第 9章 水管、管网附件和附属构筑物
9.1 管材概述
1、供水管网的功能要求供水企业的根本任务是向用户提供清洁的饮用水，连续供应有压力的水，同时降低供水费用。为此，
供水管网作为供水系统的重要环节，
对于它的硬件有以下五点要求：
封闭性能高 供水管网是承压的管网，管道只有良好的封闭性，才是连续供水的基本保证。
输送水质佳 自来水从水厂到用户，要经过较长的管道，往往需要几个小时乃至几天。管网实际上是一个大的反应器，出厂水未完成的化学反应将在管网中继续进行，并且含氯水与管壁发生新的接触，有可能产生新的反应，这些反应有生物性的、
感官性的以及物理化学性的。因此要求管道内壁既要耐腐蚀性，又不会向水中析出有害物质。
设备控制灵 一个大城市的供水管网，管道总长度少的有数百公里，多的达数千公里，在这样的大型供水管网中有成千上万个专用设备，维持着管网的良好运行。
在管网上的专用设备包括：阀门、消火栓、通气阀、放空阀、冲洗排水阀、减压阀、调流阀、水锤消除器、检修人孔、伸缩器、存渣斗、测流测压装置等。这些设备的完好是保证管网运行畅通、避免污染的前提。
水力条件好 供水管道的内壁不结垢、光滑、管路畅通，才能降低水头损失，确保服务水头。
建设投资省 供水管网的建设费用通常占供水系统建设费用的 50％～ 70％，因此如何通过技术经济分析确定供水管网的建设规模，恰当选用管材及设备是管网合理运行的保证。
2、管材类别金属管材非金属管材
2.1 金属管材钢管 (SP— Steel Pipe)
钢管包括：钢板直缝焊管与钢板螺旋焊管
(适用于大口径管道 )、无缝钢管 (适用于中小口径管道 )、不锈钢管 (适用于中小口径管道 )，
镀锌钢管与钢塑复合管 (适用于小口径管道 )，
近年多数城市已不用镀锌钢管。
铸铁管 (CIP--Cast Iron Pipe）
灰口铸铁管 (适用于中小口径管道 )。近年多数城市供水企业已不用灰口铸铁管。
球墨铸铁管（适用于各种口径管道，主要是中小口径管道。）
有色金属管包括铜管、铝管 (适用于小口径管道 )。
有色金属管包括铜管、铝管 (适用于小口径管道 )。
2.2 非金属管材水泥压力管
石棉水泥管 (现已不推广使用）；
自应力管 (用于小城镇及农村中小口径管）
预应力管 --包括管芯缠丝预应力管,振动挤压预应力管,预应力钢筒砼管 (适用于大中口径管道）
塑料管
热塑性塑料管包括硬聚氯乙烯管 (UPVC),改性聚丙烯管
(PP-R),聚丁烯管 (PB),尼龙管 (PA)(适用于小口径管道 )；工程塑料管 (ABS)(主要适用于水厂投加氯及净水剂的管道，目前也有中口径管道产品 )。
热固性塑料管 (GRP--Glass Reinfoced Plastics )
GRP管又称玻璃纤维增强树脂塑料管或玻璃钢管。 GRP管在大口径工业用水管道上、排污管道及源水管道上有较大的适用前景。
大口径钢管 — 其强度高，管材及管件易加工，
管厂建设周期短，特别是地形复杂的地段，一般采用钢管。但钢管的刚度小，易变形，衬里及外防腐要求严，必要时需作阴极保护，施工过程中组合焊接工作量大，与水泥压力管相比，造价较高。
3.1 钢管
3、管材适用性概述镀锌钢管国内过去小口径管道上，主要使用的是镀锌钢管 (白铁管 )，但因锈蚀问题，影响水质及使用年限，近年多数城市已不再使用薄壁不锈钢管它不存在锈蚀与材质老化的问题，使用寿命长，外形美观，它在小口径管材中将是竞争力很强的品种
3.2 铸铁管 --是供水管网中使用量最多的一种管材球墨铸铁管是供水管网的主要管材 ;
球墨铸铁管内衬了水泥砂浆，管内输水符合卫生要求；若输送水的水质不稳定，则砂浆内表面应刷涂卫生级树脂保护，从而并不比非金属管材差 ;
球墨铸铁管可承受内水压力超过 2.0Mpa（ 200m
H2O)以上，比非金属管材强 ;
耐腐蚀性方面，球墨铸铁管通常外表面首先喷涂锌层，再喷涂沥青保护，这方面比非金属管材弱，
但比钢管强；
球墨铸铁管通常有 50～ 100年的使用寿命，比化学管材及钢管使用寿命长。
球墨铸铁管是城市供水管网的主要管材，但城市供水管网不可能使用单一管材，在国内各城市供水管网中，球墨铸铁管目前宜适用于 DN300～ 1200mm
之内。
3.3 水泥压力管石棉水泥管我国在六十年代，部分城市使用过，目前几乎没有使用；
自应力管自应力管是用自应力砼并配置一定数量的钢筋制成的 ； 国内生产的自应力管规格主要在 100～ 600mm之间,目前主要用于小城镇及农村供水系统中；
