城市市政給排水管網(wǎng)的優(yōu)化配置與管理探討

魏巍

摘 要：城市市政給排水管網(wǎng)直接涉及到人們的生產(chǎn)生活，良好的給排水系統(tǒng)能夠保證城市的可持續(xù)發(fā)展。本文結合城市給排水管網(wǎng)運行現(xiàn)狀，對給排水管網(wǎng)進行優(yōu)化配置和管理，能夠保證管網(wǎng)的政策運行。

關鍵詞：城市給排水；管網(wǎng)；優(yōu)化配置；運行

前 言

城市化水平的提高對基礎設施的完善提出了更高的要求。市政給排水管道和人們的生活息息相關，它對城市的發(fā)展有著重要影響。城市給排水系統(tǒng)包括管道、泵塔、水塔、調節(jié)閥、沉淀池等多種輸送水系統(tǒng)。任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會直接影響到整個管網(wǎng)系統(tǒng)的正常運轉。在某一管段設計中，當流量確定后，在滿足設計規(guī)范要求的管徑和坡度的各種組合，所取得管材費用和數(shù)設費用的平衡。然后在整個市政給水排水管網(wǎng)中，其優(yōu)化設計措施必須做到多層次、多角度。

我國城市給排水系統(tǒng)還不是很完善，很多城市還在使用20世紀排水管道，嚴重制約了給排水的效率。2011年，北京、武漢等地暴雨排水不暢導致市區(qū)出現(xiàn)“看?！笔录o人們的生活帶來損失和不便。為了避免此類事情的發(fā)生，城市給排水要進行優(yōu)化配置、改建，甚至新建。在優(yōu)化給排水方案的時候要根據(jù)各個工程的復雜性、特殊性、環(huán)境情況等進行具體問題具體分析，保證在安全可靠、正常運行的情況下選擇經(jīng)濟合理的排水方案。

1 城市市政給排水管網(wǎng)的優(yōu)化配置與管理措施

1.1 系統(tǒng)布局優(yōu)化

城市規(guī)劃的發(fā)展促進了市政給排水管網(wǎng)的規(guī)范性和合理性。而市政給排水的規(guī)劃也要在符合城市總體規(guī)劃和分期建設的布局要求下，進行供水系統(tǒng)管網(wǎng)布局。

在城市當中，給排水管網(wǎng)設計是否合理直接影響了供水、排水情況。市政給排水管網(wǎng)布局的原則是：更多考慮布局的發(fā)展空間，給排水管網(wǎng)均勻分布在整個區(qū)域內(nèi)并確保每個用戶都有足夠的水量和水壓力；在保證供排水正常的情況下，最大限度縮短管道鋪設的距離，線路做到簡短、高效，降低供水管網(wǎng)的成本；根據(jù)地形、水位置、水消耗、水分布，考慮分區(qū)發(fā)展；綜合考慮給排水區(qū)域的地形地貌、水源條件、河流、調節(jié)池位置、沉淀池位置，還要考慮到公路、鐵路、建筑等一些列市政設施的影響。盡量能夠滿足城市所需水量、水壓要求，避免影響到其他設施。

1.2 管線優(yōu)化

管線設置是給排水管網(wǎng)的基礎，也是重要部分。首先給排水要有系統(tǒng)、科學的規(guī)劃布局。管線平面優(yōu)化布置的原則是工程量小、流水暢通、節(jié)省能量。利用三權值能夠對管徑、深度、泵站進行優(yōu)化配置。

管網(wǎng)運行要從管網(wǎng)的可行性和經(jīng)濟性出發(fā)，結合經(jīng)典算法和新型算法輔助設計。典代表理論有線性規(guī)劃、非線性規(guī)劃、動態(tài)規(guī)劃法等；現(xiàn)代科學發(fā)展，衍生出很多新型算法。新型算法主要有遺傳算法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡法、動態(tài)規(guī)劃、模糊數(shù)學、遺傳算法相結合的方法，以及MATLAB、地理信息系統(tǒng)（GIS）等計算。

1.3 管材的優(yōu)化

管道的性能是影響給排水管網(wǎng)質量的一個關鍵性因素。市政給排水管道工程目前用到的管道類型有球墨鑄鐵管、鋼筋混凝土管、鋼管、塑料管及復合管。不同的管道材料有不同的性能，適合不同的給排水工程。在設計的過程中，工程師要分析管道承受壓力和外部負載、地質和施工條件、市場供應情況及管道材料，確保管道性能符合管網(wǎng)要求。

影響管道本身質量的一個重要條件是耐腐蝕性。城市要確保輸送水質量清潔無污染就要避免管道出現(xiàn)腐蝕，影響水質。使用的管道要有良好的耐腐蝕性，供水管道內(nèi)壁光滑，無有害物質析出。

