城市市政给排水管网的优化配置与管理探讨

魏巍

摘 要：城市市政给排水管网直接涉及到人们的生产生活，良好的给排水系统能够保证城市的可持续发展。本文结合城市给排水管网运行现状，对给排水管网进行优化配置和管理，能够保证管网的政策运行。

关键词：城市给排水；管网；优化配置；运行

前 言

城市化水平的提高对基础设施的完善提出了更高的要求。市政给排水管道和人们的生活息息相关，它对城市的发展有着重要影响。城市给排水系统包括管道、泵塔、水塔、调节阀、沉淀池等多种输送水系统。任何一个环节出现问题都会直接影响到整个管网系统的正常运转。在某一管段设计中，当流量确定后，在满足设计规范要求的管径和坡度的各种组合，所取得管材费用和数设费用的平衡。然后在整个市政给水排水管网中，其优化设计措施必须做到多层次、多角度。

我国城市给排水系统还不是很完善，很多城市还在使用20世纪排水管道，严重制约了给排水的效率。2011年，北京、武汉等地暴雨排水不畅导致市区出现“看海”事件，给人们的生活带来损失和不便。为了避免此类事情的发生，城市给排水要进行优化配置、改建，甚至新建。在优化给排水方案的时候要根据各个工程的复杂性、特殊性、环境情况等进行具体问题具体分析，保证在安全可靠、正常运行的情况下选择经济合理的排水方案。

1 城市市政给排水管网的优化配置与管理措施

1.1 系统布局优化

城市规划的发展促进了市政给排水管网的规范性和合理性。而市政给排水的规划也要在符合城市总体规划和分期建设的布局要求下，进行供水系统管网布局。

在城市当中，给排水管网设计是否合理直接影响了供水、排水情况。市政给排水管网布局的原则是：更多考虑布局的发展空间，给排水管网均匀分布在整个区域内并确保每个用户都有足够的水量和水压力；在保证供排水正常的情况下，最大限度缩短管道铺设的距离，线路做到简短、高效，降低供水管网的成本；根据地形、水位置、水消耗、水分布，考虑分区发展；综合考虑给排水区域的地形地貌、水源条件、河流、調节池位置、沉淀池位置，还要考虑到公路、铁路、建筑等一些列市政设施的影响。尽量能够满足城市所需水量、水压要求，避免影响到其他设施。

1.2 管线优化

管线设置是给排水管网的基础，也是重要部分。首先给排水要有系统、科学的规划布局。管线平面优化布置的原则是工程量小、流水畅通、节省能量。利用三权值能够对管径、深度、泵站进行优化配置。

管网运行要从管网的可行性和经济性出发，结合经典算法和新型算法辅助设计。典代表理论有线性规划、非线性规划、动态规划法等；现代科学发展，衍生出很多新型算法。新型算法主要有遗传算法、人工神经网络法、动态规划、模糊数学、遗传算法相结合的方法，以及MATLAB、地理信息系统（GIS）等计算。

1.3 管材的优化

管道的性能是影响给排水管网质量的一个关键性因素。市政给排水管道工程目前用到的管道类型有球墨铸铁管、钢筋混凝土管、钢管、塑料管及复合管。不同的管道材料有不同的性能，适合不同的给排水工程。在设计的过程中，工程师要分析管道承受压力和外部负载、地质和施工条件、市场供应情况及管道材料，确保管道性能符合管网要求。

影响管道本身质量的一个重要条件是耐腐蚀性。城市要确保输送水质量清洁无污染就要避免管道出现腐蚀，影响水质。使用的管道要有良好的耐腐蚀性，供水管道内壁光滑，无有害物质析出。

积极使用新管材。污水管道设计中新管材比如PCCP管、PVC-U管、PE管、聚丙烯等新型塑料复合管，管道摩阻小、排水量大、重量轻、施工方便，都可以再排水系统中进行优化推广。

1.4 旧管网的优化改造

旧管网改造首先要对排水系统进行整体分析。给排水管道布置要符合城市或者区域总体规划需求，充分考虑原有管网体系的对接需要。给排水历史较长的城市，应分新、旧管网区域分别编制规划。改建或者扩建管网设置要充分利用原有管道，节省工程量和资金。

对管网重点区域进行有计划摸排，找出“明漏”和“暗漏”位置。老化严重、漏损严重的管道，用新管代替。新管的质量要合格检验，选择耐压性好、抗腐蚀性强的管道，保证可靠性。

给排水管网通常和电信管线、自来水管线、燃气管线出现交叉和高程冲突，有可能破坏给排水管道的整体性与密闭性，影响管道的使用寿命。要在工期、施工难度的允许下尽可能对这些管线进行迁移或者改线，消除高程冲突，满足排水管道的施工空间要求。同时，为今后市政管线建设中尽量避免高程冲突。

1.5 完善给排水系统功能

（1）提高给排水系统的监测水平。信息化的发展促进了管网的信息化管理。新管布置完毕后要对新管进行实时监测，更新管网信息，并将历史数据也导入进去，形成一个计算机信息体系。加大信息管理的资金投入，运用信息化技术，缩短对信息更新和快速处理的过程，为管网防护工作进一步展开打下基础。在各工程施工过程中，首先取得新管相应信息，提前做好防护工作。用科学技术手段进行流量监控，及时预警，随时掌握管网中的流量液位。在发生爆管的时候能够根据监测数据及时进行报警维修处理。

（2）根据当地气候气象，测算合理的降水量，确保市政雨污分流工作的有效展开。排水管道、出水口、泵站的标准系数不仅要考虑市政管网排水能力，还要在动态监测和测算在最新气象趋势背景下降水量的波动。

（3）制定管网污染防范策略。城市管道淤积以及渗透泄漏会对城市的正常运行产生诸多不便，很多南方水厂在排涝期间水质恶化、排水不畅都能引发供排水危机。因此，城市管网污染首先要做好监控和防范策略，对城市重点地段架设监测系统，以实时、准确地监测城市污水管道负荷。另外，还应该对给水系统设计备用取水口，应急水源等，以保证整个城市的给水系统能正常工作。

1.6 市政给排水管网的管理

市政给排水管网施工要建立系统的质量管理体系，各级施工队伍要从上到下进行严格的质量控制。提升管理水平，建立城市给排水管网的计算机网络监控系统和中央调配系统，合理调配污水资源，利用现代高科技管理手段对地下管道实时排查、诊断；明确各级质安员的职责范围，从上到下成质量控制网络，健全各项质量管理制度；确立工程质量检查制度，工程施工资料整编交付办法都要详细规定，对具体的工程项目各道工序要有明确的内检标准和详细的工艺要求。

2 总 结

给排水管网的优化配置和管理是一项庞大、系统的工程，要使管网能够达到高效优质、降低投资、节约能量的目的，需要在科学合理的设计方案前提下，注重施工环节，提高施工质量，运行现代化科学技术。在工程中要以稳定、合理、成本最优化、旧管合理升级、污染处理、紧急处理为综合考虑方向。保证达到降低资源、保证运行的目标，保障人们的生活质量。

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.