朱志林
皖江工学院 安徽省马鞍山市 243031
摘要：一座城市的给排水管网项目是市政工程的基础组成部分，城市给排水网的建设质量与设计，不但对城市的整体发展建设以及区域规划有着重要影响，并且还能够展示出这座城市的发展水平。因此，提高城市给排水管网的设计水平就是提高城市本身的发展水平，能够有效提高城市居民的生活质量。本文重点针对优化城市给排水网的现状与优化进行研究，提出一些想法建议，为有关工作者提供参考。
关键词：城市；给排水管网；现存问题；优化策略；
前言
当下，在国内城市建设规模以及建设质量标准越来越高的背景下，城区布局环境调整，以及老城区改造计划也不断落实，对于城市本身的基础设施建设质量以及建设效果提出的全新的考查，对城市未来的规划发展以及发展空间进行展现。在这之中，城市基础设施项目当中的给排水管网规划设计被视为重中之重，是首要要解决落实的问题。随着近几年中，国内各地的暴雨频发的问题，导致城市的交通运输与供水供电系统受到严重影响，整个城市各项运转以及居民们的原本生活都受到了不同程度的干扰。对城市排水管道的优化处理，不但能够有效提高排水管道所具有的合理性与经济性，并且最核心的目的是能够恢复城市水系统的良性循环效果。为了确保给排水管网的优化工作能够符合预期目标，因此一定要遵守相关的程序，选用合理的方式方法进行。给排水网是每个城市都必有的基础循环系统，对于城市的良好运转以及市民的正常生活而言有着非常重要的作用。文章针对现阶段的给排水管网的现状以及优化方式进行研究，以这两个角度为基础进行展开论述。
1城市给排水管网的现状
1.1规划设计方面
进行给排水管网的设计要结合城市建设发展布局，排水管网设计不单单要对现阶段的需求进行满足，同时更是要注意城市未来的建设规划。所以在进行实际给排水管网个规划安排中一定要充分考虑各项设计标准。
1.2排水体制方面
现阶段中国内最主要的两个排水系统分别是合流制与分流制，两种方式都有其独特的特点。城市排水系统中也经常会出现混合制，长城用在待扩建的河流制城市排水系统中。另外，在一些中小城市内，由于各个区域内的环境条件以及实际建设情况存在较大差别。故此，排水体制的选择要做到因地制宜，确保排水体制合理性与有效性。
2给排水管网的优化策略
给排水管网的优化内容主要是指对于管线平面布局和管道参数优化改进，因为这两这方向的优化目的不同，因此，使用的方式也有所差异。
2.1对于平面布局的优化
给排水管网的布局优化核心就是实现更短的管线、更小的工程量、水流畅通以及有良好的节能效果。科学合理的定线实现经济合理排水管网设计的基础，进行定线时一定要尽可能的结合原有自然地形优势，尽量保持管道沿直线前进，避免管道深埋设计，减少中途对于泵站的需求。定线深埋优化设计的计算结果将会直接决定供排水管道平面布置的方案是否最优。现阶段中，常见的排水管道平面优化方式包括了决策图法、优化树法等等。运用以上几种方式都可以确保给排水管网具有良好的科学性。
2.2管道参数的优化
实现平面布局优化之后，为了可以进一步优化排水管网，还应当针对管道的管径、埋深等等基础数据的进行优化改进。一般情况下，管径与管材费用关系呈现正比，与埋深成呈现反比。所以，即使是在流量明确的状况下，买一身与管径之间依旧有很多组合方式，一定要确保选择其中成本最低、效果最优的组合。故此，优化管道设计参数也是有着非常重要的意义。现阶段中，主要有直接和间接优化法两种管道基础参数优化方式。
2.2.1直接优化法
因为管径本身尺寸不能够连续变化，而管径尺寸又限制着最大充满度，并且流速以及流速变化的设计与管径尺寸的关系极其复，无法单纯用数学公式来表示。最终使得无法通过数学模型解答问题的方式来获取最优的结果，方法不够有效。所以，在实际设计中直接将各种方案的可调参数进行计算，通过对比研究来获得最优解。此类方法作为直管并且极易验证，具体又可分为电子表格法与两项优化法。
2.2.2间接优化法
虽然在给排水管网系统规划计算中，存在大量关系繁琐复杂的约束关系，站在这之中有部分条件将会对整体起到决定性的影响，所以只要找到这些特殊条件，并科学利用数学工具，便能够将给排水管道系统设计问题简化为方便的数学模型进行解析。现阶段中，常用的间接优化法有：非线性规划法、线性规划法以及动态规划法等等方式。每个方式都有自身的优缺点，例如线性规划计算方式最为简单，结果也最为直观，该方法仅停留在理论计算的阶段，其计算出的管径尺寸嗯，实际销售的管道标准有很大的差别。并且将非线性函数转化为现象按住，使得前期工作量过大，计算结果的可靠性难以得到保证。在众多方法内，文章认为，动态规划法最符合当下的管道参数优化工作，并且在实际工作当中也有着大量的运用。该方法将排水管道整体视为一个多阶段决策过程，通过划分研究课题的阶段，来实现最优路径的优化设计。在实际应用过程中可划为两支。
（1）将节点埋深为状态变量，用坡度决策实现全方位搜索。因直接选用标准管径，所以优化计算的结果与初始解不相关，并且能够有效的控制计算精度。但是因为John太点的男生间隔小，而加大的存储量以及计算时间，所以接下来又采用了逆差动态规划法。该方法以动态规划为基础，有效缩小迭代过程的范围，有时候降低计算时间与储存量。
（2）以管径为状态变量，通过流速和充满度决策实现搜索。因为受到标准管径可选范围的限制，所以将管径是作状态变量，能够有效提升计算效率，节约存储空间。特别是后期发展的可行管径法，针对每段管径都采用约束条件上下限制管径内的管道标准数学分析，最终输出可行管径的集合，运用动态规划计算的方式能够有效提升计算效率以及精度。
结束语
在城市不断发展的背景下，给排水管网设计水平在逐渐提升，现有的管网也在不断的优化改进。当下在国内已经获得了较为良好的进展，各种技术也得到了有效完善。在进行优化设计过程中一定要遵循相应的程序，结合现实实际情况，选择合适的方式方法，构建一个完善的排水管网体系。确保城市内的水循环能够正常高效的运转。现在的城市改进建设工程当中，自以为重视的就是给排水管道优化设计。在当下的设计研究中，一定要高效利用排水体系，优化管网设计，科学运用新材料，保证城市给排水管网的良好质量。
参考文献
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