淺析我國(guó)市政給排水管網(wǎng)現(xiàn)狀及優(yōu)化

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摘要: 本文結(jié)合我國(guó)市政給排水管網(wǎng)運(yùn)行的現(xiàn)實(shí)狀況，對(duì)供水管網(wǎng)布置與供水管網(wǎng)優(yōu)化進(jìn)行分析，對(duì)造成問(wèn)題的原因進(jìn)行了分析，并提出相關(guān)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(yùn)行。 

關(guān)鍵詞: 給排水管網(wǎng)，優(yōu)化配置，市政，運(yùn)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(lèi)號(hào)：s276文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a 文章編號(hào)：  1我國(guó)市政給排水管網(wǎng)的運(yùn)行現(xiàn)狀及優(yōu)化配置原理  1.1我國(guó)市政給排水管網(wǎng)運(yùn)行的現(xiàn)狀  隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，城市建設(shè)也得到了長(zhǎng)足的進(jìn)步，各項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也大量得以推進(jìn)。作為市政基礎(chǔ)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(guó)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(jì)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(wèn)題。因此，對(duì)于城市給排水管網(wǎng)的優(yōu)化配置新建，包括對(duì)現(xiàn)有設(shè)施的改建擴(kuò)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(gè)由各種管道、泵站、水塔、調(diào)節(jié)閥、沉淀池等多種設(shè)施構(gòu)成的輸送水系統(tǒng)。從管線(xiàn)方案、使用材料、更新?lián)Q代、設(shè)備配置等方面都從屬于這個(gè)系統(tǒng)工程，任何一個(gè)方面出現(xiàn)錯(cuò)誤，都會(huì)影響到整個(gè)管網(wǎng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，如水池容積、泵站工作效率、漏損率等都會(huì)影響工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。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(yùn)行維護(hù)成本，提高管網(wǎng)系統(tǒng)可靠性，降低能耗，促進(jìn)新技術(shù)的發(fā)展。  2當(dāng)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(jìn)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(shè)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(duì)接配合問(wèn)題、新系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與配置本身也存在著是否合理的問(wèn)題。  （1）主要基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃設(shè)計(jì)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(xiàn)規(guī)劃，重道路工程建設(shè)輕工程管線(xiàn)配套; （2）設(shè)計(jì)院在工程管線(xiàn)設(shè)計(jì)中也往往缺乏資料或長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，沒(méi)有結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的綜合管線(xiàn)設(shè)計(jì)。計(jì)算中，一般只是憑經(jīng)驗(yàn)對(duì)管道的容量管徑坡度等進(jìn)行調(diào)整，設(shè)計(jì)成果受相關(guān)人員的經(jīng)驗(yàn)與能力限制較大;（3）在設(shè)計(jì)方法上，大多數(shù)工程技術(shù)人員一般是采用圖集傳統(tǒng)計(jì)算等模式進(jìn)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(diǎn)也存在一些困難; （4）對(duì)于越來(lái)越多的城市高層建筑，給排水系統(tǒng)常常在設(shè)計(jì)方面未考慮其功能上的專(zhuān)門(mén)優(yōu)化，導(dǎo)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(zhì)優(yōu)化不足導(dǎo)致存在漏失現(xiàn)象  由于城市建設(shè)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(kuò)建而來(lái)。我國(guó)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(jì)甚至更早，這樣必然出現(xiàn)管材老化、超期服役、廢棄管線(xiàn)沒(méi)有最終廢棄或僅僅是功能上的廢棄、管線(xiàn)附屬設(shè)施管理不善、漏水隨排水管流失、管線(xiàn)內(nèi)水壓力過(guò)大等，最終造成供水管網(wǎng)漏失，造成了供水浪費(fèi)與環(huán)境污染。  2.3當(dāng)前配置尚不能完全滿(mǎn)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(lèi)，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(xiàn)情況，工程施工道路軛壓等導(dǎo)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(shí)，外界的反饋往往更先于企業(yè)得知爆管情況，既浪費(fèi)了水資源，也妨礙了正常的生產(chǎn)生活。  （2）對(duì)于管網(wǎng)的污染問(wèn)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(zhì)極度惡化，水質(zhì)指標(biāo)比平時(shí)高出幾倍，需要暫停供水時(shí)，目前還只能大面積停水，管網(wǎng)子系統(tǒng)功能還不發(fā)達(dá)。  （3）排澇問(wèn)題在我國(guó)也必須得到重視。由于近年來(lái)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(yán)重的危及人民生命財(cái)產(chǎn)安全。  3進(jìn)一步做好市政給排水管網(wǎng)的思路及實(shí)例分析  3.1 優(yōu)化給排水管線(xiàn)的布局  （1）做好給排水系統(tǒng)的科學(xué)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(kuò)展與原有管網(wǎng)體系對(duì)接需要。對(duì)于給排水歷史較長(zhǎng)的城市，應(yīng)分新、舊管網(wǎng)區(qū)域分別編制規(guī)劃。  （2）具體設(shè)計(jì)工作要結(jié)合工程實(shí)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(diào)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(shè)施的影響，滿(mǎn)足給排水水壓水量的要求，兼顧管道施工維護(hù)檢修的方便，盡量做到線(xiàn)路簡(jiǎn)短高效，管網(wǎng)盡量布置成環(huán)狀，枝環(huán)結(jié)合。  （3）采用先進(jìn)的優(yōu)化技術(shù)輔助給排水設(shè)計(jì)。從管網(wǎng)運(yùn)行可靠性和經(jīng)濟(jì)性的管網(wǎng)優(yōu)化出發(fā)，結(jié)合經(jīng)典算法與新型算法輔助設(shè)計(jì)，經(jīng)典代表理論有線(xiàn)性規(guī)劃非線(xiàn)性規(guī)劃動(dòng)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(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)算機(jī)軟件相結(jié)合的方法。  （4）結(jié)合城市功能升級(jí)考慮給排水系統(tǒng)的配合。對(duì)于城市高層、超高層建筑及城市地下空間、城市綜合體等，應(yīng)充分考慮到這些項(xiàng)目的特殊性布置給排水系統(tǒng)。譬如，對(duì)高層建筑的給水系統(tǒng)進(jìn)行合理分區(qū)，不要簡(jiǎn)單的將給水系統(tǒng)一分為二，建筑物高度較高時(shí)結(jié)合規(guī)范給定的設(shè)計(jì)值將給水系統(tǒng)分為三個(gè)區(qū)或多個(gè)區(qū)，使供水系統(tǒng)壓力平衡。 對(duì)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(yīng)優(yōu)先考慮選用承壓塑料管金屬管及鋼塑復(fù)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(diǎn)區(qū)域，應(yīng)有計(jì)劃地進(jìn)行摸排，找出明漏與暗漏的位置，列入處理范圍。應(yīng)嚴(yán)查暗漏，嚴(yán)防明漏。摒棄原有的嚴(yán)重老化、漏損嚴(yán)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(qiáng)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(shè)計(jì)和運(yùn)行的要求，管材應(yīng)保證可靠的性能。 （3）結(jié)合管道環(huán)境的改變進(jìn)行綜合處理。由于市政道路或其他原因，導(dǎo)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?chē)行道的，應(yīng)考慮在道路改造時(shí)，重新計(jì)算管線(xiàn)的埋深，或者對(duì)管線(xiàn)進(jìn)行遷移臨時(shí)過(guò)街管線(xiàn)，應(yīng)考慮通過(guò)套管等方法予以處理。  3.3提高給排水系統(tǒng)應(yīng)急處理能力  （1）提高監(jiān)測(cè)水平，及時(shí)處理爆管。及時(shí)更新管網(wǎng)信息，如主管部門(mén)高度重視，專(zhuān)項(xiàng)投入，將歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)清理，盡量將管網(wǎng)信息更新，此后新的信息也及時(shí)完善。應(yīng)納入計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)進(jìn)行管理，方便查閱。在各工程施工時(shí)，應(yīng)取得相應(yīng)的最新管網(wǎng)信息，以便提前做好防護(hù)工作。用高技術(shù)手段進(jìn)行流量監(jiān)控，及時(shí)預(yù)警，管網(wǎng)中的流量液位等信息都能適時(shí)掌握，一旦發(fā)生爆管，相關(guān)參數(shù)就能及時(shí)變化，以最快的速度反饋給搶修中心及時(shí)處置。  （2）合理測(cè)算本地最大降水量，完善雨污分流，要根據(jù)最新氣象趨勢(shì)對(duì)未來(lái)的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，綜合考慮降雨量市政管網(wǎng)排水能力及經(jīng)濟(jì)因素，可適當(dāng)加大排水管道、出水口及泵站的標(biāo)準(zhǔn)系數(shù)，同時(shí)進(jìn)一步加強(qiáng)雨污分流工作。  （3）做好管網(wǎng)污染的監(jiān)控防范，對(duì)城市重要點(diǎn)位建立監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)城市污水管道負(fù)荷和收集量，及時(shí)發(fā)現(xiàn)管道淤積和滲透泄漏，預(yù)防重大污染事故發(fā)生。對(duì)于給水系統(tǒng)，應(yīng)結(jié)合不同的水源地，包括應(yīng)急水源地，增設(shè)備用取水口。  結(jié)語(yǔ)：城市給排水管網(wǎng)的優(yōu)化配置管理是一個(gè)長(zhǎng)期的系統(tǒng)工程。建筑給排水將更突出以人為本的原則，強(qiáng)調(diào)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(shè)計(jì)階段進(jìn)行合理的規(guī)劃和優(yōu)化設(shè)計(jì)、從管網(wǎng)改造到升級(jí)的配套、對(duì)污染、泄洪等緊急情況的處理都進(jìn)行綜合考慮，以期達(dá)到降低投資節(jié)約能源并保證安全運(yùn)行的目標(biāo)。  參考文獻(xiàn):  [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(xiàn)地理信息系統(tǒng)的探究［j］山西建筑，2007,33(8):364-365