市政規(guī)劃中天然氣管網(wǎng)設(shè)計(jì)分析

摘 要：天然氣管網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)是一項(xiàng)長期持續(xù)性的工作。由于其自身所具備的復(fù)雜性以及廣泛性的特點(diǎn)，這就需要天然氣管網(wǎng)在具體的市政規(guī)劃建設(shè)中及時(shí)對(duì)管網(wǎng)和供求關(guān)系進(jìn)行合理的分析，進(jìn)而逐步對(duì)管道的結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化。通過制定經(jīng)濟(jì)最優(yōu)化準(zhǔn)則，也就是所謂的利潤最大、總費(fèi)用最小以及所投入資本最低的原則，作為選擇系統(tǒng)功能和系統(tǒng)發(fā)展目標(biāo)的明確策略。以下，簡要就市政規(guī)劃中天然氣管網(wǎng)的相關(guān)設(shè)計(jì)方案加以簡要合理的剖析和探究。

關(guān)鍵詞：市政規(guī)劃；天然氣管網(wǎng)；設(shè)計(jì)分析

引言

隨著我國天然氣資源的不斷開發(fā)和利用，天然氣逐步取代了傳統(tǒng)的一些常規(guī)具有污染性的能源，成為越來越多的城市的主要能源之一，最為顯著的是一些利用煤氣資源的大中城市也不斷嘗試著向天然氣方向轉(zhuǎn)換。在進(jìn)行城市利用天然氣的工程總體規(guī)劃中，天然氣管網(wǎng)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)關(guān)系到城市市政建設(shè)的質(zhì)量好壞，是市政規(guī)劃中極為重要的內(nèi)容。城市的總體規(guī)劃設(shè)計(jì)進(jìn)行的燃?xì)鈱ｍ?xiàng)總體規(guī)劃在燃?xì)夤こ探ㄖ芯哂惺种匾闹笇?dǎo)作用，在這項(xiàng)重要的總體規(guī)劃中，天然氣管網(wǎng)的建設(shè)無疑十分重要。城市天然氣系統(tǒng)工程的投資相對(duì)較大，尤其是在工程建成之后，其擴(kuò)建和改建的難度較大，對(duì)于城市的建設(shè)、居民生活等方面有著較大的影響，此外也可能會(huì)造成一定的人力、物力和財(cái)力的巨大浪費(fèi)。由此來看，有效保障城市燃?xì)馐聵I(yè)的健康發(fā)展，以及天然氣管網(wǎng)的規(guī)范和科學(xué)化設(shè)計(jì)無疑有著極為重要的意義和作用。

1 市政規(guī)劃中天然氣管網(wǎng)規(guī)劃原則

1.1 管網(wǎng)規(guī)劃工作的先進(jìn)性

對(duì)于一般情況下的輸氣管網(wǎng)來說，單單依靠手工計(jì)算以及運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)性天然氣管網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)是無法有效滿足設(shè)計(jì)需求的，因此這就需要依靠精確的管網(wǎng)模擬軟件來進(jìn)行綜合的分析和運(yùn)算，進(jìn)而進(jìn)行對(duì)比和分析，選擇最佳的改造和擴(kuò)建的方案。在進(jìn)行管網(wǎng)的調(diào)度時(shí)，通過借助相關(guān)軟件進(jìn)行在線模擬分析，可以最大程度的有效提高管網(wǎng)的運(yùn)行效率，進(jìn)而可以降低所需要的輸氣成本。

1.2 管網(wǎng)規(guī)劃工作的整體性

在天然氣地面建設(shè)工程中可以借助和引進(jìn)較為成熟的數(shù)模軟件，也就是可以將地層中的水力動(dòng)態(tài)與地面管網(wǎng)中的水力動(dòng)態(tài)結(jié)合成為一個(gè)整體，進(jìn)而對(duì)其天然氣管網(wǎng)的整體進(jìn)行有效的把握和了解，綜合其中所有的方案，最終確定最優(yōu)方案。

2 市政規(guī)劃中天然氣管網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)

城市天然氣系統(tǒng)工程規(guī)劃設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)是，在有效滿足用戶和工藝設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)之上，將天然氣系統(tǒng)工程所需要的投資費(fèi)用降到最低，進(jìn)而有效保障天然氣管網(wǎng)的正常運(yùn)行，以及天然氣管網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性、安全性以及可靠性。但是由于我國的地形等方面的因素較為復(fù)雜，再者由于天然氣工程自身的龐大性和復(fù)雜性，因此，單純依靠傳統(tǒng)的手工進(jìn)行設(shè)計(jì)，很難滿足當(dāng)今日趨復(fù)雜的天然氣管網(wǎng)設(shè)計(jì)需求，這就需要借助于先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，來克服傳統(tǒng)方法的計(jì)算精度較低、效率較低以及規(guī)劃設(shè)計(jì)的進(jìn)一步優(yōu)化等。

