浅谈市政道路污水管网的优化设计与研究

发表时间:2021/4/20   来源:《科学与技术》2021年1月2期   作者:黄文兵 马学儒
[导读]
        黄文兵  马学儒
        江西工程学院   江西 新余     338000
        摘要:随着我国城市化进程的不断加快,政府部门开始重视城市排水系统方面的建设。作为城市基础设施中的重要组成部分,排水系统主要由排水管网和污水处理厂组成,同时肩负着城市防汛排水、雨污水收集等重要工作
        关键词:市政道路;污水管网;优化设计;
        近年来,随着我国社会经济的不断发展,城市规模逐渐扩大,城市生产活动产生的污水也逐渐增多。然而,由于部分城区排水管网年久失修,原有的排水管道功能已经丧失,不能满足社会发展的需要。本文将结合城市道路污水管网优化改造的实际情况进行设计分析,为今后的相关工作提供参考
1城市道路污水管网现状
        虽然现阶段我国城市各方面的基础设施建设相对完善,但一些老城区的污水管网历史悠久,使用时间长,造成部分管道严重老化,不仅带来不便给人们的生活,也直接影响到管道的正常使用。污水管网设计的不匹配和污水管网的堵塞不利于现代化建设和发展,特别是在雨季,管网建设与污水处理厂不相容污水必须先通过污水管网收集到污水处理厂,达到排放标准后再排入受纳水体或回用。因此,污水处理厂的处理规模应与污水管网的设计成正相关。然而,在我国污水管网建设过程中,污水管网的实际设计与污水处理厂的处理负荷之间存在着脱节。一部分污水在处理前排入受纳水体,造成水污染;二是污水管网设计覆盖面小,造成污水处理厂低负荷运行。污水管网建设中,污水管网设计材料选择不当,其材料的选择要考虑很多因素,如污水管网的使用年限、管道敷设深度、城市人口数量、污水排放量等。在城市建设中,污水管网通常采用钢筋混凝土管道作为建筑材料,但管道接头主要依靠砂浆连接。当污水管道长期被污水浸泡,未达到规定的使用寿命时,管道接头会出现渗漏现象,一方面影响管网的排水能力,另一方面造成漏水污染地下水。对此,污水管网施工单位应不断改进其施工工艺,选择更合适的施工材料,保证其使用寿命。首先,部分城区排水管网没有详细规划,使得地下排水管道呈现混乱状态。在设计之初,相关工作人员没有合理考虑排水管网的服务范围、用户数量以及人们生活产生的排水量等客观因素。因此,排水管网建成投入使用后,排水和废水收集能力较差,不能满足城市发展的需要。其次,由于旧管网设计使用年限短,设计标准较低,施工过程中使用的排水管管径小,输水能力差,施工过程中管网接口密实度差的现象较为普遍,使得一些水和气味从管道中溢出。施工结束时,相关工作人员没有对管道进行定期维护和检查,致使管道内部淤积严重,严重影响了排水管道的正常工作。最后,由于部分城区排水管网建设初期收集的综合资料不足,在污水管网设计过程中存在布局不合理,导致雨污管道混接、雨水口堵塞等问题。在后期施工过程中,相关施工单位没有按照施工图纸中的细节和要求进行施工,给后期的维修、改造等工作造成一定的障碍。
2城市污水管网优化设计的重要性
        传统的污水管网设计一般采用计算器来计算水力。

这种方法不仅浪费时间,而且给相关人员带来很大的压力。在这种情况下,几乎不可能给出最优设计方案.近年来,随着科学技术的飞速发展,计算机网络系统广泛应用于各个行业,在各个行业的运行和发展中发挥着巨大的作用。计算机在市政道路污水管网中的应用,不仅提高了工作效率,而且提高了数据的准确性。由此可见,计算机污水管网系统为市政道路污水管网优化改造设计提供了重要的理论依据,是实现污水管网优化改造设计目标的重要保证网络。在城市污水管道工艺管网优化设计,通过各种理论和技术的有效结合,可以使污水管网改造设计趋于优化,从而在一定程度上节约污水管网改造设计的投资。随着系统规模的不断扩大,改造设计的复杂性也越来越高,这使得改造设计优化的重要性越来越明显,可以有效降低工程造价,避免资源浪费。在市政道路污水管网的优化设计中,还需要遵循科学合理的原则,以充分实现其经济效益、社会效益和使用效益。
3城市污水管网优化设计的内容
        城市污水管网优化设计主要包括三个方面:一是管径的优化选择。近年来,我国科研人员针对污水管网的具体情况进行了大量的研究工作,取得了许多研究成果,包括线性规划法、分段线性规划法、二次规划法和分枝定界法。二是管道材料的优化设计。目前,我国污水管道材料主要有混凝土管、轻型钢筋混凝土管和重型钢筋混凝土管,但这三种材料各有优缺点。因此,根据实际因素做出合理的选择就显得尤为重要。三是整个污水管网的宏观优化设计和管道参数的优化设计。污水管网总体布局的优化设计原则是管道简单、顺直,城市污水尽量排放。因此,在进行城市污水管道的设计时,应明确城市管道的总路线,即使污水管道的走向更加经济实用。城市污水管网布置方案的优化与否,主要取决于全封闭高度布置方案的管径走向和埋深的优化设计计算结果。确定管线下的优化设计计算是管线总体优化布置的基础。因此,污水管网的总体优化布置与所确定的优化设计计算密切相关管道管道参数优化设计是指经过计算确定管道走向后的优化设计。主要问题是管径的大小和坡度以及不同管段连接设计参数的优化。对于设计的管段,在确定管径后,管道的连接和坡度成为重要的设计内容。截水井管段的连接应在管径的约束下进行,并应根据两管之间污水的深度采用不同的连接方式。例如,当上游管段直径大于上游管段直径时,宜采用管顶对接;当下游管段污水深度大于上游管段深度时,宜采用水面对接。同时,应根据管径考虑上下游管段的埋深。管径越大,坡度越小,埋深越小,造价越低,管道造价越高。相反,如果选择管径小、坡度大、管道埋深大、建设成本高、管道造价低。因此,对于一段管径,总要结合管径和埋深,使投资最小化。但对于长截面的大型污水管网,选择较大的管径和较小的坡度是有利的,可以有效地降低污水排放量
4结语
        总而言之,市政道路污水管道的改造是一项较为复杂、繁琐的工作,需要依据地下管线的实际情况以及污水的具体走向来进行。同时,还要对污水管道改造设计过程中涉及的各项因素进行综合考虑,从而选出最优的改造设计方案,提高市政道路污水管道工程建设的经济性和安全性。

参考文献
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