城市市政給排水管網(wǎng)的優(yōu)化配置與管理探討

摘要：給排水管網(wǎng)的優(yōu)化配置和管理是一項(xiàng)龐大、系統(tǒng)的工程，要使管網(wǎng)能夠達(dá)到高效優(yōu)質(zhì)、降低投資、節(jié)約能量的目的，需要在科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方案前提下，注重施工環(huán)節(jié)，提高施工質(zhì)量，運(yùn)行現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)。保證達(dá)到降低資源、保證運(yùn)行的目標(biāo)，保障人們的生活質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：城市市政；給排水管網(wǎng)；優(yōu)化配置

城市給排水管網(wǎng)是城市的基礎(chǔ)設(shè)施之一，也是城市正常運(yùn)行和穩(wěn)健發(fā)展的保障。城市給排水系統(tǒng)出現(xiàn)故障，嚴(yán)重情況下甚至?xí)?dǎo)致城市癱瘓。給排水管網(wǎng)的優(yōu)化配置管理不能一蹴而就，是一個(gè)長期艱難的過程。我們要?dú)椌邞]設(shè)計(jì)一個(gè)穩(wěn)定合理，成本最優(yōu)的給排水管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)節(jié)約水資源，降低成本的目標(biāo)。

1、系統(tǒng)布局優(yōu)化

城市規(guī)劃的發(fā)展促進(jìn)了市政給排水管網(wǎng)的規(guī)范性和合理性。而市政給排水的規(guī)劃也要在符合城市總體規(guī)劃和分期建設(shè)的布局要求下，進(jìn)行供水系統(tǒng)管網(wǎng)布局。在城市當(dāng)中，給排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)是否合理直接影響了供水、排水情況。市政給排水管網(wǎng)布局的原則是：更多考慮布局的發(fā)展空間，給排水管網(wǎng)均勻分布在整個(gè)區(qū)域內(nèi)并確保每個(gè)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(shè)的距離，線路做到簡短、高效，降低供水管網(wǎng)的成本；根據(jù)地形、水位置、水消耗、水分布，考慮分區(qū)發(fā)展；綜合考慮給排水區(qū)域的地形地貌、水源條件、河流、調(diào)節(jié)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(shè)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(shè)施。

2、管線優(yōu)化

管線設(shè)置是給排水管網(wǎng)的基礎(chǔ)，也是重要部分。首先給排水要有系統(tǒng)、科學(xué)的規(guī)劃布局。管線平面優(yōu)化布置的原則是工程量小、流水暢通、節(jié)省能量。利用三權(quán)值能夠?qū)軓?、深度、泵站進(jìn)行優(yōu)化配置。管網(wǎng)運(yùn)行要從管網(wǎng)的可行性和經(jīng)濟(jì)性出發(fā)，結(jié)合經(jīng)典算法和新型算法輔助設(shè)計(jì)。典代表理論有線性規(guī)劃、非線性規(guī)劃、動(dòng)態(tài)規(guī)劃法等；現(xiàn)代科學(xué)發(fā)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(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、動(dòng)態(tài)規(guī)劃、模糊數(shù)學(xué)、遺傳算法相結(jié)合的方法，以及MATLAB、地理信息系統(tǒng)（GIS）等計(jì)算。

3、管材的優(yōu)化

管道的性能是影響給排水管網(wǎng)質(zhì)量的一個(gè)關(guān)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(fù)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(shè)計(jì)的過程中，工程師要分析管道承受壓力和外部負(fù)載、地質(zhì)和施工條件、市場供應(yīng)情況及管道材料，確保管道性能符合管網(wǎng)要求。城市要確保輸送水質(zhì)量清潔無污染就要避免管道出現(xiàn)腐蝕，影響水質(zhì)。使用的管道要有良好的耐腐蝕性，供水管道內(nèi)壁光滑，無有害物質(zhì)析出。積極使用新管材。污水管道設(shè)計(jì)中新管材比如PCCP管、PVC-U管、PE管、聚丙烯等新型塑料復(fù)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(tǒng)中進(jìn)行優(yōu)化推廣。

4、完善給排水系統(tǒng)功能

4.1提高給排水系統(tǒng)的監(jiān)測水平。信息化的發(fā)展促進(jìn)了管網(wǎng)的信息化管理。新管布置完畢后要對新管進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，更新管網(wǎng)信息，并將歷史數(shù)據(jù)也導(dǎo)入進(jìn)去，形成一個(gè)計(jì)算機(jī)信息體系。加大信息管理的資金投入，運(yùn)用信息化技術(shù)，縮短對信息更新和快速處理的過程，為管網(wǎng)防護(hù)工作進(jìn)一步展開打下基礎(chǔ)。在各工程施工過程中，首先取得新管相應(yīng)信息，提前做好防護(hù)工作。用科學(xué)技術(shù)手段進(jìn)行流量監(jiān)控，及時(shí)預(yù)警，隨時(shí)掌握管網(wǎng)中的流量液位。在發(fā)生爆管的時(shí)候能夠根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)及時(shí)進(jìn)行報(bào)警維修處理。

