摘要：随着我国城市化进程步伐的加快，城市给排水管网建设对整个城市的生态环境起着越来越重要的作用，它在提高居民生活质量及改善当地生态环境方面意义重大。但随着给排水管网的不断密集和延伸，以及城市建设规模的不断扩大，很多城市给排水管网由于历史原因，存在许多不完善的地方，迫切需要对包括现有设施的改扩建和优化完善，提高给排水的使用效率和效果。
关键词：城市给排水；管网；优化设计；研究
前言：
给排水管网是城市改造工程不可缺少的部分，在区域污水排放与控制中发挥了重要作用。随着新城区改造工程扩大化发展，给排水管网布局更加区域多样，设定符合区域特点的给排水网络，能够进一步加快地区污水排放模式的改造进程。从可持续发展角度考虑，必须设计更为科学的给排水管网平台，按照城市供输水作业要求设定管理系统，才能满足城市长期改造与发展战略要求。
1给排水管网优化的必要性
雨水管网系统是城市基础设施之一，负责输送各类污水及雨水，保持城区环境的生态化水平。早期城市改造规划目标不明确，对给排水管网布局缺少足够的重视，导致管网布局与实际应用存在较大差异，不利于管理系统结构改造需求。伴随着城市改扩建步伐加快，城市给排水管网必须进一步优化改造，才能体现出系统在各类水源调配中的价值。此外，排水管网布局及工艺设计中，要综合考虑城市地区建设实际需求，做好管网布局分析与计算工作，实时拟定切实可行的系统布局方案，为管道安装施工提供科学的指导依据。
2 城市给排水管网优化设计原则
城市管网主要包括给排水、供气、供暖等管道系统。 在这些管道系统中，给排水管网数量最大，工程结构也是最为复杂，贯穿于城市地下各个角落，是市政管网系统中的重要组成部分。 给排水管网主要有管道、泵站、水塔等设施构成。 排水管网的线路设计、管网材料的使用以及设备配置等都对整个给排水系统的优化效果产生重要影响。
2.1 优化设计的前瞻性
城市给排水管网的优化设计要兼顾城市总体发展规划，合理确定城市的近、中、远期供水量以及规划布局给排水干管系统，只有这样，给排水管道工程建成后才能既满足当前的城市发展的现实需要，又能满足未来城市规模扩大后的发展需要。
2.2 优化设计的针对性
要结合城市给排水现状，对管网及其运行中所存在的问题进行实地调查，深入分析，有针对性的解决城市给排水系统现实存在的主要问题。 随着社会不断发展，越来越多的农村人口涌向城市，城市规模越来越大，城市管网所承担的压力也不断增加。 因此，在优化城市管网设计时，要结合本地城市发展的现实情况和周围环境，设计出合理的给排水方案，能够更好的为城市发展和人们的生产生活服务。
2.3 优化设计的实用性和经济性
要本着安全可靠的前提下，力求节省投资，降低能耗，以满足供水需求和管网运行的安全， 提高给排水管网的实际可操作性。 在进行设计的时候，设计人员应该根据实际的需要来选择管径和管材，这样才能更好的达到物尽其用的效果，同时也能更好的保证管道的使用效率达到最大， 最终实现优化设计的实用性和经济性。
3 城市给排水管网优化措施
3.1给排水管线布局优化
给排水管线的布局优化就要从管线方案的设定，管线材料的使用以及设备型号配置等等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在优化布局设置时，要充分考虑城市发展整体规划，考虑系统的可扩展性，既要立足当前，也要着眼长远。在给排水管线布局设计上还要兼顾系统维护、检修的便捷性，选择线路简短和高效，在管网设计方面采取环状结构，并进行环、枝结合。配水管网宜布置成环状，供水要求不高时，可为树枝状，等到将来城市发展带动用水量增加时，再连接成环状。
3.2给排水系统应急处理的优化
随着城市交通压力的增大，老旧管网时常出现爆管等突发事件，在优化管网设计时还要充分加强给排水系统应急处理机制的优化，满足城市发展的现实需要。随着信息技术在各个领域中的广泛应用，加强给排水应急处置离不开信息化支撑。因此，应加强给排水系统的信息化投入，为工程施工提供最新的管网信息，建立严密的监测系统，准确统计城市污水管道负荷，及时发现管道淤积和渗透泄漏，预防重大污染事故发生。
