城市給排水管網(wǎng)規(guī)劃及優(yōu)化

摘 要：城市現(xiàn)代化建設(shè)過程中，給排水管網(wǎng)建設(shè)作為主要組成部分，直接影響城市的生態(tài)環(huán)境建設(shè)，做好相關(guān)研究具有現(xiàn)實意義。給排水系統(tǒng)作為城市基礎(chǔ)設(shè)施，承擔著重要責任，通過管網(wǎng)規(guī)劃與優(yōu)化可以改善給水管網(wǎng)水力狀況，降低建設(shè)與維護成本。本文中詳細分析城市給排水管網(wǎng)規(guī)劃與優(yōu)化措施，以供借鑒。

關(guān)鍵詞：城市規(guī)劃；給排水管網(wǎng)；設(shè)計優(yōu)化

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.19.081

0 引言

近些年我國城市現(xiàn)代化建設(shè)快速發(fā)展，城市規(guī)模逐漸擴大，隨之而來的就是用水人口與用水量增加，原有給水系統(tǒng)難以承受重負，部分城市已經(jīng)出現(xiàn)缺水情況，低壓區(qū)范圍逐漸擴大。通常情況下供水企業(yè)利用經(jīng)驗確定管線走線與管徑，但因為實際管網(wǎng)復(fù)雜，存在較大工作量，做好管網(wǎng)規(guī)劃與優(yōu)化具有現(xiàn)實意義。

1 管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計原則及內(nèi)容

城市給排水管網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計主要保護以下內(nèi)容：

1.1 規(guī)劃設(shè)計原則

城市給排水管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計較為復(fù)雜，期間需要遵循三點原則：

（1）全面了解與掌握城市未來發(fā)展。城市未來發(fā)展直接影響給排水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計，因此系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計時要結(jié)合城市總體規(guī)劃、預(yù)測遠期供水量等；（2）規(guī)劃設(shè)計具有針對性。研究現(xiàn)有城市給排水管網(wǎng)系統(tǒng)存在的問題，結(jié)合給排水調(diào)查報告，全面分析其中存在的問題，給出針對性解決措施；（3）完成管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計后，需要在滿足供水需求與管網(wǎng)安全運行的基礎(chǔ)上，最大程度降低投資與能源消耗，確保方案的可操作性。

1.2 規(guī)劃設(shè)計內(nèi)容

（1）定線設(shè)置。城市給水管網(wǎng)設(shè)置有著具體要求與規(guī)定，充分考慮城市實際情況與發(fā)展規(guī)劃，完成管線定位設(shè)置。給水管網(wǎng)線路設(shè)置過程中考慮水源、水塔及地形等因素，充分滿足用水需求，確保基本用水安全；（2）設(shè)計系統(tǒng)。設(shè)計城市供水系統(tǒng)時，要全面考慮各類情況，如用水量、工業(yè)用水、城市綠化及公共建筑等，設(shè)計合適的水塔與清水池容積、高度及泵站，確保供水系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)，為安全用水奠定基礎(chǔ)；（3）排水系統(tǒng)。城市給排水系統(tǒng)設(shè)計過程中要與工業(yè)廢水分離，排水管道經(jīng)過污水廠，經(jīng)過降解與消除污染后，方能排放到自然水體中，降低環(huán)境污染。分流制排水系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計時，污水廠處理全部城市污水，雨水可以直接排放在自然環(huán)境中。

2 城市給排水管網(wǎng)規(guī)劃及優(yōu)化

給排水管網(wǎng)設(shè)計考慮四方面內(nèi)容：供水水量與壓力、水質(zhì)安全、供水可靠性及經(jīng)濟性。實際中缺乏科學(xué)定量評估水質(zhì)的方式，也很難通過建立數(shù)學(xué)模型評價管網(wǎng)的可靠性，因此實際中經(jīng)濟性是一個主要衡量指標，其余因素均作為約束條件考慮。接下來分別從給水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)及經(jīng)濟性三方面展開分析。

2.1 供水管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計

2.1.1 管線設(shè)計

（1）設(shè)計供水管線。確定管線過程中會受到定線圖與實測圖比例的影響，設(shè)計人員應(yīng)該進行實地調(diào)查取證及時修正不合理的定線圖，確保設(shè)計方案的合理準確。如果是管網(wǎng)改造工程，最好保證理想管位與現(xiàn)有管位之間有1.5m以上的距離。隨著管材質(zhì)量提升，可以根據(jù)實際情況適當縮小管距。管線設(shè)計時不能忽略預(yù)留與預(yù)埋問題，設(shè)計人員在圖紙上標明管徑、管道基礎(chǔ)及標高等基本參數(shù)。通過多畫標準圖與詳細圖降低成本與損失。

