城市给排水管网问题及优化设计研究

城市给排水管网问题及优化设计研究

赵万里

中航工程集成设备有限公司 北京市 102206

［摘要］城市给排水管网系统，是城市基础建设的重要组成部分。给排水管网系统，对人们的生产、生活影响重大。近年来，随着城市化进程的不断加快，一方面使得传统的城市给排水管网难以满足实际需求，另一方面则是伴随城市的扩大而需要加强给排水管网建设。文章结合工作经验，浅谈城市给排水管网问题及优化设计。

［关键词］给排水管网；问题；优化设计

1城市给排水管网优化设计原则

1.1优化设计的前瞻性

城市给排水管网的设计工作关系着城市的未来发展、规划，因此，城市给排水管网的优化设计应考虑城市总体规划。，需要相关设计人员在优化设计之前，要充分研究城市总体规划，在城市规划中，科学合理地确定了当前和未来发展对给排水系统的具体要求。有针对性的明确在现阶段以及未来相当长一段时间内城市供水量，合理规划城市给排水系统，确保城市给排水管网经过优化后符合当前城市发展的要求。ND能够满足城市未来的供水和排水管网的发展需求。

1.2优化设计的实用性和经济性

优化城市给排水管网不仅需要在保证安全、有效的进行城市供水、排水工作，而且要在确保优化工作的安全、可靠的基础上，尽量节省施工成本与能源浪费，以保证管网系统具有较强的可操作性。这就需要在进行优化设计过程中，工作人员严格依据城市实际供水、排水需求进行管道材料的选择，选择最科学合理的管径与管材，物尽其用，使得投入使用后的管道作用能发挥最大，整个管道的优化设计更加实用、经济。

2城市给排水管网问题发现与优化的重要性   城市给排水管网系统与居民的生产、生活以及生态环境的建设息息相关，是保障城市居民基本生活的核心设施之一，也是处理城市污水，保护生态环境的手段之一。随着经济的不断发展，城市居民结构也随之发生变化。因此，应该适时地对给排水管网系统进行改造升级，以更好的满足居民的生活需求、保护生态环境。

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3城市供水管网设计问题及优化

3.1管线优化设计

物有本末，而事有始终。城市供水管网管线的优化设计，涉及到的内容十分广杂，如材料、净距、线路、改造、建筑结构等等不一而足，这就决定在供水管线设计工作，需扬长避短，全局把控而实现经济性、设计性为一体，达到资源优化配置的良好目的。实践勘察不可缺少，城市地形图与定线图之间的比例非常大，因而要做到图纸设计与实际情况高度吻合，需要工作人员前往实地勘察，并对错误之处进行指出、修改。一般而言，管线之间的净距设定在一米五以上，随着现代科学技术的发展，合成材料、新型材料如雨后春笋般涌现而出，因而在完全确保管线能得以正常运行而不发生干扰的情况下，可适当调节净距。设计图纸应尽可能详实，标注好细节参数，不要遗漏，从而在实际工程建设中有效降低成本投入，提高经济效益。我国幅员辽阔，气候环境差异巨大，而气候环境无疑对管线设计具有不可忽视的影响，因而在具体设计工作中需结合当地城市的气候特点开展。如北方城市，在冬季温度很低，在设计规划时就要确保管道介质不冻结。竖向的管线，在设计中应考量其荷载、压力、承受力、覆土等等，以确保设计规划的合理性。管线优化设计还要具体到建筑结构上，以使其符合或对应于建筑结构属性。在设计工作中，需结合物业、工艺、产品等开展，以提升管线设计的系统性，明确优缺点和各种限制性因素所在。