3.3改进城市给排水管网的整体质量
第一，加设伸缩管、排气阀等，从城市给排水管道爆管的原因来看，有不少部分是由于脆弱接口处轴向应力过大所致。为预防和控制该类事件的发生，可考虑在脆弱接口处加设伸缩管（即修复管套），以削弱该处的轴向应力，并在地形起伏地带的管道顶端加装自动排气阀，或是在地势平坦处进行挖槽期间，对管线进行循环升高或是降低的设计，并加装排气阀，以确保城市给排水管网的安全运行。第二，对接口形式加以改进，城市给排水管道有一部分是选择钢管设计而成的，高度的机械强度、内外压承受能力强以及适用范围广和便于多种管件的焊接是钢管的优势，但相对于其他管材，普通钢管在耐腐蚀方面存在相当大的劣势，为了延长钢管的使用年限，可通过加强防护来进行优化设计。有不少国家是选择使用承插式焊接接口钢管来实现的。通过将以往普遍使用的对接焊缝接口钢管改换成搭接焊缝接口模式，能够有效地促使接口焊缝质量的提升，集中处理环向焊接所承受的应力，从而起到保障城市给排水管网安全、稳定的效果。除此之外，还可通过巧用管道设计方法来对城市给排水管网进行优化，例如在排水管道埋设期间，若遇到原有管道与污水管交叉的情况，可选择管道穿井的方式控制埋设管道的深度，节约造价成本，并最大限度规避管道堵塞现象的发生，确保城市给排水管网的污水排放、泄洪能力等得到正常发挥。
3.3雨水排水设计
雨水管渠的设计是城市道路排水设计的重要环节，应注重雨量计算的准确性,结合当地的地形特点和气候特征,实践经验表明,传统的方法缺乏对暴雨强度公式中多个参数的综合考量。笔者认为，借助于遗传算法的全局随机搜索技术和对目标函数的直接操作，能够有效地提高公式的计算精度，达到优化暴雨强度公式各项参数的目的。从市区的实际情况,由于市区的建筑密度高,城市道路交通量大，在具体管线的设计上，雨水管通常采用暗管,地形平坦的道路上通常借助于加盖板渠道来排除雨水，经济又有效，也便于日后的管理与维护。相比于市区，郊区建筑密度相对较低，从节约成本的角度来看,可考虑采用明渠的设计方案，借助于道路边沟排除雨水。
结束语：
给排水工程与社会、人类的生活有着密切关系，本文主要对城市给排水管网的现状及优化设计进行分析，认为城市给排水管网的优化设计应重点集中在合理选用管材、紧抓工程施工和改进整体质量等三个方面，希望有关水利工程人员能够加以重视，并在日后多加提高城市给排水管网的管理、维护与设计优化，提高城市给排水管网的安全运行能力，以保障人们的生活用水、减少城市生态环境污染，推动城市居民的生活与生产。
参考文献：
[1]赵媛媛,张克林,马敏杰.城市规划中给排水管网设计问题的认识与体会[J].科技与企业,015,06:157.
[2]申杨.城市给排水配套管网工程的几点思索[J].科技视界,2015,16:102+141.
[3]陈建欣. 城市给排水管道网技术设计方法分析 [J]. 城市建设,2010（2）.
[4]班文利,郭玉祥,王志成.城市给排水管道安装与维修探讨[J].城市建设,2009（31）.
[5]李明才.市政室外给水管道工程设计探析[J].科技创新与应用,2014（7）.
[6]黄超.城市给排水管网优化设计[J].江西建材,2011(8)：4.
[7]陈建欣.城市给排水管道网技术设计方法分析[J].城市建设,2010(2).
[8]班文利,郭玉祥,王志成.城市给排水管道安装与维修探讨[J].城市建设,2009(31).
论文作者:荆士夺
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第29期
论文发表时间:2018/3/5
标签：管网论文; 给排水论文; 城市论文; 管道论文; 优化设计论文; 布局论文; 系统论文; 《建筑学研究前沿》2017年第29期论文;