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市政给排水管网的优化配置分析罗晨波

发表时间：2021/6/4 来源：《基层建设》2021年第2期作者：罗晨波

[导读] 摘要：近几年，伴随着城市化进程的加快，城市给排水管网设计和改造受到了越来越多的关注，也使得设计人员积累了丰富的经验，丰富给排水管网优化方法的同时，能够保证给排水系统的稳定可靠运行。

        湖北恒丰建设有限责任公司湖北孝感 432000
        摘要：近几年，伴随着城市化进程的加快，城市给排水管网设计和改造受到了越来越多的关注，也使得设计人员积累了丰富的经验，丰富给排水管网优化方法的同时，能够保证给排水系统的稳定可靠运行。面对越发复杂的给排水管网配置工作，相关人员应该综合考虑各方面的影响因素，选择最为恰当的方法做好数据计算分析，保证给排水管网规划设计的合理性。下面笔者就市政给排水管网的优化配置进行简要探讨。
        关键词：市政给排水；管网；优化配置；
        1 我国市政给排水管网的运行现状及优化基本原则
        1.1 我国市政给排水管网运行的现状
        由于国家加大了对城市建设的投入，各地城市建设步伐加快，各类配套设施，尤其是城市排水管网辐射区得到了显著改善。但是，当前我国城市给水管网建设中还存在许多不合理之处，相应的建设标准与城市发展速度不相适应，造成管网建设与周边管网应用不平衡，不能满足紧急情况的需要，给城市居民带来极大的不便，迫切需要对城市给水管网进行优化。
        1.2 市政给排水管网优化的基本原则
        对城市给水管网的优化设计，应遵循实事求是的原则，采用一种较为系统的方法。对管道、管道泵站、水塔、沉淀池等有关建筑物的原有功能，不得进行优化改造。在高楼大厦层出不穷的今天，传统的观念已不能完全适应现实的需要。为此，必须从发展的角度来看待市政给水排水管道的建设，合理配置给水排水网络，降低建设和运行成本，提高管网效益。
        2 市政给排水管网优化的内容
        市政给排水管网规划指在一定条件下，针对水厂和污水处理厂的位置及规模进行明确，建立相应的管网模型并且对其运行工况进行计算，找出低能耗、小投资、高可靠性的管网系统设计方案。1）管网优化布置管网优化布置是城市给排水管网规划的基础和前提，其合理性会对给排水系统运行的经济性和可靠性产生直接影响。在对管网进行优化布置的过程中，应该做好供水分区、供水方式以及排水方式的优化，对加压站的位置进行合理设置，在保证给排水效果的同时，降低系统运行过程中的成本消耗。2）管径优化设计无论是给水管网还是排水管网，管径都会对系统整体布局产生直接影响，如果给水管网管径过小，增加水泵扬程，管道在加压过程中可能出现破裂问题、同时增加供水能耗。如果给水管网管径过大，则增加管网建设投资。如果排水管网管径过小，会影响雨污水排放，形成内涝和污水溢流。基于此，在对给排水管网管径进行设计的过程中，应该借助相应的模型进行分析计算[1]。
        3　我国城市市政给排水管网系统现状
        3.1 市政系统不合理
        伴随着社会经济的快速发展，城市管网建设日趋密集，造成整体面积不断增加，另外，若为新建管道，则必须将其与原管道连接，但时间、设计和施工技巧等因素使得城市供水系统不完善。当地政府不够重视地下水和污水系统，忽略了城市地下排水系统配置的改善。

