城市市政給排水管網的優化配置與管理探討

魏巍

摘 要：城市市政給排水管網直接涉及到人們的生產生活，良好的給排水系統能夠保證城市的可持續發展。本文結合城市給排水管網運行現狀，對給排水管網進行優化配置和管理，能夠保證管網的政策運行。

關鍵詞：城市給排水；管網；優化配置；運行

前 言

城市化水平的提高對基礎設施的完善提出了更高的要求。市政給排水管道和人們的生活息息相關，它對城市的發展有著重要影響。城市給排水系統包括管道、泵塔、水塔、調節閥、沉淀池等多種輸送水系統。任何一個環節出現問題都會直接影響到整個管網系統的正常運轉。在某一管段設計中，當流量確定后，在滿足設計規范要求的管徑和坡度的各種組合，所取得管材費用和數設費用的平衡。然后在整個市政給水排水管網中，其優化設計措施必須做到多層次、多角度。

我國城市給排水系統還不是很完善，很多城市還在使用20世紀排水管道，嚴重制約了給排水的效率。2011年，北京、武漢等地暴雨排水不暢導致市區出現“看海”事件，給人們的生活帶來損失和不便。為了避免此類事情的發生，城市給排水要進行優化配置、改建，甚至新建。在優化給排水方案的時候要根據各個工程的復雜性、特殊性、環境情況等進行具體問題具體分析，保證在安全可靠、正常運行的情況下選擇經濟合理的排水方案。

1 城市市政給排水管網的優化配置與管理措施

1.1 系統布局優化

城市規劃的發展促進了市政給排水管網的規范性和合理性。而市政給排水的規劃也要在符合城市總體規劃和分期建設的布局要求下，進行供水系統管網布局。

在城市當中，給排水管網設計是否合理直接影響了供水、排水情況。市政給排水管網布局的原則是：更多考慮布局的發展空間，給排水管網均勻分布在整個區域內并確保每個用戶都有足夠的水量和水壓力；在保證供排水正常的情況下，最大限度縮短管道鋪設的距離，線路做到簡短、高效，降低供水管網的成本；根據地形、水位置、水消耗、水分布，考慮分區發展；綜合考慮給排水區域的地形地貌、水源條件、河流、調節池位置、沉淀池位置，還要考慮到公路、鐵路、建筑等一些列市政設施的影響。盡量能夠滿足城市所需水量、水壓要求，避免影響到其他設施。

1.2 管線優化

管線設置是給排水管網的基礎，也是重要部分。首先給排水要有系統、科學的規劃布局。管線平面優化布置的原則是工程量小、流水暢通、節省能量。利用三權值能夠對管徑、深度、泵站進行優化配置。

管網運行要從管網的可行性和經濟性出發，結合經典算法和新型算法輔助設計。典代表理論有線性規劃、非線性規劃、動態規劃法等；現代科學發展，衍生出很多新型算法。新型算法主要有遺傳算法、人工神經網絡法、動態規劃、模糊數學、遺傳算法相結合的方法，以及MATLAB、地理信息系統（GIS）等計算。

1.3 管材的優化

管道的性能是影響給排水管網質量的一個關鍵性因素。市政給排水管道工程目前用到的管道類型有球墨鑄鐵管、鋼筋混凝土管、鋼管、塑料管及復合管。不同的管道材料有不同的性能，適合不同的給排水工程。在設計的過程中，工程師要分析管道承受壓力和外部負載、地質和施工條件、市場供應情況及管道材料，確保管道性能符合管網要求。

影響管道本身質量的一個重要條件是耐腐蝕性。城市要確保輸送水質量清潔無污染就要避免管道出現腐蝕，影響水質。使用的管道要有良好的耐腐蝕性，供水管道內壁光滑，無有害物質析出。

積極使用新管材。污水管道設計中新管材比如PCCP管、PVC-U管、PE管、聚丙烯等新型塑料復合管，管道摩阻小、排水量大、重量輕、施工方便，都可以再排水系統中進行優化推廣。

1.4 舊管網的優化改造

舊管網改造首先要對排水系統進行整體分析。給排水管道布置要符合城市或者區域總體規劃需求，充分考慮原有管網體系的對接需要。給排水歷史較長的城市，應分新、舊管網區域分別編制規劃。改建或者擴建管網設置要充分利用原有管道，節省工程量和資金。

對管網重點區域進行有計劃摸排，找出“明漏”和“暗漏”位置。老化嚴重、漏損嚴重的管道，用新管代替。新管的質量要合格檢驗，選擇耐壓性好、抗腐蝕性強的管道，保證可靠性。

給排水管網通常和電信管線、自來水管線、燃氣管線出現交叉和高程沖突，有可能破壞給排水管道的整體性與密閉性，影響管道的使用壽命。要在工期、施工難度的允許下盡可能對這些管線進行遷移或者改線，消除高程沖突，滿足排水管道的施工空間要求。同時，為今后市政管線建設中盡量避免高程沖突。

1.5 完善給排水系統功能

（1）提高給排水系統的監測水平。信息化的發展促進了管網的信息化管理。新管布置完畢后要對新管進行實時監測，更新管網信息，并將歷史數據也導入進去，形成一個計算機信息體系。加大信息管理的資金投入，運用信息化技術，縮短對信息更新和快速處理的過程，為管網防護工作進一步展開打下基礎。在各工程施工過程中，首先取得新管相應信息，提前做好防護工作。用科學技術手段進行流量監控，及時預警，隨時掌握管網中的流量液位。在發生爆管的時候能夠根據監測數據及時進行報警維修處理。

（2）根據當地氣候氣象，測算合理的降水量，確保市政雨污分流工作的有效展開。排水管道、出水口、泵站的標準系數不僅要考慮市政管網排水能力，還要在動態監測和測算在最新氣象趨勢背景下降水量的波動。

（3）制定管網污染防范策略。城市管道淤積以及滲透泄漏會對城市的正常運行產生諸多不便，很多南方水廠在排澇期間水質惡化、排水不暢都能引發供排水危機。因此，城市管網污染首先要做好監控和防范策略，對城市重點地段架設監測系統，以實時、準確地監測城市污水管道負荷。另外，還應該對給水系統設計備用取水口，應急水源等，以保證整個城市的給水系統能正常工作。

1.6 市政給排水管網的管理

市政給排水管網施工要建立系統的質量管理體系，各級施工隊伍要從上到下進行嚴格的質量控制。提升管理水平，建立城市給排水管網的計算機網絡監控系統和中央調配系統，合理調配污水資源，利用現代高科技管理手段對地下管道實時排查、診斷；明確各級質安員的職責范圍，從上到下成質量控制網絡，健全各項質量管理制度；確立工程質量檢查制度，工程施工資料整編交付辦法都要詳細規定，對具體的工程項目各道工序要有明確的內檢標準和詳細的工藝要求。

2 總 結

給排水管網的優化配置和管理是一項龐大、系統的工程，要使管網能夠達到高效優質、降低投資、節約能量的目的，需要在科學合理的設計方案前提下，注重施工環節，提高施工質量，運行現代化科學技術。在工程中要以穩定、合理、成本最優化、舊管合理升級、污染處理、緊急處理為綜合考慮方向。保證達到降低資源、保證運行的目標，保障人們的生活質量。

參考文獻

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