试论中等城市给排水管网的现状及优化

许美云

（身份证号：33012619720511072X）

试论中等城市给排水管网的现状及优化

许美云

（身份证号：33012619720511072X）

本文将以城市给水排水管网优化方案为重点，进行全文的展开。

城市基础设施；给排水；管网；优化

引言

目前，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。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。

1　给水排水管网现状

1.1规划设计问题

给排水管道网的规划要以城市建设发展布局规划为主，其规划目标不仅需要满足现阶段的实际需要，更要适应于未来城市改造建设需求，因此在实际的规划过程中需要将各项设计标准进行综合性的全面考虑。

1.2排水体制问题

合流制和分流制作为目前我国排水系统中的的两个主要体制，都具有其各自独特的特征性。混合制常出现于城市排水系统中，在需要扩建的合流制的城市排水系统时常出现的。在中小城市中，因各区域的自然条件以及修建情况相差较大，因此要因地制宜地在各区域采用不同的排水体制。

2　给水排水管网优化措施

一般来讲，排水管道优化设计主要内容为：对于某一设计管段，当设计流量确定后，在满足设计规范要求的管径和坡度的多种组合中，取得管材费用与数设费用的甲衡。当然这仅为在设计流量时的优化，但是在整个给水排水管网中，其优化设计措施必须是多层次、多角度的。

2.1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。止确的定线是合理经济的设计管网的先决条件。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件下，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，最后取投资费用最小的平面布置方案作为最优设计方案。

2.2环刚度的优化选择

环刚度是塑料埋地排水管（新型管材均可认为是塑料排水管）抗外压负载能力的综合参数，为了保证塑料埋地排水管在外压负载下安全工作，环刚度的选择是设计中的关键之一。如果管材的环刚度太小，管材可能发生过大变形或出现压屈失稳破坏。反之，如果环刚度选择得太高，必然采用过大的截面惯性矩，将造成用材料太多，成本过高。外压负载比较复杂，主要包括土壤重量和地面产生的静负载，以及运输车辆经过时产生的动负载。塑料埋地排水管承受负载的机理也比较复杂，因为塑料管属于柔性管，在外压负载下管材和周围的土壤（回填材料）产生管土共同作用。换句话说，是管材和周围土壤（回填材料）共同来承受外压负载。决定塑料埋地排水管铺设后能否正常工作的，负载、管材和土壤3个参数都很重要，而且相互影响。所以环刚度的选择不仅取决于外压负载的情况还取决于铺设后管道周围土壤（回填材料）的情况。

3　结语

作为市政工程建设项目的基础组成部分，城市给排水管网的设计与施工建设，不仅体现着一个城市的现代化发展水平，更影响着未来城市建设的发展与城市区域的划分，因此加强对城市给排水管网的设计与施工工作将直接作用于城市本身，和该城市居民的生产生活活动的开展。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。

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TU990.3

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1673-0038（2015）25-0095-01

2015-6-5