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摘要:城市市政给排水管网是城市民生建设中的重要事项,它直接影响到城市生产生活节奏与质量,所以要为城市构建良好的给排水管网系统,保证它的长期可持续稳定发展。本文主要论述了当前城市市政给排水管网的优化配置与管理对策,并加以例证说明。
关键词:城市市政给排水管网;优化配置;管理;系统功能;工程设计
当前,城市化发展突飞猛进,基础设施完善度已经相当之高,这其中也包括了给排水管网系统。该系统的主要组成部分有基础管网、水塔、加压泵站、调节阀、沉淀池、检查井、输送水系统等等,每一个环节都会直接影响城市给排水管网系统的综合功能有效发挥。在针对给排水管网系统的优化配置与管理过程中,应该在满足其流量优化之余,也满足管径与坡度规范要求,实现多方面施工项目内容的有效平衡,保证城市市政给排水管网优化配置与管理的合理性、多角度性与多层次性。
一、城市市政给排水管网的建设现状
城市市政给排水管网本着城市化建设针对性、前瞻性、实用性、经济性等等进行有效规划,希望满足城市发展建设每一阶段的现实需求,例如人们的生产生活、城市规模扩大等等。就目前来看,国内大部分城市的市政给排水管网系统在功能建设上还不够完善,欠缺高效率成果。例如在到目前为止,某些国内大城市在经历暴雨后也无法实现城市排水的有效疏导,经常出现水淹城市的尴尬局面,也为城市居民出行及生活带来极大不便。这就说明目前许多城市还是欠缺合理有效的给排水管网体系,在改建、新建城市过程中没有充分考虑给排水方案的复杂性、系统性与特殊性,尤其是也没能做到具体问题具体分析,整体来看缺乏经济合理的给排水管网建设方案。所以说,当前城市市政给排水管网在建设方面必须实现有效优化配置与管理过程,以解决传统中所存在的诸多弊端问题。
二、城市市政给排水管网的优化配置与管理对策
城市市政给排水管网的优化配置与管理应该从多方面入手、多角度观察看问题,具体来讲本文希望从5个方面来提出对策。
(一)给排水管网系统布局优化分析
市政给排水管网系统在规划布局方面要讲求规范性与合理性,确保供水、排水状况良好。具体来讲其基本原则就在于要多考虑系统规划布局的可发展空间,为给排水管网均匀分布提供有效区域,保证每户用户都能拥有充足的水压力与水量。在供排水正常状态下,应该考虑有效缩短给排水管道的铺设距离,尽量简短优化线路内容,实现供水管网的高效率低成本建设过程。同时也要考虑到管网建设的周边地形、水位置、消耗、分布与分区发展需要,根据上述内容来合理安排例如调节池、沉淀池的正确位置。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆再一方面,也要考虑到其它市政设施建设,合理分析给排水管网系统设施与其它市政设施之间的相互影响作用关系,进而满足城市的现实需水量、水压需求,避免给排水管网建设影响到其它重要设施建设。
(二)给排水管线优化分析
首先要了解管线优化设计应该是给排水管网建设的重要基础,以管线平面优化布置为例,它的基本原则就是工程量偏小、流水流畅,能够最大限度节省运行能量。一般来说,给排水工程都会利用到三权值来实现对给排水管线中管径、深度以及泵站等相关内容的有效配置优化。再者,对于管线的优化应该从给排水管网的经济性角度出发,配合经典算法、新型算法来展开辅助设计过程,再融入动态规划方法衍生更多算法,比如遗传算法、人工神经BP网络算法、模糊算法等等,或者也可以参考运用MATLAB或GIS系统来直接实现给排水管线优化计算过程。
(三)给排水管材优化分析
给排水管材决定了管道的整体性能质量,一般城市市政给排水管网所采用的都是球墨铸铁管或钢筋混凝土管,另外还有复合管与塑料管,要根据不同位置的不同需求来决定使用哪种管材,可应用于不同的给排水工程当中。大体来看,要根据管道承受压力与外部负载,包括外界地质与施工条件来选择管材,重点考察管材的耐腐蚀性,并保证管材在给排水过程中的水质清洁无污染,所以必须避免腐蚀问题以达到优化水质的目的。一般来说,供水管管道部分的内壁一定要保持光滑,且没有任何有害物质析出为最佳。
