供水系統(tǒng)的設(shè)計和配置要求供水系統(tǒng)作為城市基礎(chǔ)設(shè)施的核心組成部分，承擔(dān)著向居民生活、工業(yè)生產(chǎn)、公共服務(wù)等領(lǐng)域穩(wěn)定輸送符合水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的用水任務(wù)。其設(shè)計與配置的科學(xué)性直接影響供水安全性、經(jīng)濟性及可持續(xù)性，需綜合考慮水量預(yù)測、水壓控制、水質(zhì)保障、設(shè)備選型、管網(wǎng)布局等多維度要素，并遵循國家及行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。一、設(shè)計要求：系統(tǒng)性規(guī)劃與核心參數(shù)控制供水系統(tǒng)設(shè)計需以滿足用戶需求為根本目標(biāo)，通過前期調(diào)研、數(shù)據(jù)測算和方案比選，構(gòu)建覆蓋全生命周期的技術(shù)方案。其核心要求體現(xiàn)在以下三個方面：1.需水量預(yù)測與系統(tǒng)規(guī)模確定需水量預(yù)測是設(shè)計的基礎(chǔ)依據(jù)，需結(jié)合區(qū)域人口規(guī)模、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、用水習(xí)慣及發(fā)展規(guī)劃綜合計算。居民生活用水可采用用水定額法（如《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》規(guī)定的住宅最高日生活用水定額130-350L/人·d），工業(yè)用水需根據(jù)產(chǎn)品類型、生產(chǎn)工藝及重復(fù)利用率確定，公共服務(wù)用水（如學(xué)校、醫(yī)院）需參考專項用水指標(biāo)。預(yù)測時需預(yù)留10%-15%的發(fā)展余量，避免因人口增長或產(chǎn)業(yè)升級導(dǎo)致系統(tǒng)超負荷。例如，某新建城區(qū)規(guī)劃人口10萬，按平均用水定額200L/人·d計算，最高日設(shè)計流量約為8333m3/d，考慮發(fā)展余量后系統(tǒng)規(guī)模需提升至9500m3/d以上。2.水力計算與管網(wǎng)壓力控制管網(wǎng)水力計算需通過建立數(shù)學(xué)模型（如EPANET軟件）模擬水流狀態(tài)，確保各節(jié)點壓力滿足使用要求。居民用水最不利點（通常為建筑最高層）靜水壓力需≥0.1MPa，工業(yè)用水根據(jù)設(shè)備需求確定（如鍋爐補水需0.3-0.5MPa）。管徑選擇需平衡投資與運行成本，采用經(jīng)濟流速法（鋼管經(jīng)濟流速0.6-1.2m/s，塑料管0.8-1.5m/s），避免管徑過細導(dǎo)致水頭損失過大（沿程水頭損失計算公式采用海曾-威廉公式：h=10.67×(Q/C)^1.852×L/D^4.87，其中C為管內(nèi)壁粗糙系數(shù)，鑄鐵管C=100，PE管C=150），或管徑過粗造成投資浪費。同時需驗算事故工況（如單管檢修）下的壓力衰減，確保剩余管網(wǎng)仍能滿足70%-80%的設(shè)計流量需求。3.水質(zhì)保障體系構(gòu)建水質(zhì)安全是供水系統(tǒng)的核心目標(biāo)，需從水源到用戶終端全程控制。水源選擇優(yōu)先采用符合《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838）Ⅱ類以上的地表水或《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T14848）Ⅲ類以上的地下水，若水源水質(zhì)不達標(biāo)需增加預(yù)處理工藝（如生物接觸氧化、活性炭吸附）。常規(guī)處理工藝包括混凝（投加聚合氯化鋁，投加量5-20mg/L）、沉淀（停留時間1.5-2.0h）、過濾（石英砂濾層厚度0.7-1.0m，濾速8-10m/h）、消毒（液氯投加量0.5-2.0mg/L，接觸時間≥30min）。管網(wǎng)材質(zhì)需選用耐腐蝕、內(nèi)壁光滑的管材（如球墨鑄鐵管、PE管），避免二次污染；管道接口采用柔性連接（如T型橡膠圈接口），減少滲漏風(fēng)險；定期進行管網(wǎng)沖洗（流速≥1.0m/s），清除沉積雜質(zhì)。二、配置要求：設(shè)備選型與系統(tǒng)協(xié)同運行配置環(huán)節(jié)是設(shè)計方案的物化實現(xiàn)，需通過設(shè)備選型、管網(wǎng)布置及控制系統(tǒng)集成，確保各組件協(xié)同工作，達到設(shè)計目標(biāo)。1.關(guān)鍵設(shè)備選型與參數(shù)匹配（1）水泵機組：根據(jù)設(shè)計流量（Q）和揚程（H）選擇離心泵，需滿足Q=1.1-1.2倍設(shè)計流量，H=1.05-1.1倍設(shè)計揚程，效率≥80%。