積極使用新管材。污水管道設計中新管材比如PCCP管、PVC-U管、PE管、聚丙烯等新型塑料復合管，管道摩阻小、排水量大、重量輕、施工方便，都可以再排水系統(tǒng)中進行優(yōu)化推廣。

1.4 舊管網(wǎng)的優(yōu)化改造

舊管網(wǎng)改造首先要對排水系統(tǒng)進行整體分析。給排水管道布置要符合城市或者區(qū)域總體規(guī)劃需求，充分考慮原有管網(wǎng)體系的對接需要。給排水歷史較長的城市，應分新、舊管網(wǎng)區(qū)域分別編制規(guī)劃。改建或者擴建管網(wǎng)設置要充分利用原有管道，節(jié)省工程量和資金。

對管網(wǎng)重點區(qū)域進行有計劃摸排，找出“明漏”和“暗漏”位置。老化嚴重、漏損嚴重的管道，用新管代替。新管的質量要合格檢驗，選擇耐壓性好、抗腐蝕性強的管道，保證可靠性。

給排水管網(wǎng)通常和電信管線、自來水管線、燃氣管線出現(xiàn)交叉和高程沖突，有可能破壞給排水管道的整體性與密閉性，影響管道的使用壽命。要在工期、施工難度的允許下盡可能對這些管線進行遷移或者改線，消除高程沖突，滿足排水管道的施工空間要求。同時，為今后市政管線建設中盡量避免高程沖突。

1.5 完善給排水系統(tǒng)功能

（1）提高給排水系統(tǒng)的監(jiān)測水平。信息化的發(fā)展促進了管網(wǎng)的信息化管理。新管布置完畢后要對新管進行實時監(jiān)測，更新管網(wǎng)信息，并將歷史數(shù)據(jù)也導入進去，形成一個計算機信息體系。加大信息管理的資金投入，運用信息化技術，縮短對信息更新和快速處理的過程，為管網(wǎng)防護工作進一步展開打下基礎。在各工程施工過程中，首先取得新管相應信息，提前做好防護工作。用科學技術手段進行流量監(jiān)控，及時預警，隨時掌握管網(wǎng)中的流量液位。在發(fā)生爆管的時候能夠根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)及時進行報警維修處理。

（2）根據(jù)當?shù)貧夂驓庀?，測算合理的降水量，確保市政雨污分流工作的有效展開。排水管道、出水口、泵站的標準系數(shù)不僅要考慮市政管網(wǎng)排水能力，還要在動態(tài)監(jiān)測和測算在最新氣象趨勢背景下降水量的波動。

（3）制定管網(wǎng)污染防范策略。城市管道淤積以及滲透泄漏會對城市的正常運行產(chǎn)生諸多不便，很多南方水廠在排澇期間水質惡化、排水不暢都能引發(fā)供排水危機。因此，城市管網(wǎng)污染首先要做好監(jiān)控和防范策略，對城市重點地段架設監(jiān)測系統(tǒng)，以實時、準確地監(jiān)測城市污水管道負荷。另外，還應該對給水系統(tǒng)設計備用取水口，應急水源等，以保證整個城市的給水系統(tǒng)能正常工作。

1.6 市政給排水管網(wǎng)的管理

市政給排水管網(wǎng)施工要建立系統(tǒng)的質量管理體系，各級施工隊伍要從上到下進行嚴格的質量控制。提升管理水平，建立城市給排水管網(wǎng)的計算機網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)和中央調配系統(tǒng)，合理調配污水資源，利用現(xiàn)代高科技管理手段對地下管道實時排查、診斷；明確各級質安員的職責范圍，從上到下成質量控制網(wǎng)絡，健全各項質量管理制度；確立工程質量檢查制度，工程施工資料整編交付辦法都要詳細規(guī)定，對具體的工程項目各道工序要有明確的內(nèi)檢標準和詳細的工藝要求。

2 總 結

給排水管網(wǎng)的優(yōu)化配置和管理是一項龐大、系統(tǒng)的工程，要使管網(wǎng)能夠達到高效優(yōu)質、降低投資、節(jié)約能量的目的，需要在科學合理的設計方案前提下，注重施工環(huán)節(jié)，提高施工質量，運行現(xiàn)代化科學技術。在工程中要以穩(wěn)定、合理、成本最優(yōu)化、舊管合理升級、污染處理、緊急處理為綜合考慮方向。保證達到降低資源、保證運行的目標，保障人們的生活質量。

參考文獻

[1]劉海濤，李莉.市政排水管網(wǎng)優(yōu)化設計的方法研討[J].西南給排水，2009（04）.

[2]吳秦.城市排水管網(wǎng)的現(xiàn)狀及規(guī)劃設計[J].中國科技博覽，2011，28.