市政给排水工程设计中的节能给排水技术

摘要：节能是现代社会发展的基本要求之一，包括市政给排水工程在内，均要求设法降低能耗，提升节能水平。以市政给排水工程设计中节能给排水技术应用价值为切入点，在此基础上分析其节能技术类型以及技术应用方法，就加强设计集成化水平、模拟分析、引入现代技术方法、加强监控跟踪等措施进行具体论述，服务未来各地市政给排水工程设计、建设，改善工程节能效应。

关键词：市政给排水工程节能给排水技术动态监测智能给水

Energy-SavingWaterSupply-DrainageTechnologyinMunicipalWaterSupplyandDrainageEngineeringDesign

ZHUPeijin

Gansu（Wuwei）InternationalLandPortManagementCommittee，WuweiCity，GansuProvince，733000China

Abstract：Energysavingisoneofthebasicrequirementsforthedevelopmentofmodernsociety，includingmunicipalwatersupplyanddrainageengineering，whichrequirV9L7xoxreUGPyvfG8y+Wjw==eseffortstoreduceenergyconsumptionandimprovethelevelofenergyconservation.ThisarticletakestheapplicationvalueofEnergy-SavingWaterSupplyandDrainagetechnologyinmunicipalwatersupplyanddrainageengineeringdesignasthestartingpoint，analyzesthetypesandapplicationmethodsofenergy-savingtechnology，onthisbasis，andspecificallydiscussesmeasuressuchasstrengtheningthelevelofdesignintegration，simulationanalysis，introducingmoderntechnologymethods，andstrengtheningmonitoringandtracking，inordertoservethefuturedesignandconstructionofmunicipalwatersupplyanddrainageengineeringinvariousregionsandimprovetheenergy-savingeffectoftheproject.

KeyWords：Municipalwatersupplyanddrainageengineering;Energy-SavingWaterSupplyandDrainagetechnology;Dynamicmonitoring;Intelligentwatersupply

节能给排水技术是节能给水技术、节能排水技术的共称，主要通过技术性方式改善给排水系统的工作能力，减少非必要能耗，提升水资源的利用率。在现代市政给排水工程设计中，节能给排水技术得到普遍关注，但其应用情况、成效各有不同，也有部分地区对节能给排水技术的了解不够深入，不能充分挖掘其优势，导致市政给排水工程设计效果不能达到预期水平[1]。为进一步推动各地市政建设，分析市政给排水工程设计中节能给排水技术的应用价值、技术类型、应用方法等，具有一定的必要性。

1工程设计中节能给排水技术应用价值

1.1合理利用水资源

市政给排水工程设计中，应用节能给排水技术的直接价值在于合理利用水资源，包括给水阶段的节约、排水阶段的回收利用、日常给排水工作中的信息监测和自适应优化等。给水阶段，可采用智能技术改善传统给水模式，以智能给水控制模式，减少非必要的高参数供水，实现给水阶段的节能节水。排水阶段，以循环系统进行污水的必要净化，应用于市政绿化、车辆清洗等工作，减少对自来水的消耗，通过循环用水的方式实现节能[2]。

1.2带动市政建设

节能给排水技术能够通过减少水资源损耗的方式，实现节水，以节水为纽带，实现能耗控制的综合优化，在直接改善市政给排水工程工作能力的基础上，也能间接实现市政建设。例如：智能技术，能够用于给水、排水工作的监测以及自适应调整和自动化管控，其工作中形成的积极经验，也能够应用于都市市政工程和综合建设的其他环节，包括智慧城市电能控制系统、城市交通系统等，以智能技术的共性优势为基础，全面推动市政建设[3]。

2市政给排水工程设计中常见节能给排水技术类型

2.1智能给水

智能给水是较早应用于市政给排水工程设计的现代技术。一般认为，该技术源于20世纪60～70年代的美国，并快速在全球范围内得到重视。从原理上看，智能给水主要强调对用户用水需求进行信息感知和积累，感知技术强调实时性，以用户目前用水信息为着眼点，提供与之匹配的给水作业参数，避免系统过负荷作业、过量给水。持续积累的数据可用于分析区域内、目标用户个体的用水规律，也拟定比较科学的宏观给水计划、建设对应工作系统，从长期角度减少给水能耗，控制可能出现的浪费隐患[4]。

2.2动态监测

动态监测本质上是自动化技术、可视化技术、通信技术的集成，在市政给排水工程设计中，该技术可以服务排水监控、给水信息分析，以减少不当供水、排水异常等问题发生率[5]。例如：针对给水工作进行的动态监测，主要利用现代通信技术以及信息化工具，对供水参数进行分析，包括智能传感器采集的水流压力信息、流速信息、流量信息等，这些信息可用于实时分析给水参数，根据远程端的指令和默认程序进行对照分析，如果其存Hot3V17EYco2WSL5HBh9HQ==在不合理之处，也可以结合对照结果进行实时调控，如降低供水压力、减少供水量，控制过量供水导致的浪费等。排水阶段也可以发挥动态监测技术优势，了解排水工作动态，组织必要的调控。

2.3分流排水

在市政给排水工程设计中，分流排水并不少见，早期主要以雨污分流为设计目标，其后逐步发展为生活污水、工业废水、雨水的分别排放，其主要作用在于通过不同技术手段进行废水的必要净化，使其能够实现重复、循环利用。如大部分自然降水，可以通过简单过滤用于市政清洁、绿化等工作；含有重金属的工业废水不能与雨水共同处理，可以利用悬浮法、电解法等方式加以净化，再做排放或重复使用。目前，分流排水在部分地区已经初步得到应用，出于进一步控制排水工作能耗、节约水资源的目的，对分流排水技术进一步细化显得必要，但这也对市政给排水工程设计提出了更高要求，尤其是空间设计、配置等成本相对偏高。