预应力管预应力管包括预应力钢筋砼管和预应力钢筒砼管。
预应力管工程造价较低，敷设速度、防腐性能好，
是大口径输水管材中比较理想的管材。
3.4 塑料管单一材质的塑料管
聚氯乙烯管 (PVC)--在给排水管道上主要使用的是硬聚氯乙烯管 (UPVC),通常用于冷水管道上； UPVC
管材通常可用粘接剂粘接，也可用胶圈柔性连接。
这种管材是国内推广使用最早的、目前使用量最大的塑料管材。不少自来水公司已经把此类管材用于
DN≤200mm 的配水管道上，替代传统的灰铸铁管及镀锌钢管。
3.4.1热塑性塑料管市场上的热塑性塑料管大体上分两大类别，也就是单一材质的塑料管及金属、塑料复合的管材
改性聚丙烯管 --此类管材柔软、易于安装、密封性好、耐腐蚀。管件的连接采用熔接方式。其中 PP-
R管是第三代改性聚丙烯管，主要用于室内冷热水管道及地面辐射采暖系统。目前国内产品规格在
de20～ 63mm之间；
ABS管 --ABS管具有质优耐用的特性，一般用于室内热水管道及水处理加药管道等方面；
聚丁烯管 (PB)--聚丁烯管是一种高分子惰性聚合物，它具有很高的耐温性 (可在 -20℃ ～ 95℃ 之间安全使用 )、持久性、化学稳定性、可塑性、具有独特的抗蠕变性能，无味、无毒的绿色环保材料，这种管材原料需要进口，据悉世界上能生产 PB树脂的也只有两家公司。主要用于室内冷热水及采暖供热管道上；
复合式管材
铝塑复合管 (PAP)--用于室内冷热水管道及地面辐射采暖系统上，目前市场上供货的规格在 de14～
32mm之间；
铝衬塑管 --铝衬塑管材是指铝合金管材内衬聚乙烯管或聚丙烯管，它是一种双层结构的铝塑复合产品，目前市场上的规格在 de10～ 65mm之间，主要适用于室内冷水管道；
孔网钢带塑料复合管 --它具有钢管的机械强度，
又具有塑料管的耐腐蚀性，可适用于 DN≤200mm 的配水管道及室内冷水主立管道上使用 ；
玻璃钢管重量轻，抗腐蚀，安装容易；一般而言，
大口径玻璃钢管在水源引用管道上使用较多。而在供水管网中使用较少。
3.4.2热固性塑料管热固性塑料管 (GRP)通常是指玻纤维增强树脂塑料管，又称玻璃钢管。
水泥压力管、衬水泥砂浆防腐的金属管的管壁粗糙系数 n1=0.013； 热固性塑料管及热塑性塑料管的 n2=0.009。
粗糙系数反应了其过水能力。
4.1 管材水力条件的比较
4、管材的选择
— 从以下几方面考虑
4.2 管材综合性能比较预应力砼管 >钢管 >玻璃钢管
4.3 管材的重量比较
4.4 管材的价格比较 (部分管径）
4.5 管材选择的推荐性意见
（各地区具体情况不一，推荐意见仅供参考）
管材选择的综合评价应进行技术经济分析，并从下五个方面评定：
(1)管材性能可靠，能承受要求的内压和外荷载；
(2)管材来源有保证，管件配套方便，运输费用低或管厂建厂周期短；
(3)施工机具及安装容易；
(4)使用年限长，维修工作量少；
(5)输水能力能长期保持相同条件下，工程造价低。
9.2 管网附件概述
1、阀门阀门是自来水管网设备装置中重要组成部分,在自来水管网的运行中,阀门起者对流体介质的开通、截断和调节流量、压力和改变流向的控制作用，阀门的这些作用是保证管网中自来水畅通输配，以及配合管网维修改造施工的必要条件，因此阀门的功能实现，将直接影响正常供水和安全供水，关系到自来水公司的服务质量。
立式闸阀立式闸阀是使用最广泛的阀门，具有结构简单，性能可靠，流阻小等优点。闸阀主要有阀盖，
阀体，闸板和密封填料等部分组成。
卧式闸阀在地势较低时，大口径闸阀无法垂直安装在道路上，因此需要卧式安装；卧阀的开启力矩较小。
蝶阀蝶阀与闸阀相比，具有外形小、份量轻、启闭扭矩小和操作时间短等优点，蝶阀主要由阀体、蝶板、密封圈等部分组成；蝶板呈圆盘状，是蝶阀的启闭件，能围绕阀体内的轴线旋转，蝶板旋转 90度就能完成一次启闭，改变蝶板的偏转角度，可达到调节流量的作用。
从近几年来看，在大口径方面，
蝶阀有逐步取代闸阀的趋势，
但蝶阀在全开时，蝶板位于阀体内，所以水头压力有所损失。
止回阀止回阀是自动启闭的阀门，由水流的动力打开阀门，当回流时，阀门自动关闭，
在自来水的管网上，
该阀的作用是只允许水沿一个方向流动 。
9.3 管网附属构筑物
1、管网节点详图
--见教材 P109~110,图 9-12
9.4 管网调节构筑物
1、水塔
2、水池
--见教材 P110~112
THE END