多臺水泵并聯(lián)時，需選擇性能曲線平緩的型號（避免流量變化時揚程波動過大），并配置備用泵（備用率≥20%，至少1臺）。例如，某系統(tǒng)設(shè)計流量500m3/h、揚程60m，可選用2臺Q=300m3/h、H=65m的水泵并聯(lián)運行，另配1臺同型號備用泵。（2）調(diào)節(jié)構(gòu)筑物：高位水箱或水池容積需滿足30-60min的設(shè)計流量（居民小區(qū)）或2-6h的最大小時流量（工業(yè)企業(yè)），材質(zhì)采用鋼筋混凝土（內(nèi)壁涂刷食品級防腐涂料）或不銹鋼，設(shè)置通氣管（管徑≥100mm，出口加防蟲網(wǎng)）和溢流管（管徑≥進水管1.5倍），防止水質(zhì)污染。（3）消毒設(shè)備：液氯消毒需配置漏氯報警裝置（檢測濃度≥1ppm時報警）和中和吸收系統(tǒng)；紫外線消毒需根據(jù)流量選擇模塊數(shù)量（單模塊處理能力50-200m3/h），確保有效照射劑量≥40mJ/cm2；臭氧消毒需配套臭氧發(fā)生器（產(chǎn)量根據(jù)需氧量計算，一般為1-3mg/L）和尾氣分解裝置（分解效率≥99%）。2.管網(wǎng)布置與施工規(guī)范管網(wǎng)布局需遵循“環(huán)狀為主、枝狀為輔”原則，中心城區(qū)采用環(huán)狀管網(wǎng)（供水可靠性≥95%），郊區(qū)或農(nóng)村可采用枝狀管網(wǎng)（末端設(shè)置連通管）。管道埋深需滿足冰凍線以下0.3m（如東北地區(qū)埋深≥1.5m）和車行道下≥0.7m（非車行道≥0.5m），避免凍裂或壓損。管道交叉時，給水管應(yīng)敷設(shè)在污水管上方（垂直凈距≥0.4m），與燃氣管水平凈距≥1.5m（鋼管）或0.5m（PE管）。施工時需進行壓力試驗（強度試驗壓力為1.5倍工作壓力，穩(wěn)壓1h壓降≤0.05MPa；嚴密性試驗壓力為1.0倍工作壓力，24h滲漏量≤允許值），確保管道無滲漏。3.自動化控制系統(tǒng)集成控制系統(tǒng)需實現(xiàn)“監(jiān)測-調(diào)度-應(yīng)急”一體化功能。監(jiān)測層配置壓力傳感器（精度±0.5%FS）、電磁流量計（精度±0.5%）、在線水質(zhì)儀（余氯、濁度、pH值實時監(jiān)測），數(shù)據(jù)采集頻率≤5min/次；調(diào)度層通過SCADA系統(tǒng)（數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)）分析實時數(shù)據(jù)，動態(tài)調(diào)整水泵運行頻率（變頻泵調(diào)速范圍30-50Hz）和閥門開度（電動蝶閥調(diào)節(jié)精度±1%）；應(yīng)急層設(shè)置報警閾值（如壓力＜0.1MPa、濁度＞1NTU時觸發(fā)），聯(lián)動啟動備用泵或切換水源，同時生成故障定位報告（基于管網(wǎng)GIS系統(tǒng)），指導(dǎo)快速搶修。三、關(guān)鍵技術(shù)要點與安全保障1.分區(qū)供水與節(jié)能優(yōu)化對于地形高差大（如山地城市）或用水壓力差異顯著的區(qū)域，需采用分區(qū)供水。低區(qū)直接由市政管網(wǎng)供水（壓力0.2-0.4MPa），高區(qū)通過增壓泵站（設(shè)置減壓閥或變頻泵）提升壓力（0.4-0.8MPa）。分區(qū)后可降低管網(wǎng)工作壓力，減少漏損（漏損率可從15%降至8%以下），同時避免高區(qū)超壓導(dǎo)致的管道破裂。例如，某城市地形高差60m，采用三級分區(qū)（0-20m、20-40m、40-60m），各分區(qū)設(shè)置獨立增壓系統(tǒng)，節(jié)能效果可達20%-30%。2.防回流與水錘防護為防止用戶端污染水倒灌，需在公共管網(wǎng)與用戶接管處設(shè)置防回流裝置（如減壓型倒流防止器，壓力差≥0.02MPa）。水錘防護可通過設(shè)置空氣罐（容積為管道水錘體積的1.5-2倍）、緩閉止回閥（關(guān)閉時間10-30s）或水錘消除器（響應(yīng)時間＜0.1s），將水錘壓力控制在工作壓力的1.3倍以內(nèi)，避免管道爆裂。3.冗余設(shè)計與應(yīng)急管理系統(tǒng)需配置雙電源（常用電源+備用柴油發(fā)電機，切換時間≤15s），重要泵站設(shè)置雙回路供電；管網(wǎng)關(guān)鍵節(jié)點（如加壓泵站、大型用戶接口）設(shè)置聯(lián)絡(luò)管（管徑≥主管50%），實現(xiàn)互為備用。制定《供水應(yīng)急預(yù)案》，明確水源污染（啟動備用水源，投加活性炭吸附污染物）、管網(wǎng)爆管（關(guān)閉相鄰閥門，啟動移動泵車臨時供水）等場景的處置流程，定期開展應(yīng)急演練（每年至少2次），確保30min內(nèi)響應(yīng)、2h內(nèi)恢復(fù)部分供水。供水系統(tǒng)的設(shè)計與配置需以“