摘要：长期以来，排水管网的优化设计主要依靠模型试验或已有装置所得结果进行设计、运行和管理，在一定程度上运用直觉优化和试验优化方法。随着系统分析方法、计算机技术和电子计算机的发展，国际上开始对各种类型的排水系统进行最优化的研究和实践，同时将计算机软件应用于排水管网的自动优化设计，取得了显著的经济效益。虽然以上技术手段取得了良好的效果，但排水管网的规划、体制等总体构架和工程设计方面亦存在一定的可优化性，本文中将进行简单的分析讨论
关键词：城市给排水；管网优化；措施
随着城市化的发展，城市排水管网系统不断进行完善，现有的排水管网也需要加以改造。城市排水系统的优化设计，目前国内外已经取得很大进展，各种技术及模型也日趋完善。我们在优化设计的时候，要遵循必要的程序，根据现实需要选择恰当的方法，建立完善的排水管网系统，保证系统的正常高效运行。给水排水管网的优化设计，是当前工程关注的重点，在当前形势下，要充分利用排水体制，在管网上进行优化设计，合理应用新型材料，才能使给水排水管网更上一层楼。
1 城市排水管网的现状
与欧美及日本等工业发达国家相比，我国城市排水管网建设存在较大差距，但改革开放以来我国在城市排水系统取得了较大的发展。但由于历史落后太多，总体的水平依然非常落后。2008年我国城市排水管网普及率约为60%，其中小城镇现状排水管网普及率更低，约40%-60%，远低于国家排水管网覆盖率80%标准要求。从全国来看，我国城市排水管道长度总量在过去的20年里逐年增长，尤其是近10年我国加快排水管网的建设发展，2001-2010年全国新增排水管道22.8万km，超过60%的排水管道是在近几年建成的。截止2010年底，我国城市排水管道长度总量达到37万km，城市排水管道密度为9.0km/km2。与发达国家相比，我国城市排水管网不论是总量，还是人均占有量和管网密度均落后，且差距悬殊。
2城市排水管网优化方法
2.1平面布局的优化设计
排水管网平面布局的优化以管线短、管道工程量小、水流通畅且节省能量为目的。正确的定线是经济合理设计排水管网的基础。定线要尽可能利用地势，干管支管要尽可能走直线，设计时要减少管道埋深，中途要减少提升泵站的设置。具体到某种排水管道的平面布置方案是否最优，取决于定线埋深优化设计计算的结果。
目前，排水管网的平面优化方法主要有决策图法、优化树法以及简约梯度法，每种方法都能够有效提高排水管网的科学性。以决策图法为例，决策图是一种常用于系统优化的数学方法，它将方案决策问题用决策图加以解决，以最短路算法来简化计算，这样，方案决策的问题实际上就是求从A到B的最短路问题。
在市政排水管网平面布局的优化设计中，采用决策图法建立决策图模型就是假定所有流量都汇集于规定的若干节点，用决策网络表示排水管网的方案集，寻找节点流量导入出水口的最短路而找出最经济的管道布置方案。采用这种方法，可以提高设计的经济性，并且采用决策图网络模型，考虑了水力因素以及地形因素，简化了计算工程，减少了优化设计的工作量。
2.2管道参数的优化设计
当管道的平面布局优化之后，为了使得排水管道进一步优化，还需要对管道的管径、埋深以及不同管段之间的设计参数等进行进一步的优化。通常，管径与管材费用成正比、与坡度及埋深成反比。因此，尽管在流量确定的情况下，管径与埋深之间有多种组合，最终选择投资最小、效果最好的最优组合。因此，对管径及埋深等管道参数进行优化，就非常重要。
3 给水排水管网优化措施
3.1 管线平面优化设计
