淺析我國市政給排水管網(wǎng)現(xiàn)狀及優(yōu)化

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摘要: 本文結合我國市政給排水管網(wǎng)運行的現(xiàn)實狀況，對供水管網(wǎng)布置與供水管網(wǎng)優(yōu)化進行分析，對造成問題的原因進行了分析，并提出相關優(yōu)化城市市政給排水管網(wǎng)的措施，以使得給排水管網(wǎng)能夠得到更好的運行。 

關鍵詞: 給排水管網(wǎng)，優(yōu)化配置，市政，運行  abstract: combining with municipal water supply and drainage pipe network operation in the reality of the situation, for the water supply network layout and water supply network optimization through analysis on the reasons of the problems caused by are analyzed, and puts forward relevant municipal water supply and drainage pipe network optimization city, the measures to make the water supply and drainage pipe network can get better operation.  keywords: water supply and drainage pipe network, optimize configuration, municipal, operation  中圖分類號：s276文獻標識碼：a 文章編號：  1我國市政給排水管網(wǎng)的運行現(xiàn)狀及優(yōu)化配置原理  1.1我國市政給排水管網(wǎng)運行的現(xiàn)狀  隨著我國經(jīng)濟建設的快速發(fā)展，城市建設也得到了長足的進步，各項基礎設施建設也大量得以推進。作為市政基礎工程的重要組成部分，城市給排水管網(wǎng)也在城市及市郊不斷密集與延伸。在現(xiàn)階段，我國大多數(shù)城市的給排水系統(tǒng)還很不完善，甚至較多的城市還在沿用， 20世紀甚至解放前的給排水管道，在使用效率與效果方面存在著較多的問題。因此，對于城市給排水管網(wǎng)的優(yōu)化配置新建，包括對現(xiàn)有設施的改建擴建及完善的要求已日益迫切。  1.2市政給排水管網(wǎng)優(yōu)化配置的基本原理  市政管網(wǎng)主要包括給排水、供氣、供暖等市政管道系統(tǒng)。給排水管網(wǎng)系統(tǒng)是市政管網(wǎng)的重要組成部分，是一個由各種管道、泵站、水塔、調節(jié)閥、沉淀池等多種設施構成的輸送水系統(tǒng)。從管線方案、使用材料、更新?lián)Q代、設備配置等方面都從屬于這個系統(tǒng)工程，任何一個方面出現(xiàn)錯誤，都會影響到整個管網(wǎng)系統(tǒng)的正常運行，如水池容積、泵站工作效率、漏損率等都會影響工程技術經(jīng)濟指標。因此，做好給排水管網(wǎng)的優(yōu)化配置，可以明顯降低管網(wǎng)投資與運行維護成本，提高管網(wǎng)系統(tǒng)可靠性，降低能耗，促進新技術的發(fā)展。  2當前城市市政給排水管網(wǎng)的現(xiàn)狀分析  2.1 系統(tǒng)布置不合理  在城市化進程加快發(fā)展的背景下，給排水管網(wǎng)的覆蓋密度也逐年增加，建設速度也盡量加快。在此情況下，必然出現(xiàn)新的給排水系統(tǒng)與既有管網(wǎng)系統(tǒng)的對接配合問題、新系統(tǒng)的設計與配置本身也存在著是否合理的問題。  （1）主要基礎設施的規(guī)劃設計與管理工作明顯滯后，表現(xiàn)在重城鎮(zhèn)建筑物規(guī)劃輕市政工程管線規(guī)劃，重道路工程建設輕工程管線配套; （2）設計院在工程管線設計中也往往缺乏資料或長遠考慮，沒有結合現(xiàn)場實際的綜合管線設計。計算中，一般只是憑經(jīng)驗對管道的容量管徑坡度等進行調整，設計成果受相關人員的經(jīng)驗與能力限制較大;（3）在設計方法上，大多數(shù)工程技術人員一般是采用圖集傳統(tǒng)計算等模式進行，工作思路上歷史慣性較大，工作效率也較低，優(yōu)化的切入點也存在一些困難; （4）對于越來越多的城市高層建筑，給排水系統(tǒng)常常在設計方面未考慮其功能上的專門優(yōu)化，導致出現(xiàn)水壓不穩(wěn)、異味、檢修等困難。  2.2 環(huán)境變化及材質優(yōu)化不足導致存在漏失現(xiàn)象  由于城市建設的特殊性，現(xiàn)有管網(wǎng)系統(tǒng)都是基于歷史存在的管網(wǎng)系統(tǒng)新改擴建而來。我國大多數(shù)城市使用的城市主管網(wǎng)基本上都可以追溯到20世紀甚至更早，這樣必然出現(xiàn)管材老化、超期服役、廢棄管線沒有最終廢棄或僅僅是功能上的廢棄、管線附屬設施管理不善、漏水隨排水管流失、管線內(nèi)水壓力過大等，最終造成供水管網(wǎng)漏失，造成了供水浪費與環(huán)境污染。  2.3當前配置尚不能完全滿足突發(fā)事件的要求  給排水系統(tǒng)面臨的突發(fā)事件主要有三大類，即爆管、污染、排澇。  （1）工程資料數(shù)據(jù)不全提高了爆管的可能性。譬如，由于不明確地下管線情況，工程施工道路軛壓等導致給排水的爆管。爆管后，大多數(shù)管道系統(tǒng)還僅僅是根據(jù)排水量的急劇變化才得以知曉，而此時，外界的反饋往往更先于企業(yè)得知爆管情況，既浪費了水資源，也妨礙了正常的生產(chǎn)生活。  （2）對于管網(wǎng)的污染問題，很多水廠特別是南方的水廠，在排澇期間水源附近被污染，水源水質極度惡化，水質指標比平時高出幾倍，需要暫停供水時，目前還只能大面積停水，管網(wǎng)子系統(tǒng)功能還不發(fā)達。  （3）排澇問題在我國也必須得到重視。由于近年來極端天氣的出現(xiàn)，夏天突然降水，而排水系統(tǒng)不暢使得一些城市街道大范圍積水，嚴重的危及人民生命財產(chǎn)安全。  3進一步做好市政給排水管網(wǎng)的思路及實例分析  3.1 優(yōu)化給排水管線的布局  （1）做好給排水系統(tǒng)的科學規(guī)劃。首先，給排水管道的布置要符合區(qū)域及城市總體規(guī)劃的要求，充分考慮體系擴展與原有管網(wǎng)體系對接需要。對于給排水歷史較長的城市，應分新、舊管網(wǎng)區(qū)域分別編制規(guī)劃。  （2）具體設計工作要結合工程實際條件。管網(wǎng)要綜合考慮給排水區(qū)域地形、水源條件、水泵、調節(jié)池、沉淀池位置，兼顧河流、渠道及公路、鐵路、地鐵等其他市政設施的影響，滿足給排水水壓水量的要求，兼顧管道施工維護檢修的方便，盡量做到線路簡短高效，管網(wǎng)盡量布置成環(huán)狀，枝環(huán)結合。  （3）采用先進的優(yōu)化技術輔助給排水設計。從管網(wǎng)運行可靠性和經(jīng)濟性的管網(wǎng)優(yōu)化出發(fā)，結合經(jīng)典算法與新型算法輔助設計，經(jīng)典代表理論有線性規(guī)劃非線性規(guī)劃動態(tài)規(guī)劃法等; 新型算法主要有遺傳算法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡法、動態(tài)規(guī)劃、模糊數(shù)學、遺傳算法相結合的方法，以及matlab、地理信息系統(tǒng)(gis ) 等計算機軟件相結合的方法。  （4）結合城市功能升級考慮給排水系統(tǒng)的配合。對于城市高層、超高層建筑及城市地下空間、城市綜合體等，應充分考慮到這些項目的特殊性布置給排水系統(tǒng)。譬如，對高層建筑的給水系統(tǒng)進行合理分區(qū)，不要簡單的將給水系統(tǒng)一分為二，建筑物高度較高時結合規(guī)范給定的設計值將給水系統(tǒng)分為三個區(qū)或多個區(qū)，使供水系統(tǒng)壓力平衡。 對于排水管道而言，使用普通的pvc管道往往承受不住較大的壓力出現(xiàn)滲漏，因此，應優(yōu)先考慮選用承壓塑料管金屬管及鋼塑復合管等。  3.2現(xiàn)有管網(wǎng)的優(yōu)化改造與新建系統(tǒng)的配套優(yōu)化  （1）改造老舊管網(wǎng)。配合舊城改造及給排水管網(wǎng)的重點區(qū)域，應有計劃地進行摸排，找出明漏與暗漏的位置，列入處理范圍。應嚴查暗漏，嚴防明漏。摒棄原有的嚴重老化、漏損嚴重的管道，采用新管代替之。  （2）選擇合格的建材，盡可能采用耐壓性較好抗腐蝕性較強的管道。系統(tǒng)的優(yōu)化也包括成本的優(yōu)化，合格的材料是給排水系統(tǒng)優(yōu)化的重要因素，按照給水工程設計和運行的要求，管材應保證可靠的性能。 （3）結合管道環(huán)境的改變進行綜合處理。由于市政道路或其他原因，導致管網(wǎng)上層覆土厚度變薄，或者管道上方由人行道變?yōu)檐囆械赖模瑧紤]在道路改造時，重新計算管線的埋深，或者對管線進行遷移臨時過街管線，應考慮通過套管等方法予以處理。  3.3提高給排水系統(tǒng)應急處理能力  （1）提高監(jiān)測水平，及時處理爆管。及時更新管網(wǎng)信息，如主管部門高度重視，專項投入，將歷史數(shù)據(jù)進行專項清理，盡量將管網(wǎng)信息更新，此后新的信息也及時完善。應納入計算機信息系統(tǒng)進行管理，方便查閱。在各工程施工時，應取得相應的最新管網(wǎng)信息，以便提前做好防護工作。用高技術手段進行流量監(jiān)控，及時預警，管網(wǎng)中的流量液位等信息都能適時掌握，一旦發(fā)生爆管，相關參數(shù)就能及時變化，以最快的速度反饋給搶修中心及時處置。  （2）合理測算本地最大降水量，完善雨污分流，要根據(jù)最新氣象趨勢對未來的歷史數(shù)據(jù)進行修正，綜合考慮降雨量市政管網(wǎng)排水能力及經(jīng)濟因素，可適當加大排水管道、出水口及泵站的標準系數(shù)，同時進一步加強雨污分流工作。  （3）做好管網(wǎng)污染的監(jiān)控防范，對城市重要點位建立監(jiān)測系統(tǒng)，準確統(tǒng)計城市污水管道負荷和收集量，及時發(fā)現(xiàn)管道淤積和滲透泄漏，預防重大污染事故發(fā)生。對于給水系統(tǒng)，應結合不同的水源地，包括應急水源地，增設備用取水口。  結語：城市給排水管網(wǎng)的優(yōu)化配置管理是一個長期的系統(tǒng)工程。建筑給排水將更突出以人為本的原則，強調給排水系統(tǒng)的穩(wěn)定、合理、成本最優(yōu)化，從管網(wǎng)規(guī)劃和設計階段進行合理的規(guī)劃和優(yōu)化設計、從管網(wǎng)改造到升級的配套、對污染、泄洪等緊急情況的處理都進行綜合考慮，以期達到降低投資節(jié)約能源并保證安全運行的目標。  參考文獻:  [1]張杰，熊必永，楊宏，等污水深度處理與水資源可持續(xù)利用［j］.給水排水，2003 ( 6) :9—11  [2]侯育紅.城市地下管線地理信息系統(tǒng)的探究［j］山西建筑，2007,33(8):364-365