3工程设计中节能给排水技术应用方法

3.1加强设计集成化水平

市政给排水工程设计中，节能给排水技术应用应关注现代技术的集成化，以集成思路组织远程端控制、现场端执行，使各项技术能够在统一系统内以清晰逻辑发挥节能价值。例如：动态检测的集成系统应强调以计算机、通信模块、现场采集终端等作为对象，形成一体化作业机制如图1所示。

按照图1所示模式，给排水系统内的各类线路、用水端设施以及其他设施，共同接受系统的动态监测，由距离最近的传感器进行相关对象的信息采集，如用水量、线路内水流速等，这些信息实时采集、实时传递，以远程端的工作设施进行分析，与监测信息库进行对照，以分析当前市政给排水系统（一般是某一个区域的工作系统）的实时工作状态，根据对照结果做出必要调整，如过量供水的调节、供水参数变化的记录和积累等。

3.2模拟分析

模拟分析主要在市政给排水工程设计阶段发挥作用，以节能给排水技术的虚拟化运用为基本渠道，对市政给排水工程的一般关键参数进行设计调整。例如：智能给水模式可以借助大数据技术、智能技术、BIM技术等加以实现。

在实际工作中，各地可以根据理念工作形成的资料建立大数据资源库，再利用该库进行数据分析，评估本地用水的一般规律、增长情况，确定合适的市政给排水工程设计方案和建设参数，并对建设方案进行三维模拟，形成足以支持工程建设的科学化方案。以给水管线为例，可采用参数模拟法进行分析，首先将某一个或若干静态参数代入BIM软件中，模拟其给水稳定性，之后逐步进行参数调整，扩大用水需求，判断该模型是否能满足供水需要，根据模拟结果以及本地工作积累的信息，最终确定市政给排水工程设计方案。以妥善的设计避免重复建设、运维工作高支出问题，发挥节能给排水技术虚拟应用层面带来的积极价值。

3.3引入现代技术方法

各类现代化的技术有利于发挥节能给排水效应，改善市政给排水工程设计水平，包括传感器技术、智能技术、云技术等。以智能技术为例，可将该技术应用于系统渗漏监测工作中。

按图2所示模式，在市政给排水工程设计阶段，在给排水管线各处放置可以独立工作的传感器，通过传感器采集空气湿度信息，将该信息以实时通信的形式提供给智能模块进行智能分析，再由后者根据实时性，将对应结果提供给远程端工作人员，发现渗漏及时进行处理。该技术的核心在于智能辨识，默认非渗漏情况下，某排水管线周边空气湿度一般为50%，实际工作中，因降水、地下水水位变化等因素影响，其所处区域的空气湿度会围绕50%出现上下变化，表现为

[min……47；48；49；50；51；52；53……max]

当周边出现极限环境时，排水管线周边空气湿度会达到min、max水平，默认其非异常情况下，空气湿度不会持续超过max水平，当某一段时间内传感器采集的信息表明管线周边空气湿度始终偏高，可认定其存在渗漏风险。可根据大数据确定max的一般水平，代入智能模块完成记忆。实际工作中，由传感器进行管线周边空气湿度收集，并提供给智能模块进行分析，可根据相关结果进行渗漏定位和快速处理，减少给水系统水资源浪费情况。

3.4重视分流系统建设

市政给排水工程设计中，为保证排水管线的功能，还应加强分流系统建设，主要强调根据分流规划，结合雨水、生活污水、工业废水的处理要求，分别建设处理中心，配置对应的工作设施和作业系统。

以雨水处理为例，可以根据本地降水的一般信息，建设若干个大型雨水收集池，每一个收集池应能满足最大降水等级（本地）下雨水存储的要求，非降水状态下，水池均处于关闭状态，进入降水周期予以开放。在水池内放置小型动力系统，如水泵和输水管线，在管线的进水一端放置微米级过滤网，以水泵实现池内雨水的泵送，利用过滤网滤除其中的杂质，净化后的雨水直接通过输水管线输送到地表工作站，用于市政清扫、绿植灌溉等方面。其他的分流系统也根据其处理需要进行建设，改善市政给排水工程设计、工作水平，发挥节能给排水技术优势。

4结语

综上所述，市政给排水工程设计中的节能给排水技术多样，对其进行积极应用，有助于合理利用水资源，带动市政建设，所以，应在未来工作中予以更多重视。当前可用于市政给排水工程的节能给水技术包括智能给水、动态监测、分流排水、循环用水等。这些技术的特点和原理各有不同，实际应用阶段，主张加强市政给排水工程设计集成化水平，借助模拟分析、现代技术手段、大数据辅助等方式，确保其能够发挥预期作用，以提升市政给排水工程工作水平，实现节能建设。

参考文献

[1]汪欣.市政给排水工程的节能设计措施研讨[J].智能建筑与智慧城市，2023，（12）：155-157.

[2]彭博.基于BIM技术的市政给排水管道工程措施项目成本管理研究[D].南昌：南昌大学，2023.

[3]龙辉，陈小军.市政给排水工程设计中节能技术的应用研究[J].低碳世界，2023，13（3）：103-105.

[4]李威，李丹.市政给排水工程设计中节能技术的应用研究[J].低碳世界，2022，12（3）：65-67.

[5]程海风.基于模糊物元分析法的市政给排水工程造价风险管理研究[D].石家庄：石家庄铁道大学，2022.