3.2管网优化设计

管网优化设计在定线设计的基础上实现科学合理的官网流量。众所周知，管网流量的是否合理性，对整个供水体系有着重要的影响，同时也无时无刻影响到供水系统的运行成本。某个供水区域的管网优化设计，均需要结合其实际情况作出深入的分析。同一个城市，在不同的区域，其地形差异也存有显著性的差异。平原地区的城市，其城市地形起伏不大，而供水管网的设计相对较为直观、清晰。发达城市有着良好的基础设施，供水管网十分完善，而设计上也可从多个角度切入。但是，对于某些地形起伏较大的城市，就需要在设计过程中最大化设置好管径与水力参数，避免局部地区水压过大而有的地方则水压不足。需要注意，在城市内部，供水区域和需求量也存在客观上的差异，城市商业发达区域，对供水的需求量相对一般区域更大，这就要求在设计中以不同的水压而实现合理的供水。一般情况下，使用无负压管网增压稳流给水设备和直接式管网叠压供水技术，在遗传算法基础上来优化管网设计。两者在使用上有所不同，如供水区域的水压较为稳定，并且水量充足，可选用无负压管网增压稳流给水设备。而直接式管网叠压供水，则是针对于在特定时间内水量需求量迅速提高的区域，瞬间用水十分集中。选用直接式管网叠压供水技术，可有效确保供水设备的正常运行，尽可能避免瞬间过大的水流量对管网造成的消极影响。

4城市给排水管网的优化设计

4.1管线的设计

在对齐过程中，由于城市测量地形图与城市测量地形图的比例很大，因此为了在设计中准确地进行设计，设计者必须进行现场侦察。文艺复兴时期，有序图做出必要的修正。在改造工程中，由于改进人员的作用，老管道的最佳位置和净距离为1.5m。对于目前管道的质量，在实际的管道设计中，如果有些管道的间距不够高的话，在不影响管道正常运行的情况下，可以减小管道的净距离。预留在混凝土管道设计过程中，埋设基础、立面、管径、管道等设计。ERS注重标注和说明，并从减少损失的角度出发，尽可能节省绘制标准图纸的成本细节。在竖向设计中，有几个布局原则：①保证管线不在负荷下压坏；②如果天气寒冷地区，特别是冬季，一定要管介质。不冻结，确保满足垂直规划的要求，每条线路之间的垂直距离必须严格按照相关规范的要求。泰尔另外，由于不同管道材料的承压能力不同，必须结合给排水管道材料来确定最小覆盖层的设计。住宅小区给水管道的设计：①结合物业特点，注重设计体系；②根据当地建设水平进行设计；③在了解新产品的原理和优缺点后，要认真应用和安装新产品；④注重整体发展。住宅小区的设计要求，确保管道设计符合建筑结构和结构的约束。

4.2管网优化设计

所谓优化设计即在定线设计后优化管径与水力参数组合，对管网流量合理地分配，优化算法对管径进行优化设计，结合城市的地形等客观条件，优化给水管网组合和供水区域的布局，使用不同的压力范围实施给水，通过优化设计降低整个系统的运行费用。通常情况下，用遗传算法计算优化设计方案、选择无负压水设备、管网加压的中小型管道系统优化设计Ady流量直接式管网上覆供水技术：①如果市政供水管网水量充足，供水压力稳定，则不选择负压力供水。确定管网加压稳流供水设备；②瞬时耗水量过大，选择水相对集中的区域。如此一来可以有效地减少峰值流量对管网的负冲击，确保无负压设备正常运行。

结论：城市给排水管网系统是城市发展建设、居民生产生活的基础保障设施。随着经济的不断发展以及城市建设步伐不断加快，适时的对城市给排水管网存在的问题进行优化研究，对管网进行改造整合，使城市居民用水的安全性得到保障，城市排出的污水达到标准，是现代化城市建设的必然要求。无论是城市给排水管网的前期筹划工作，还是建设过程以及后期维修工作，都应该得到有关部门的重视，切实做好每一步，建设更完备的城市给排水管网系统。   参考文献：   [1]刘晓峰.供水企业服务质量提升策略探讨[J].经营者.2019(07).   [2]吕奕桥.城市给排水工程存在的问题及发展对策研究[J].中国战略新兴产业理论版.2019(13).   [3]邹阳.市政给水工程施工管理中存在的问题及注意事项[J].地产.2019(10).

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