（2）工程管線豎向間存在矛盾時，主要相關(guān)問題：支線與干管的規(guī)劃設(shè)計存在矛盾時，以干管為主調(diào)整支線；可彎曲管道與直線管道矛盾時，以直線管道為主；壓力與重力管道存在矛盾，以重例管道為主；規(guī)劃管線時，盡量用現(xiàn)有的管道；大小管線規(guī)劃設(shè)計時，以大管線為主。雖然這樣說，但實際中應(yīng)該靈活應(yīng)對，根據(jù)情況選擇，做到科學(xué)布置，降低成本，提高管線設(shè)計質(zhì)量。

（3）住宅區(qū)給水管線設(shè)計，需要注意：整合物業(yè)，全面把握設(shè)計系統(tǒng)性；了解施工水平，方案具有可操作性；了解管道產(chǎn)品的優(yōu)缺點；充分考慮住宅設(shè)計水平，滿足住宅設(shè)計要求，與小區(qū)風格一致。

2.1.2 優(yōu)化設(shè)計

給排水管網(wǎng)規(guī)劃中優(yōu)化設(shè)計意義重大，主要時確定管線后，在優(yōu)化管徑、水壓及水力等參數(shù)過程中，合理分配管網(wǎng)流量；優(yōu)化時考慮城市具體情況，充分認識客觀條件。優(yōu)化布局過程中，確保不同壓力范圍順利實現(xiàn)，降低整體費用。優(yōu)化設(shè)計過程中最常用的就是遺傳算法，可以有效評估中小型管線設(shè)計方案。

2.2 排水管網(wǎng)優(yōu)化

2.2.1 污水管網(wǎng)優(yōu)化

預(yù)留接戶管管徑與接戶井接入污水管，道路兩側(cè)的污水就近排放，避免路面存在過量積水，發(fā)揮污水管網(wǎng)的作用。污水管網(wǎng)直接通向污水廠，經(jīng)過處理后方能排放到自然水體中，降低環(huán)境污染。

2.2.2 雨水管線優(yōu)化

城市抗洪能力受到雨水管線的影響，盡量加深雨水管線的埋藏深度，這樣在重力作用下雨水可以自動流出，雨水管線靠近污水廠或河流，結(jié)合城市地形優(yōu)化管線，提高管線排水能力，提高城市抗洪能力。從城市的實際情況出發(fā)，由于建筑物十分密集，交通量較大，進行管線設(shè)計時一般是采用暗管。在地形較為平坦的道路上，采用的是蓋板，用于將雨水排除掉，它具有經(jīng)濟有效的優(yōu)點，以后進行維護時也十分方便。

2.3 經(jīng)濟性分析

給排水管網(wǎng)鋪設(shè)時，通過遙感技術(shù)監(jiān)控給水系統(tǒng)，構(gòu)建完善的給水管網(wǎng)數(shù)據(jù)庫，借助城市規(guī)劃設(shè)計與地形調(diào)整水壓力，保證居民用水量及用水壓力。海拔較高的地區(qū)可以重新布置給水系統(tǒng)，提高城市供水能力，奠定城市發(fā)展基礎(chǔ)。給水管網(wǎng)數(shù)據(jù)可以全面監(jiān)控給水管網(wǎng)，一旦出現(xiàn)故障情況，及時采取措施，保證城市居民用水安全。給排水管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計時，全面考慮管網(wǎng)造價、人工費用及折舊費用等，計算出管網(wǎng)的合理造價，通過與其他技術(shù)相結(jié)合的方法，在保證供水可靠性與安全的基礎(chǔ)上，最大程度降低管網(wǎng)費用，節(jié)省管網(wǎng)能耗及資金消耗，奠定建設(shè)可持續(xù)發(fā)展城市的基礎(chǔ)。

3 結(jié)語

綜上所述，給排水管網(wǎng)作為重要的城市基礎(chǔ)設(shè)施，城市發(fā)展對其提出更高的要求，科學(xué)合理的管網(wǎng)規(guī)劃與優(yōu)化具有顯著經(jīng)濟效益。給排水管網(wǎng)規(guī)劃與優(yōu)化建立在保證供排水安全的基礎(chǔ)上，全面考慮各類影響因子，仔細檢查與分析管網(wǎng)技術(shù)及經(jīng)濟成本，優(yōu)化城市給排水管網(wǎng)，完成城市供水功能等，實現(xiàn)建設(shè)現(xiàn)代化城市的目的。

參考文獻：

[1]吳超，郭晗.城市給水管網(wǎng)改造研究[J].科技與企業(yè)，2014（02）.

[2]侯毅，王倩.論城市給水管網(wǎng)的優(yōu)化與管理[J].科技風，2012（09）.

作者簡介：朱建軍（1971-），男，陜西西安人，本科，中級工程師，研究方向：城市給排水規(guī)劃、城市綜合防災(zāi)減災(zāi)規(guī)劃。endprint