4.2根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驓庀?，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(biāo)準(zhǔn)系數(shù)不僅要考慮市政管網(wǎng)排水能力，還要在動(dòng)態(tài)監(jiān)測和測算在最新氣象趨勢背景下降水量的波動(dòng)。

4.3制定管網(wǎng)污染防范策略。城市管道淤積以及滲透泄漏會(huì)對城市的正常運(yùn)行產(chǎn)生諸多不便，很多南方水廠在排澇期間水質(zhì)惡化、排水不暢都能引發(fā)供排水危機(jī)。因此，城市管網(wǎng)污染首先要做好監(jiān)控和防范策略，對城市重點(diǎn)地段架設(shè)監(jiān)測系統(tǒng)，以實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地監(jiān)測城市污水管道負(fù)荷。另外，還應(yīng)該對給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)備用取水口，應(yīng)急水源等，以保證整個(gè)城市的給水系統(tǒng)能正常工作。

5、提高給排水系統(tǒng)應(yīng)急處理能力

5.1提升實(shí)施監(jiān)測，快速處理爆管的能力

管網(wǎng)上的信息會(huì)因?yàn)榈貙拥牟粩噙\(yùn)動(dòng)與其他基礎(chǔ)設(shè)施的修建出現(xiàn)不斷變化的情況，此時(shí)管道網(wǎng)絡(luò)在信息上的準(zhǔn)確性對于市政管網(wǎng)上的建設(shè)具有非常重要的影響。管理部門應(yīng)該對管道鋪設(shè)網(wǎng)絡(luò)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)的更新，并在更新的力度上加大投入，運(yùn)用現(xiàn)代的新型信息化技術(shù)縮短對信息的更新時(shí)間，盡量達(dá)到可以根據(jù)管道的信息的變化進(jìn)行實(shí)時(shí)處理的水平。這會(huì)讓管道網(wǎng)絡(luò)防護(hù)工作開展得到有效的保障。

5.2依據(jù)本地氣象趨勢，測算出合理的降水量

給排水管道最大的功能效應(yīng)，就是對城市突遇大型降雨等惡劣的氣候給城市的基礎(chǔ)設(shè)施帶來的影響進(jìn)行源頭上的處理。工程上的設(shè)計(jì)施工人員應(yīng)該對降水量進(jìn)行提前的預(yù)測與計(jì)算。這樣的做法對于市政雨污分流工作的有效開展具有非常重要的意義，所以可以從上面的討論中觀察出排水管道以及出水口標(biāo)準(zhǔn)系數(shù)進(jìn)行確定時(shí)，不僅要考慮市政管網(wǎng)的排水能力，也要對地方政府所能承受的經(jīng)濟(jì)壓力進(jìn)行相應(yīng)的參考。

5.3制定管網(wǎng)污染防范策略

給排水管道在運(yùn)行過程中很容易出現(xiàn)淤泥堵塞的情況，這些情況的發(fā)生會(huì)對城市管道的正常運(yùn)行帶來很多不便，如果管道中的淤泥沒有進(jìn)行及時(shí)的清理排除，很可能會(huì)因?yàn)殚L期的堆積對管道產(chǎn)生腐蝕上的作用，一旦將管道腐蝕破壞以后，管道很可能會(huì)出現(xiàn)泄露的情況，泄漏情況沒有得到及時(shí)的治理，就會(huì)引發(fā)重大的污染事故。為了防止這些事故的產(chǎn)生，市政管理部門應(yīng)該積極制定相應(yīng)的給排水網(wǎng)絡(luò)管道污染防范策略。對城市中的重點(diǎn)地段進(jìn)行監(jiān)測系統(tǒng)上的建設(shè)，實(shí)時(shí)并且準(zhǔn)確地對城市污水管道的負(fù)荷進(jìn)行監(jiān)控，讓問題產(chǎn)生之前就能得到妥善的處理。與此同時(shí)，還應(yīng)該將給水系統(tǒng)上的設(shè)計(jì)備用取水口進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)，這些備用給取水口可以在管道問題發(fā)生時(shí)起到調(diào)節(jié)上的作用，也可以保證整個(gè)城市的給水系統(tǒng)進(jìn)行正常的工作。

結(jié)束語

對市政給排水管網(wǎng)系統(tǒng)的優(yōu)化配置與管理是一項(xiàng)長期且復(fù)雜的系統(tǒng)性工程。在給排水管網(wǎng)的建設(shè)與完善過程中必須充分遵循以人為本的基本原則，在保證給排水管網(wǎng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行以及成本最優(yōu)的前提條件下，對給排水管線布局進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)既有管網(wǎng)與新建管網(wǎng)的配套優(yōu)化，并著重提高給排水系統(tǒng)的應(yīng)急處理能力，以期能夠達(dá)到市政給排水管網(wǎng)系統(tǒng)安全、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳銳，李胤龍，王小飛等。城市市政給排水管網(wǎng)的優(yōu)化配置與管理探討[J]。低碳世界，2015（2）：72，73.

[2]李佳音。城市市政給排水管網(wǎng)的優(yōu)化配置與管理綜述[J]。黑龍江科技信息，2013（28）：230.

[3]劉珍興，龔銳，秦華等?；贕IS的供水管網(wǎng)管理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究[J]。計(jì)算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用，2012（11）：207—208.