        图 1 市政给排水设计图
        3.2 材料维护不足
        城市管网埋得很深，不可能全部改造。新建城市管道也是对原城管的延伸，原始城市管道在使用多年后，存在着老化的现象，造成这种现象的原因是原城市管网的材料和锻造方法远远落后于现有的管道，如果不进行及时地维护和管理，就会造成水的大量流失，严重时还会对城市马路形成破坏。
        3.3 管网系统配置不足
        以应付突发事件因为城市管道内压过高，容易破裂，排出的有毒有害物质会污染城市管道；需对城市管道进行防洪治理，城市一级和二级给水和排水系统所面临等紧急状况。
        4　城市市政给排水管网优化方法
        4.1 　优化市政给排水设计方案
        伴随着中国市场经济飞速的发展，中国城市的现代化进程也在完善。目前我国城市的迅速发展已经不像以前那样，而对各种基础设施的要求始终认为，城市给水排水系统是城市最基础的设施，决定了城市的供水、排水网络。城市供水和污水处理系统能否安装和建造正常运行是进行城市给水排水规划的第一步，做好前期工作，对完善城市给水排水网络建设具有十分重要的意义。城市给水管网的具体设计应根据管网走向进行规划。城市给水管网设计时，设计人员用一个科学、合理的设计方法。当地供水网络已在这段时间内妥善规划，以满足用户的需要。考虑城市未来发展，从各方面综合考虑，除实际设计市政给水管网外，市政一级供水管网满足城市发展需要，满足城市发展的需要。如图 1 所示：
        4.2 对市政给排水管网管线进行优化
        给水施工是机械工程的基础工作。适当的管网设计可实行管网的互连或延伸，达到节能环保的目的，工程设计人员不仅要充分利用现有的管网，而且要以创新的精神开发新的管网。根据具体情况，在设计时应考虑到各种可能的情况，可直接加长管径或加长新管段，若在试运行中管材出现问题，可以直接进行更换管路，使管路系统的正常工作。另外，在进行市政给排水管网管线优化的过程中，不能损坏原管道。敷设时，管道应均匀分布，不得造成管道的重量过大和破坏。对此，应坚决摒弃很旧的管路，改用新的环保材料。在保证管材质量的前提下，以最小的成本使用材料，达到最大的社会效益。如图 2 所示：

        图 2 市政给排水系统流程图
        4.3　加强市政给排水管网应急能力
        加强对城市给排水系统的监测，及时处理管道故障、漏水、污染等突发事件，使损失降到最低。网络管理部门的重视程度、调查数据、专项投资水平等信息都要及时更新。为了及时提供网络信息，必须对历史数据进行修正，借助科技手段，将网络信息输入计算机，并利用计算机信息系统进行管理，使人们更容易获取信息。工程项目的施工阶段，要提前了解管网状况，做好保护准备。使用高级交通监控，如对给排水子系统、排水管网和排水管道安装情况的监测、流量报告等，可起到及时预警的作用，并可随时获取管道内流量、液位等信息。当管道出现紧急情况时，监测设备的有关参数应立即改变，并及时向抢修中心报告事故情况。
        4.4 结合实际情况安置给排水管网
        由于水资源流失和日常维护成本高，给排水管网建设过程中实事求是地进行勘察十分重要。管道安装时应充分考虑到各种因素，包括管道的后期维护和保养，管道所用材料与当地环境是否兼容，能否达到设备与环境的协调。与此同时，应坚持可持续发展的理念，降低管材使用成本。
        4.5 施工方法改进完善
        市政给水管道的施工涵盖了管道深度、基本接口及保护。很多管路工程的造价和深度都依赖于外管道的土质和强度。比如，在安装管道时，地下管线的深度由基础单元、基础界面和保护确定，它由外部荷载、管道穿越和管道强度决定，其深度受冻土表面的影响。
        结束语
        综上所述，各城市都要有完善的排水系统，城市管网是城市的基础设施之一。科学、合理的城市给排水管网既能保证整个城市的正常生活和生产，又能对城市的发展产生一定的影响。如果不加以重视，就会影响整个城市的正常生产和生活，严重的还会影响整个城市在一个国家的城市给排水管网中所扮演的重要角色，这也对设计者提出了更高的要求。
        参考文献：
        [1]李浩.谈市政给排水管网的优化配置与管理[J].城镇建设，2020（05）：232-235.
        [2]李冰.城市市政给排水管网的优化配置与管理探讨[J].写真地理，2020（05）：195-196.
        [3]杨曦.新时期城市给水管网规划建设管理[J].河南水利与南水北调，2020，49（04）：160-161.
        [4]吴正高.城市给排水管网规划及优化探析[J].中国高新技术企业，2019（27）：135-136.