市政規(guī)劃中天然氣管網(wǎng)的系統(tǒng)規(guī)劃一般主要包括兩個(gè)主要的問題：第一是管網(wǎng)系統(tǒng)布局的優(yōu)化問題；第二個(gè)則是對(duì)管網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行確定之后，對(duì)管網(wǎng)的工藝參數(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化。這兩個(gè)主要問題相互關(guān)聯(lián)，尤其是在進(jìn)行天然氣管網(wǎng)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)時(shí)，由此來看，必須在規(guī)劃和設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮兩者之間的相關(guān)性，進(jìn)而獲得最理想的優(yōu)化效果。市政規(guī)劃中天然氣管道優(yōu)化一般情況下指的是天然氣輸配管網(wǎng)的優(yōu)化情況，這種管網(wǎng)優(yōu)化一般會(huì)針對(duì)某一級(jí)管網(wǎng)逐級(jí)進(jìn)行，但前提條件是氣源條件一定。

3 天然氣管網(wǎng)規(guī)劃發(fā)展趨勢(shì)

3.1 天然氣管網(wǎng)規(guī)劃發(fā)展趨勢(shì)

在天然氣管網(wǎng)的規(guī)劃中，多目標(biāo)規(guī)劃相對(duì)較為復(fù)雜，尤其是關(guān)于解的概念問題。在針對(duì)多目標(biāo)優(yōu)化的問題中，一般情況下各目標(biāo)函數(shù)，其矛盾一般情況下無法進(jìn)行有效的調(diào)和。在管網(wǎng)多目標(biāo)的優(yōu)化過程中，假設(shè)考慮降低管網(wǎng)投資與降低管網(wǎng)的動(dòng)力能耗兩個(gè)目標(biāo)函數(shù)，倘若其所選用的管徑相對(duì)較小，盡管一定程度上降低了在管道方面的投資，但是這勢(shì)必一定會(huì)增加液體輸送的阻力，間接的是管網(wǎng)的動(dòng)力的能耗增加；相反，如果管徑選用的相對(duì)較大，盡管這一定程度可以有效的降低動(dòng)力能耗，但是卻不可避免的增加了管道方面的投資。綜合以上來看，目標(biāo)函數(shù)自身的沖突性，使得設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化不能選用這唯一的評(píng)價(jià)方法，就目前來說，解決多目標(biāo)規(guī)劃的方法常見的有三種，分別為價(jià)函數(shù)法、分層序列法和增量系數(shù)法。多目標(biāo)規(guī)劃的一個(gè)較為顯著的優(yōu)勢(shì)是，可以從諸多方案中選擇最佳方案，此外，還可以通過對(duì)替換模型問題的解決方面，為方案的最終選定提供依據(jù)。

3.2 天然氣規(guī)劃建議

綜合來看，我國的輸氣管網(wǎng)的規(guī)劃正處于探索和初級(jí)階段，尤其是市政規(guī)劃中天然氣管網(wǎng)的特殊性，從數(shù)學(xué)的角度分析，可以將輸氣管網(wǎng)、供水管網(wǎng)的布局規(guī)劃劃分為網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃問題，因此，在進(jìn)行相關(guān)的輸氣管網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的布局研究時(shí)，可以選擇性的借鑒供水管網(wǎng)布局規(guī)劃的一些技巧和成功之處。輸氣管道在進(jìn)行輸氣運(yùn)轉(zhuǎn)中，其輸送具有距離較長、輸送壓力較高以及口徑較大的特點(diǎn)，因此在市政規(guī)劃中要注意輸氣管道輸送過程中的這些特點(diǎn)，并有效的針對(duì)這些特點(diǎn)提出相應(yīng)的針對(duì)性措施，此外，供水管網(wǎng)的布局規(guī)劃的一些技術(shù)和相關(guān)的成功之處可以為天然氣管網(wǎng)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)提供一定的參考和指導(dǎo)，但是還是要立足于具體的天然氣管網(wǎng)輸氣的實(shí)際情況進(jìn)行規(guī)劃，注意天然氣管網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)與實(shí)際施工的區(qū)別和差異。綜合現(xiàn)有的諸多研究文獻(xiàn)來看，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在管網(wǎng)規(guī)劃的中具有十分廣闊的發(fā)展前景和發(fā)展?jié)摿Γ瑧?yīng)該逐步深入對(duì)其的研究和思考，并在相關(guān)研究的基礎(chǔ)之上，開發(fā)出以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的規(guī)劃軟件。在日后的管網(wǎng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)規(guī)劃中，要注重充分利用先進(jìn)的高科技技術(shù)，用科技和知識(shí)力量為市政規(guī)劃中天然氣管網(wǎng)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)提供較為規(guī)范和科學(xué)的指導(dǎo)，進(jìn)而有效提高管網(wǎng)的綜合利用效率，并在此基礎(chǔ)之上，注重與城市的整體環(huán)境相適應(yīng)，提高其整體的美觀度，有效對(duì)規(guī)劃設(shè)計(jì)和生產(chǎn)管理的水平加以有效的提高。

4 結(jié)束語

天然氣管網(wǎng)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)是市政規(guī)劃中較為重要的一項(xiàng)內(nèi)容，因此必須高度重視天然氣管網(wǎng)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，進(jìn)而有效提高其規(guī)劃和設(shè)計(jì)的水平。以上關(guān)于對(duì)市政規(guī)劃中天然氣管網(wǎng)的相關(guān)探索，進(jìn)而更好的指導(dǎo)市政規(guī)劃中天然氣管網(wǎng)的相關(guān)設(shè)計(jì)和規(guī)劃工作的開展。

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作者簡介：陳廣春，身份證號(hào)320826198003195412