對城市燃氣管網規劃設計相關問題的探討

楊明華

摘要：現階段城市燃氣管網規劃設計中涵蓋總體規劃層及詳細規劃層兩個方面，二者之間存在密切聯系，缺一不可，但是由于受到相應限制性因素的不良影響，城市燃氣管網規劃設計的有效性也不斷下降，并反應出較多問題，基于此，有必要對城市燃氣管網規劃設計的相關問題進行研究及分析，采取積極措施將問題解決，進而保障城市燃氣管網規劃設計的合理性及有效性。

關鍵詞：城市燃管網;規劃設計;相關問題

一、城市燃氣管網總體規劃設計相關問題

現階段城市發展迅速，城市功能也愈發多樣化，這就對城市空間的整體布局提出了高標準要求，只有基于城市發展現狀進行合理規劃，才能實現對城市空間的層次化布局。而城市地下空間的基礎設施規劃也十分重要，尤其是燃氣管網，作為城市發展中不可或缺的一部分，更應當在規劃環節進行全面考察，精確分析不同地塊對燃氣管網的建設及使用要求，在持續優化及完善各管網輸氣功能的基礎上，提高城市燃氣管網的配置質量。下面針對城市燃氣管網的總體規劃設計，從居民商業用地及工業用地兩個角度進行分析。

1.居民商業用地

基于居住及商業地塊功能，總體規劃中該地塊普遍呈現集中性特點，在該區域內居住區為核心，周邊商圈以配套形式存在，基于此，居民商業用地呈現集中化及密集性特點。以此為基準，燃氣供應以滿足用戶需求為側重方向，一方面能夠為其提供基礎用氣功能，另一方面還應當保證燃氣資源的持續供應，但是燃氣需求會基于區域面積的擴大而持續上升，在進行燃氣管網的總體規劃設計時應當著重考量這一要素。

2.工業用地

工業用地基于自身特點普遍呈現離散型分布狀態，根據工業類型，工業地塊中的工業用地類型往往十分多樣化，級別也存在顯著差異，基于此，在進行燃氣管網的規劃設計時，應當針對地塊工業的分布特點及現狀，對產業的未來發展格局及進程進行預估，科學分析出該地塊現在及未來對燃氣的需求規律，從而進一步明確區域內燃氣管道的規劃要點及總體方向。這是因為燃氣需求會伴隨工業規模及發展格局發生變化，這就需要在管網規劃設計時基于需求的合理分析，確保燃氣主干管能夠始終滿足需求，在達到飽和狀態的基礎上，預留出可靈活變化的空間，進而迎合區域的發展。

二、城市燃氣管網詳細規劃設計相關問題

城市燃氣管網規劃內外部的主干道能否高效銜接，直接決定燃氣后續供應效果，基于此，燃氣管網的詳細規劃設計相當重要，其具體的工作流程為：首先，針對實際情況及需求，對規劃設計進行全面了解，并將對應的準備工作落實到位，無論是規劃內的燃氣工程還是燃氣管網布局，都應當納入重點考量范疇內;其次，對燃氣管道上部的道路情況進行綜合分析，以既定管道的位置為起點，明確過路管道的開口數量，之所以要明確開口數量是因為城市發展進程中道路類型相對豐富，燃氣管道的合理配置與之密切相關;第三，嚴格依照道路類型明確管道功能。一般情況下，城市道路功能及等級差異下，與之對應的燃氣管道承載力也存在明顯差異，開口數量及密度指標也隨之發生改變，在開口數量增多的同時，成本也會有所上升，道路原本的完整性也會因此而遭到破壞。但是如果管道開口數量不達標，燃氣在運輸及后續使用階段的流量及壓力也會受到消極作用，不僅燃氣運輸質量會大打折扣，更會導致危險系數的上升。

在城市燃氣管網詳細規劃設計中所涵蓋的內容相對細化且豐富，地塊的分布及使用情況也成為具體，基于此，能夠促使管網規劃更為完善化。實際規劃設計階段，應當對地塊分布情況及未來發展格局進行精細化研究及分析，根據城市道路走向規則及要求對管網承載進行合理設計，在合理縮減施工成本、滿足多樣化層級對燃氣的不同需求的同時，提高燃氣管網的配置水準，下面也分別針對居民商業用地及工業用地進行研究：首先，針對居住商業用地的燃氣管網詳細規劃，以樓棟為細化單位，而片區內的道路網則具有連通作用，在該地塊中的占有量并不高，并且以零星狀態分布，基于這一特點的管網規劃設計應當參考道路網互為連通的特點，以毛細血管狀管網聯系于各個負荷之間，針對居民商業區內的道路網交錯特點，采用三通或四通閥為連接單元的雙管交叉式敷設結構;其次，針對工業用地的燃氣管網詳細規劃則應當以廠房具體布置情況為依據，參考其點狀集中屬性，對管網規劃設計進行優化，由于工業地塊中廠房數量少但是占地面積卻大的特點，應當將氣源引入管作為布設起點，并將重點位置設置在負荷位置，該種管道呈現單向支狀形態，這不僅能夠有效減少管道鋪設長度，更便于將泄漏事故的發生幾率降到最低。

三、提高城市燃氣規劃設計能效的優化策略

1.持續提升城市燃氣改造及利用水平

燃氣管網是否能夠迎合城市發展需求，將直接影響燃氣供應水準及城市發展進度，而城市本身就處于發展之中，這就必然涉及燃氣管網的改造及升級，只有應用新的管道網替換舊的管道網，結合需求進行優化設計及規劃，才能促使需求及資源高度匹配，從而進一步提高資源的利用率。

2.基本方法

在城市燃氣管網規劃設計中，常用的方法有圖論法、動態規劃法、神經網絡法、MCST 法、約束導數法、綜合優化法等方法。動態規劃法是對管網各節點壓力進行優化，得出最優壓力來選擇管網布局和元件，但這種方法需要預先給定調壓站數目和位置、管段長度、管徑等數據，應用于大型網絡系統中有一定局限性。神經網絡法則是引入適當能量函數確定神經元聯結權，根據網絡狀態變化來尋求平衡獲得局部最優解的方法，具有大規模并行處理、高容錯性和自適應性、自組織性的優點，應用于大型管網規模設計中極佳。

3.提高氣源使用的安全指標

為了進一步提升燃氣應用環節的安全性及穩定性，就需要創建相對健全化的天然氣供應體系，從當前形勢來看，我國部分城市的燃氣供給效率與城市發展需求并沒有達到較高的匹配度，基于此，有必要豐富燃氣供給體制，基于多元化選擇降低城市發展環節對部分資源的過度依賴。而且還應當根據城市建設規模及發展要求，加大對地下儲氣庫的建設力度，滿足持續上升的燃氣需求，打造高能效的燃氣需求及供給平衡。

四、結語

總之，現階段城市發展迅速，與之對應的燃氣管網規劃設計考量要點更為豐富化，這就需要針對燃氣管網規劃設計相關問題進行研究及分析，創建更為健全化的規劃設計管理體系，在及時轉變思路及技術模式的同時，提高城市管網規劃設計的合理性及有效性。

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（作者單位：中國市政工程西南設計研究總院有限公司 ）