(四)旧管网的优化改造设计
针对旧管网的优化改造设计应该从排水系统整体来展开分析研究,满足城市区域整体规划现实需求,特别是要保证新管网与旧管网之间的对接需要。一般城市在给排水管网设计方面要分为新旧编制共同规划,可利用原有管道材料及位置进行新管网建设延伸,这样能在一定程度上节省工程工期与成本开支。而对于某些重点区域管网改造则要进行计划性摸排,第一时间找到管网中暗漏、明漏、老化严重的管道位置,选择用新管材来替代。对新管材的要求只有3点:高耐压性、强抗腐蚀性以及安全稳定性。在城市中,给排水管网可能与常规的电线、原有给排水以及燃气管线发生交叉、高程冲突,可能会破坏相互管道布局的完整性与密闭性,严重时相互之间寿命周期都会受到影响。在施工中应该尽量做到对管线的有效迁移与改进,避免出现高程冲突,为给排水管网提供充足的施工空间,这也是在为日后市政管线的有效设计布局做好准备。
(五)给排水管网系统功能的有效完善
主要根据城市给排水管网的基本系统功能来实现全面完善,比如要提高系统整体的监测水平,走信息化建设路线,做到实时监测,时刻做到管网信息数据导入记录,并完善数据导出,形成一套完整的计算机信息管理体系。比如重视流量监控、流量预警功能,以此来把控管网的流量液位,以便于在爆管发生后能第一时间监测管网数据并报修处理。
另外,还要根据地方气候气象状况来合理测算降水量,确保市政雨污分流工作的有条不紊。可以通过给排水管网系统的智能化优化来提高给排水管道、出水口包括泵站的标准系数,再基于动态监测与测算来明确在最新气象趋势下自然降水量的实际波动,有效控制雨水排放。
三、城市市政给排水管网优化配置与管理的案例分析
(一)案例概况
某城市新区建设改造给排水管网工程,整体道路长度8000m,道路宽度35m,道路沿途地形较复杂且落差偏大,最大地面高差115m。该路段承担城市区域每日大量交通量,是城市的主要干道之一,交通道路功能属性强。为该路段进行给排水改造设计,本文主要探讨两方面改造设计内容。
(二)给排水工程设计改造
给水工程设计改造主要考虑到该城市的贫水性质,目前正采用浅层地下水,已经无法满足城市发展的给排水供需要求,所以需要扩建水库来城市提供更大水源。目前该新区的用水量在5万m3/d,而且乡村区域生活用水还依靠地下水,给排水管网并未延伸到这些区域。通过考察发现该区域拥有两处大型水库,蓄水量分别达到200万m3与125万m3,为此希望借助这两处水库将城市的给排水管网远期库容从原始的600万m3增加到1300万m3。
在给水工程设计方面,主要为新区提出控制性规划,在新区北侧规划新的供水水源,在南侧同时建立给水管道,让水源从南北两处从外向内引入,配合新区给水加压泵站来提高给水能力。该新区基于现有地面高程高点问题,初步设计3个给水加压泵站,提高给水扬程到600L/s,高程H为60m,同时还在供水压力不足位置继续设置局部加压泵房。考虑到该地区地形高差偏大(200m以上),所以为新区规划为6个压力供水分区,保证给水管网能够承受较高内外压,利用焊接钢管为给水主干管系统提高承压能力与整体质量。
另外在排水工程设计方面结合暴雨强度公式与相应指标参数来规划排水河道走向。该新区沿线设计了10个排水出口,为雨水排水管道实现交叉口设计,并在周边地块还预留了多处雨水接口。整体来讲,雨水排水管网在布置方面要结合街区道路规划来有效布置,就近排入水体,以满足不同时段、不同情况、不同区域的雨水排水需求。
总结:
对城市而言,城市市政给排水管网优化配置与管理工作既复杂又庞大,城市建设中应该力图满足它的高效优质建设和节约能源成本建设需求,实现科学合理设计与管理过程,提高城市居民的生活水平。
参考文献
[1]刘海涛,李莉.市政排水管网优化设计的方法研讨[J].西南给排水,2009(04).
[2]吴秦.城市排水管网的现状及规划设计[J].中国科技博览,2011,28.
论文作者:刘永玲
论文发表刊物: 《建筑学研究前沿》2017年第10期
论文发表时间:2017/9/29
标签:管网论文; 给排水论文; 城市论文; 市政论文; 系统论文; 管线论文; 管材论文; 《建筑学研究前沿》2017年第10期论文;