给水排水管网的布置原则是既要使工程量最小，又要使水流畅通、节省能量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆止确的定线是合理经济的设计管网的先决条什。定线的基本原则是：干管支管的设计尽量采用直线布局，不要拐弯：定线应尽量利用地势，使污水在重力作用下流人污水厂：设计时应尽量减少管道埋深：在管道的中途尽量减少提升泵站的设置。在早期的研究中，设计方法为假定每一段管径相同，以挖方费用为优选依据，选择一初始布置方案，然后通过算法逐步进行调整，后来又引人了排水线的概念，将排水区域内与最终出水口节点相距同样可行管数的节点用一根排水线连接起来，这样把问题转化为最短路问题，可用动态规划法求解，但此方法把寻优的范围被限制，使人们在设计过程中很容易把最优方案排除。后来人们把城市排水系统排水布置抽象为由点和线构成的决策图，从图论中寻找方法1986年发展到利用三种权值来解决问题，三种权值是各管段地面坡度的倒数；各管段的管长：各管段在满足最小覆土条什下，按最小坡度设计时的挖方量，分别对这三种权值运用最短路生成树算法求管线平面布置方案，再进行管径、埋深和提升泵站的优化设计。
3.2 管材选择及管道附属设施
在工作中对于管材选择要引起高度重视，在对该项目施工过程中，工程人员要能够使得管材能够满足各项要求。排水管道本身必须要具有足够强度，要能够抵抗污水中杂质冲刷，排水管道本身不能够透水，要尽量就地取材。这样才能够保证效果。对于管道附属设施例如检查井、结合井、沉泥井也应该进行科学设计。
城市给排水管网设计是一项非常重要的内容，在人们对这项工作的重视程度越来越高的背景下，对其进行科学优化是有着非常重要的意义的。在今后施工过程中要结合实际来进行设计优化。
3.3 废水排放管理
废水污水的大量排放会导致排水管道不顺畅或者出现拥堵现象，很多工厂经常排放含有柴油、汽油、浮渣、粘稠渣油等杂物的污水，生活污水排放中也会含有纺织物、橡胶产品或者塑料产品等杂物，这些都会造成排水管网拥堵。并且油渣和油脂如果冷凝之后，会和沥青类似，堵塞排水管道的情况很严重，并且清理很困难，而污水中如果含有大量的汽油或柴油，很容易引发火灾，甚至还会出现爆炸的情况。对于这种情况建议居民在排水口或在管网接口处设置拦物网和沉泥井，沉泥井的设置一定要在检查井之前，并且保证深度比排水出口的管底深出一米左右，这样才能保证杂物沉淀后落入管网。这些措施都是为了保证排水管网效能的提高。
3.4 提高施工管理水平
市政排水管网工程关系到民生问题，所以一定要高标准、高要求的施工，保证工程质量和进度。要建立完善的监督部门，保证工程质量，并且以管理者为核心，各部门协调配合，形成完善的质量监督和控制体系。这样就能保证施工的每个环节都有依据，根据具体规定进行施工并验收。施工中利用先进技术提高效率，如非开挖技术、顶管技术和降水技术等，不仅能够提高效率，也能提高工程质量。
结束语：
随着我国城市化建设规模和建设水平的不断提升，以及城区布局环境调整和老城区改造项目的不断推进，不仅对城市基础设施的建设水平和建设步伐提出了严峻考验，更在很大的程度上体现着未来的城市发展规划和延展空间。在这一过程中，作为城市基础设施建设项目的给排水管道网的规划设计问题便被摆在了首要的位置之上。下面本文将从现阶段我国给水排水管网现状和给水排水管网优化措施两方面对此进行全面的论述。
参考文献：
[1]解决城市给排水建设面临问题的对策与设计措施[J].高树元.科技风.2014（13）：78.
[2]对城市给排水规划的分析[J].包炜政.科技信息.2014（25）：112-113.
[3]城市重建道路与建筑给排水管网的选择与施工[J].刘永忠.中国高新技术企业.2014（12）：123.
[4]城市给排水工程存在的问题及对策[J].胡稳. 建材与装饰.2016（41）
[5]城市给排水管网优化措施[J].张辰纲. 化学工程与装备.2017（02
论文作者:宫海峰,盖淑美,盖淑君
论文发表刊物:《基层建设》2018年第3期
论文发表时间:2018/5/18
标签：管网论文; 城市论文; 优化设计论文; 管道论文; 给排水论文; 排水管道论文; 方法论文; 《基层建设》2018年第3期论文;