【摘要】近些年我國城市現代化建設快速發展,城市規模逐漸擴大,隨之而來的就是用水人口與用水量增加,原有給水系統難以承受重負,部分城市已經出現缺水情況,低壓區范圍逐漸擴大。通常情況下供水企業利用經驗確定管線走線與管徑,但因為實際管網復雜,存在較大工作量,做好管網規劃與優化具有現實意義。
【關鍵詞】城市給排水;管網;優化措施
1、城市給排水管網優化的原則
1.1城市給排水管網優化設計的前瞻性
城市給排水管網基礎設施的建設是建立在城市未來發展方向之上的,要長期使用,因此給排水管網的優化設計原則必須要具有前瞻性,要充分考慮到城市未來的總體規劃,與之相適應。因此城市給排水管網優化設計人員要在設計之前對城市的總體規劃和布局有一個全面的了解,對未來城市發展中對供水和排水的具體要求掌握清楚,同時對未來城市給排水系統的規劃進行籌劃,從而保證城市給排水管網能夠滿足未來城市發展對管網的需求。
1.2城市給排水管網設計的針對性
城市給排水管道的優化是一項重要的措施,因此要具有極大的針對性,要有的放矢,針對當前給排水管道存在的問題對癥下藥,從而找出解決措施,優化管網。這就需要相關人員要因地制宜,實地考察,展開充分的調研,深入分析給排水管網中存在的問題,根據現實情況及周圍的環境進行方案設計,從而制定出正確的設計方案,有效地解決管網存在的問題。
1.3城市給排水管網設計的經濟性和實用性
城市給排水管網的設計原則要遵循經濟性和實用性,在保證優化質量的同時盡可能降低成本。城市給排水管網的優化人員要根據城市的實際供水和排水的需要選擇合適的管道材料,要物盡其用,發揮出更大的作用。
2、規劃設計內容
(1)定線設置。城市給水管網設置有著具體要求與規定,充分考慮城市實際情況與發展規劃,完成管線定位設置。給水管網線路設置過程中考慮水源、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)設計系統。設計城市供水系統時,要全面考慮各類情況,如用水量、工業用水、城市綠化及公共建筑等,設計合適的水塔與清水池容積、高度及泵站,確保供水系統正常運轉,為安全用水奠定基礎;(3)排水系統。城市給排水系統設計過程中要與工業廢水分離,排水管道經過污水廠,經過降解與消除污染后,方能排放到自然水體中,降低環境污染。分流制排水系統系統設計時,污水廠處理全部城市污水,雨水可以直接排放在自然環境中。
3、城市給排水管網規劃及優化
給排水管網設計考慮四方面內容:供水水量與壓力、水質安全、供水可靠性及經濟性。實際中缺乏科學定量評估水質的方式,也很難通過建立數學模型評價管網的可靠性,因此實際中經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、排水系統及經濟性三方面展開分析。
3.1供水管網規劃設計
3.1.1管線設計
(1)設計供水管線。確定管線過程中會受到定線圖與實測圖比例的影響,設計人員應該進行實地調查取證及時修正不合理的定線圖,確保設計方案的合理準確。如果是管網改造工程,最好保證理想管位與現有管位之間有1.5m以上的距離。隨著管材質量提升,可以根據實際情況適當縮小管距。管線設計時不能忽略預留與預埋問題,設計人員在圖紙上標明管徑、管道基礎及標高等基本參數。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,主要相關問題:支線與干管的規劃設計存在矛盾時,以干管為主調整支線;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;規劃管線時,盡量用現有的管道;大小管線規劃設計時,以大管線為主。雖然這樣說,但實際中應該靈活應對,根據情況選擇,做到科學布置,降低成本,提高管線設計質量。(3)住宅區給水管線設計,需要注意:整合物業,全面把握設計系統性;了解施工水平,方案具有可操作性;了解管道產品的優缺點;充分考慮住宅設計水平,滿足住宅設計要求,與小區風格一致。
3.1.2優化設計
給排水管網規劃中優化設計意義重大,主要時確定管線后,在優化管徑、水壓及水力等參數過程中,合理分配管網流量;優化時考慮城市具體情況,充分認識客觀條件。優化布局過程中,確保不同壓力范圍順利實現,降低整體費用。優化設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計方案。
3.2排水管網優化
3.2.1污水管網優化
預留接戶管管徑與接戶井接入污水管,道路兩側的污水就近排放,避免路面存在過量積水,發揮污水管網的作用。污水管網直接通向污水廠,經過處理后方能排放到自然水體中,降低環境污染。
3.2.2雨水管線優化
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,結合城市地形優化管線,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,由于建筑物十分密集,交通量較大,進行管線設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,它具有經濟有效的優點,以后進行維護時也十分方便。
3.3經濟性分析
給排水管網鋪設時,通過遙感技術監控給水系統,構建完善的給水管網數據庫,借助城市規劃設計與地形調整水壓力,保證居民用水量及用水壓力。海拔較高的地區可以重新布置給水系統,提高城市供水能力,奠定城市發展基礎。給水管網數據可以全面監控給水管網,一旦出現故障情況,及時采取措施,保證城市居民用水安全。給排水管網規劃設計時,全面考慮管網造價、人工費用及折舊費用等,計算出管網的合理造價,通過與其他技術相結合的方法,在保證供水可靠性與安全的基礎上,最大程度降低管網費用,節省管網能耗及資金消耗,奠定建設可持續發展城市的基礎。
3.4提高城市給排水管網運行人員的專業水平
人的因素是第一位的,城市管網優化措施的有效實施離不開管網運行維護人員。為保證城市管網優化措施的順利實施,提高管網的運行效率,相關單位和部門要加強對城市給排水管網運行人員的專業培訓的力度,要投入必要的資金和設備,可以請相關的專家和學者進行講座,使城市給排水管網運行人員完善相關的專業知識,掌握最新的前沿的城市給排水管道方面的知識,運行人員也要加強自身的水平,相互學習,積極借鑒相關的經驗,汲取相應的教訓,從而提高自身的業務水平和技能,為城市給排水的管網正常維護奠定堅實的基礎。
結論:
綜上所述,城市給排水管網的相關管理人員要高度重視這個問題,采取各種有效的措施,對城市給排水管網的管線、管道布局及相關的應急處理進行優化,同時積極借鑒發達國家的先進經驗,做好城市管網的系統化優化措施,提高城市管網運行維護人員的專業技術水平,從而提高城市給排水管網的運行效率,為我國城市化進程的順利推進奠定堅實的基礎。
參考文獻:
[1]吳天蒙.城市給排水管網優化布置研究[J].住宅產業,2010(09).
[2]陳敏.淺談城市排水管道系統優化設計探索[J].華章,2019(13).