6127241987102XXXX8 陕西省榆林市 张涛 719000
摘要：随着城市现代化的快速发展，传统的市政排水管网设计方法已难以满足人们的具体应用需求。排水管网的设计与施工是市政工程建设的基础。其服务质量不高，在很大程度上阻碍了城市现代化的快速发展。在此基础上，相关设计人员应明确现行市政排水管网设计过程中存在的问题，并从实际情况出发，对管网系统进行科学优化设计。在设计中存在着缺乏系统合理的规划设计，系统设计标准相对落后，未能实现排水管网设计的精细化等问题。
关键词：市政排水；管网优化；设计；思路分析
导言：市政排水工程是一项复杂而有序的工程。目前，我国城市排水系统还不完善，不能继续沿用原有的排水方式。要不断完善和优化现行排水设计方案，采用最新的数学模型计算方法，在排水工程的合理应用中，利用互联网和计算机技术，合理确定排水系统中管径和埋深的设计参数，并与为降低工程造价，提高市政排水整体水平，协调环境效益、经济效益和社会效益的统一。
1.市政排水规划设计的重要性
第一，市政排水规划设计的合理规划可以提高城市发展的水准。城市规划中市政排水规划设计很重要的一个目的就是让居民用水和城市各地方用水方面更方便,城市排水设计是否合理直接关系到城市中水污染问题、内涝灾害问题能否有效的解决,污水排出管道是否合理,对环境能否造成污染,如果遇到大雨暴雨天气,地下排水系统是否合理通畅,能否保证大量降水的排出问题等等诸多问题。所以对于城市市政排水的规划设计直接关系到整个城市的发展。故城市的市政排水规划设计首先要从整个城市需求和发展的规划和设计方面着手,尽可能的提高城市水资源利用率,让整个城市环境能得到最大程度的改善和保护。第二，市政排水规划设计对于城市规划中的占有比例大.城市规划中每个地方无论是住宅,商场,建筑,工厂等所有的地方都需要供水和排水,所以在城市规划设计中排水的设计规划占了重要的一部分,而且合理的规划和设计也直接关系到城市整体用水排水是否合理方便.所以排水无论是政府还是居民都是比较重视的一个点,而且对于城市排水方面还有相关的法律条文明确的规定,做好城市排水规划设计工作,对于城市发展起到至关重要的作用。第三，合理的市政排水规划和设计可以降低对水资源的浪费程度.现在社会发展中,水资源出现短缺问题已经是现在社会上比较严重的一个客观性问题.与此同时对于水污染和浪费情况也逐渐增加,提高城市市政排水合理的规划和设计水准,能更有效的提高生态城市的发展,可以提高污水回收利用率,降低水资源的浪费,所以城市排水规划足够合理,就可以将污水得到有效的控制,经过处理之后再次重复利用,为了提高城市水资源的利用率,降低水资源浪费率更好的手段,为城市水资源可持续发展打好基础。
2.市政排水工程的设计原则
首先，协调城市人口与生态环境的关系。在设计市政排水系统时，首先应考虑城市人口问题,将人放在主体地位，协调好城市人口和生态环境的关系。根据城市的地形特点和生态系统的特点，进行科学合理的分析与规划，尽可能地使居住环境更加舒适，贯彻我国可持续发展的观念。其次，做好分阶段的规划。由于市政排水工程涉及多个环节和领域，工程难度大，因此，在设计排水系统时，应做好分阶段的规划，使水源的寻找、调度和回收能够有序完成.同时，需要注意，遇到问题要采取措施及时解决，以确保设计工作的正常进行。
3.市政排水管网的科学性优化设计思路
3.1环刚度的优化设计要点
在市政排水管网系统埋地设计过程中,环刚度是一个综合的抗外压荷载参数，决定着系统能否长期安全运行。因此，环向刚度的设计是保证管网系统稳定的关键，相关施工人员应予以重视。其优化设计的关键在于环刚度的选择。具体来说，如果管道材料的环刚度过大，会造成材料和成本的极大浪费。反之，排水管过小，容易因变形过大或屈曲失稳等问题而不同程度损坏排水管材料。此外，外压荷载对市政排水管网系统的影响更为复杂。它的主要作用是地面产生的静载荷和土壤的实际重量。具体来说，在外压荷载作用下，管道材料与管道所在土壤处于共同的作用状态，即共同承担系统的外压荷载。由此可见，环向刚度的优化设计应根据排水管敷设后周围的土壤条件而定。
3.2设计算法的应用要点
以污水厂的设计算法为例, 相关设计人员采用了最小费用的生成树科学技术, 将Dijkstra算法引入到市政排水管网的优化设计过程中。这样，生成树技术的权重可以随着埋深、流量和管段长度的变化而变化。在这种情况下，设计者可以实时得到排水管网中的水流方向。然而，传统的平面布局优化设计方法，即有向图法，在实际应用中缺乏一定的稳定性。由此可见, 无向图的变权值Dijkstra设计算法, 真正实现了科学性的优化设计。相关研究表明, 市政排水管网的优化设计, 应用该算法将具有处理信息量、计算速度快的特点。
3.3排水管网的平面设计要点
为实现市政排水管网的科学优化，有关设计人员应以工程量最小、节能减排、畅通为实际布局原则。首先，在线路设计过程中，系统的干、支管应按照线性布置的基本原则进行设计，以保证设计的合理性。此外，在设计中应充分利用排水管网区的地形条件，减少管道埋深和工程造价，避免不必要的高程上升。其次，市政排水管网的设计应划分合理的埋深范围。必要时，应避免大量的深埋管道，通过管道中途提升泵站，节约综合成本。最后，对于管网设计方案的选择，可以在相同管径的假设下，以开挖施工成本为依据。这样就可以有针对性地调整初始设计方案，即引入排水线路的概念，采用动态规划的方法来解决这一问题。然而，城市排水管网的优化设计方案很容易被排除在外。在此基础上，相关施工人员可以将排水管网中的所有布置点形成设计决策图,在此基础上选择的系统设计方案将更加实用。
结束语
综上所述，市政排水管网的设计关系到居民的正常生活和城市的建设，对城市的发展具有重要意义。在市政排水管网设计中，应尽量采用科学的方法，减少排水对城市建筑物的破坏。排水工程管网的设计对道路的使用影响很大。优质排水工程管网的设计可以延长道路的使用寿命，有利于城市建设，因此应引起重视。
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