并且造价较高。在给水管网中，通常只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、河谷和地震地区时使用。钢管用焊接或法兰接口。所用配件如三通、四通、弯管和渐缩管等，由钢板卷焊而成，也可直接用标准铸铁配件连接。14.1.1.2钢管在给水工程建设中，有条件时宜以非金属管代替金属管，对于加快工程建设和节约金属材料都有现实意义。钢筋混凝土管分为：自应力钢筋混凝土管和预应力钢筋混凝土管（分为普通型和加钢套筒型）。预应力和自应力钢筋混

6、凝土管具有良好的抗渗性和耐久性，防腐能力强，不需要任何防腐处理。管壁光滑，水力条件好，耐腐蚀性能优于钢管，不易腐蚀或结垢，爆管率低，但因水管重量大而质地较脆，不便于运输和安装。铺管时，沟底必须开挖平整，以免水管局部架空而受损，覆土必须夯实。目前还没有标准配件，须用特制配件连接，接口采用橡胶圈，施工安装方便。14.1.1.3钢筋混凝土管玻璃钢管是一种新型的非金属材料，指玻璃纤维增强树脂塑料管（GRP），是以玻璃纤维和环氧树脂为基本原料预制而成，具有强度高、耐腐蚀、内壁光滑、不结垢、水头损失小、质量轻、加工

7、和接口方便，在管径相同的条件下，其质量是钢管的40%、预应力钢筋混凝土管的20%，其综合造价介于钢管和球墨铸铁管之间。可考虑在强腐蚀性土壤处采用。14.1.1.4玻璃钢管14.1.1.5塑料管塑料管近年来发展很快，种类很多，给水工程常用的塑料管有多种，如聚丙烯腈－丁二烯－苯乙烯塑料管（ABS）、高密度聚乙烯塑料管（PE）、聚丙烯塑料管（PP）和硬聚氯乙烯塑料管（UPVC）等塑料管具有强度高、表面光滑、不易结垢、水头损失小、耐腐蚀性能优良、重量轻、加工和接口方便等优点。但是管材的强度较低，线膨胀系数较大，

8、用作长距离管道时，需考虑温度补偿措施，例如伸缩节和活络接口。塑料管常用管径为15～50mm，小区多为DN100～DN200,管径一般不大于DN400。配件有塑料三通、四通、90°弯管和阀门等。接口方式有焊接、胶合剂粘接、熔接或丝扣连接等。上述各种材料的给水管多数埋设在道路下。水管管顶以上的覆土厚度，在不冰冻地区由外部荷载、水管强度以及与其他管线交叉情况等快定，金属管道的管顶覆土厚度通常不小于0.7m。非金属管的管顶覆土厚度应大于1～1.2m