市政規劃中天然氣管網設計分析

摘 要：天然氣管網的規劃設計是一項長期持續性的工作。由于其自身所具備的復雜性以及廣泛性的特點，這就需要天然氣管網在具體的市政規劃建設中及時對管網和供求關系進行合理的分析，進而逐步對管道的結構進行進一步的優化。通過制定經濟最優化準則，也就是所謂的利潤最大、總費用最小以及所投入資本最低的原則，作為選擇系統功能和系統發展目標的明確策略。以下，簡要就市政規劃中天然氣管網的相關設計方案加以簡要合理的剖析和探究。

關鍵詞：市政規劃；天然氣管網；設計分析

引言

隨著我國天然氣資源的不斷開發和利用，天然氣逐步取代了傳統的一些常規具有污染性的能源，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換。在進行城市利用天然氣的工程總體規劃中，天然氣管網的規劃和設計關系到城市市政建設的質量好壞，是市政規劃中極為重要的內容。城市的總體規劃設計進行的燃氣專項總體規劃在燃氣工程建筑中具有十分重要的指導作用，在這項重要的總體規劃中，天然氣管網的建設無疑十分重要。城市天然氣系統工程的投資相對較大，尤其是在工程建成之后，其擴建和改建的難度較大，對于城市的建設、居民生活等方面有著較大的影響，此外也可能會造成一定的人力、物力和財力的巨大浪費。由此來看，有效保障城市燃氣事業的健康發展，以及天然氣管網的規范和科學化設計無疑有著極為重要的意義和作用。

1 市政規劃中天然氣管網規劃原則

1.1 管網規劃工作的先進性

對于一般情況下的輸氣管網來說，單單依靠手工計算以及運營經驗來進性天然氣管網的規劃設計是無法有效滿足設計需求的，因此這就需要依靠精確的管網模擬軟件來進行綜合的分析和運算，進而進行對比和分析，選擇最佳的改造和擴建的方案。在進行管網的調度時，通過借助相關軟件進行在線模擬分析，可以最大程度的有效提高管網的運行效率，進而可以降低所需要的輸氣成本。

1.2 管網規劃工作的整體性

在天然氣地面建設工程中可以借助和引進較為成熟的數模軟件，也就是可以將地層中的水力動態與地面管網中的水力動態結合成為一個整體，進而對其天然氣管網的整體進行有效的把握和了解，綜合其中所有的方案，最終確定最優方案。

2 市政規劃中天然氣管網的規劃設計

城市天然氣系統工程規劃設計的主要目標是，在有效滿足用戶和工藝設計的基礎之上，將天然氣系統工程所需要的投資費用降到最低，進而有效保障天然氣管網的正常運行，以及天然氣管網運行的經濟性、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雜，再者由于天然氣工程自身的龐大性和復雜性，因此，單純依靠傳統的手工進行設計，很難滿足當今日趨復雜的天然氣管網設計需求，這就需要借助于先進的計算機技術，來克服傳統方法的計算精度較低、效率較低以及規劃設計的進一步優化等。

市政規劃中天然氣管網的系統規劃一般主要包括兩個主要的問題：第一是管網系統布局的優化問題；第二個則是對管網結構進行確定之后，對管網的工藝參數進行進一步的優化。這兩個主要問題相互關聯，尤其是在進行天然氣管網的規劃和設計時，由此來看，必須在規劃和設計時主要考慮兩者之間的相關性，進而獲得最理想的優化效果。市政規劃中天然氣管道優化一般情況下指的是天然氣輸配管網的優化情況，這種管網優化一般會針對某一級管網逐級進行，但前提條件是氣源條件一定。

3 天然氣管網規劃發展趨勢

3.1 天然氣管網規劃發展趨勢

在天然氣管網的規劃中，多目標規劃相對較為復雜，尤其是關于解的概念問題。在針對多目標優化的問題中，一般情況下各目標函數，其矛盾一般情況下無法進行有效的調和。在管網多目標的優化過程中，假設考慮降低管網投資與降低管網的動力能耗兩個目標函數，倘若其所選用的管徑相對較小，盡管一定程度上降低了在管道方面的投資，但是這勢必一定會增加液體輸送的阻力，間接的是管網的動力的能耗增加；相反，如果管徑選用的相對較大，盡管這一定程度可以有效的降低動力能耗，但是卻不可避免的增加了管道方面的投資。綜合以上來看，目標函數自身的沖突性，使得設計方案的優化不能選用這唯一的評價方法，就目前來說，解決多目標規劃的方法常見的有三種，分別為價函數法、分層序列法和增量系數法。多目標規劃的一個較為顯著的優勢是，可以從諸多方案中選擇最佳方案，此外，還可以通過對替換模型問題的解決方面，為方案的最終選定提供依據。

3.2 天然氣規劃建議

綜合來看，我國的輸氣管網的規劃正處于探索和初級階段，尤其是市政規劃中天然氣管網的特殊性，從數學的角度分析，可以將輸氣管網、供水管網的布局規劃劃分為網絡規劃問題，因此，在進行相關的輸氣管網網絡的布局研究時，可以選擇性的借鑒供水管網布局規劃的一些技巧和成功之處。輸氣管道在進行輸氣運轉中，其輸送具有距離較長、輸送壓力較高以及口徑較大的特點，因此在市政規劃中要注意輸氣管道輸送過程中的這些特點，并有效的針對這些特點提出相應的針對性措施，此外，供水管網的布局規劃的一些技術和相關的成功之處可以為天然氣管網的規劃和設計提供一定的參考和指導，但是還是要立足于具體的天然氣管網輸氣的實際情況進行規劃，注意天然氣管網的規劃設計與實際施工的區別和差異。綜合現有的諸多研究文獻來看，神經網絡在管網規劃的中具有十分廣闊的發展前景和發展潛力，應該逐步深入對其的研究和思考，并在相關研究的基礎之上，開發出以神經網絡為基礎的規劃軟件。在日后的管網規劃和設計規劃中，要注重充分利用先進的高科技技術，用科技和知識力量為市政規劃中天然氣管網的規劃和設計提供較為規范和科學的指導，進而有效提高管網的綜合利用效率，并在此基礎之上，注重與城市的整體環境相適應，提高其整體的美觀度，有效對規劃設計和生產管理的水平加以有效的提高。

4 結束語

天然氣管網的規劃與設計是市政規劃中較為重要的一項內容，因此必須高度重視天然氣管網的規劃和設計，進而有效提高其規劃和設計的水平。以上關于對市政規劃中天然氣管網的相關探索，進而更好的指導市政規劃中天然氣管網的相關設計和規劃工作的開展。

參考文獻

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作者簡介：陳廣春，身份證號320826198003195412