對城市燃氣管網規(guī)劃設計相關問題的探討

楊明華

摘要：現階段城市燃氣管網規(guī)劃設計中涵蓋總體規(guī)劃層及詳細規(guī)劃層兩個方面，二者之間存在密切聯系，缺一不可，但是由于受到相應限制性因素的不良影響，城市燃氣管網規(guī)劃設計的有效性也不斷下降，并反應出較多問題，基于此，有必要對城市燃氣管網規(guī)劃設計的相關問題進行研究及分析，采取積極措施將問題解決，進而保障城市燃氣管網規(guī)劃設計的合理性及有效性。

關鍵詞：城市燃管網;規(guī)劃設計;相關問題

一、城市燃氣管網總體規(guī)劃設計相關問題

現階段城市發(fā)展迅速，城市功能也愈發(fā)多樣化，這就對城市空間的整體布局提出了高標準要求，只有基于城市發(fā)展現狀進行合理規(guī)劃，才能實現對城市空間的層次化布局。而城市地下空間的基礎設施規(guī)劃也十分重要，尤其是燃氣管網，作為城市發(fā)展中不可或缺的一部分，更應當在規(guī)劃環(huán)節(jié)進行全面考察，精確分析不同地塊對燃氣管網的建設及使用要求，在持續(xù)優(yōu)化及完善各管網輸氣功能的基礎上，提高城市燃氣管網的配置質量。下面針對城市燃氣管網的總體規(guī)劃設計，從居民商業(yè)用地及工業(yè)用地兩個角度進行分析。

1.居民商業(yè)用地

基于居住及商業(yè)地塊功能，總體規(guī)劃中該地塊普遍呈現集中性特點，在該區(qū)域內居住區(qū)為核心，周邊商圈以配套形式存在，基于此，居民商業(yè)用地呈現集中化及密集性特點。以此為基準，燃氣供應以滿足用戶需求為側重方向，一方面能夠為其提供基礎用氣功能，另一方面還應當保證燃氣資源的持續(xù)供應，但是燃氣需求會基于區(qū)域面積的擴大而持續(xù)上升，在進行燃氣管網的總體規(guī)劃設計時應當著重考量這一要素。

2.工業(yè)用地

工業(yè)用地基于自身特點普遍呈現離散型分布狀態(tài)，根據工業(yè)類型，工業(yè)地塊中的工業(yè)用地類型往往十分多樣化，級別也存在顯著差異，基于此，在進行燃氣管網的規(guī)劃設計時，應當針對地塊工業(yè)的分布特點及現狀，對產業(yè)的未來發(fā)展格局及進程進行預估，科學分析出該地塊現在及未來對燃氣的需求規(guī)律，從而進一步明確區(qū)域內燃氣管道的規(guī)劃要點及總體方向。這是因為燃氣需求會伴隨工業(yè)規(guī)模及發(fā)展格局發(fā)生變化，這就需要在管網規(guī)劃設計時基于需求的合理分析，確保燃氣主干管能夠始終滿足需求，在達到飽和狀態(tài)的基礎上，預留出可靈活變化的空間，進而迎合區(qū)域的發(fā)展。

二、城市燃氣管網詳細規(guī)劃設計相關問題

城市燃氣管網規(guī)劃內外部的主干道能否高效銜接，直接決定燃氣后續(xù)供應效果，基于此，燃氣管網的詳細規(guī)劃設計相當重要，其具體的工作流程為：首先，針對實際情況及需求，對規(guī)劃設計進行全面了解，并將對應的準備工作落實到位，無論是規(guī)劃內的燃氣工程還是燃氣管網布局，都應當納入重點考量范疇內;其次，對燃氣管道上部的道路情況進行綜合分析，以既定管道的位置為起點，明確過路管道的開口數量，之所以要明確開口數量是因為城市發(fā)展進程中道路類型相對豐富，燃氣管道的合理配置與之密切相關;第三，嚴格依照道路類型明確管道功能。一般情況下，城市道路功能及等級差異下，與之對應的燃氣管道承載力也存在明顯差異，開口數量及密度指標也隨之發(fā)生改變，在開口數量增多的同時，成本也會有所上升，道路原本的完整性也會因此而遭到破壞。但是如果管道開口數量不達標，燃氣在運輸及后續(xù)使用階段的流量及壓力也會受到消極作用，不僅燃氣運輸質量會大打折扣，更會導致危險系數的上升。

在城市燃氣管網詳細規(guī)劃設計中所涵蓋的內容相對細化且豐富，地塊的分布及使用情況也成為具體，基于此，能夠促使管網規(guī)劃更為完善化。實際規(guī)劃設計階段，應當對地塊分布情況及未來發(fā)展格局進行精細化研究及分析，根據城市道路走向規(guī)則及要求對管網承載進行合理設計，在合理縮減施工成本、滿足多樣化層級對燃氣的不同需求的同時，提高燃氣管網的配置水準，下面也分別針對居民商業(yè)用地及工業(yè)用地進行研究：首先，針對居住商業(yè)用地的燃氣管網詳細規(guī)劃，以樓棟為細化單位，而片區(qū)內的道路網則具有連通作用，在該地塊中的占有量并不高，并且以零星狀態(tài)分布，基于這一特點的管網規(guī)劃設計應當參考道路網互為連通的特點，以毛細血管狀管網聯系于各個負荷之間，針對居民商業(yè)區(qū)內的道路網交錯特點，采用三通或四通閥為連接單元的雙管交叉式敷設結構;其次，針對工業(yè)用地的燃氣管網詳細規(guī)劃則應當以廠房具體布置情況為依據，參考其點狀集中屬性，對管網規(guī)劃設計進行優(yōu)化，由于工業(yè)地塊中廠房數量少但是占地面積卻大的特點，應當將氣源引入管作為布設起點，并將重點位置設置在負荷位置，該種管道呈現單向支狀形態(tài)，這不僅能夠有效減少管道鋪設長度，更便于將泄漏事故的發(fā)生幾率降到最低。

三、提高城市燃氣規(guī)劃設計能效的優(yōu)化策略

1.持續(xù)提升城市燃氣改造及利用水平

燃氣管網是否能夠迎合城市發(fā)展需求，將直接影響燃氣供應水準及城市發(fā)展進度，而城市本身就處于發(fā)展之中，這就必然涉及燃氣管網的改造及升級，只有應用新的管道網替換舊的管道網，結合需求進行優(yōu)化設計及規(guī)劃，才能促使需求及資源高度匹配，從而進一步提高資源的利用率。

2.基本方法

在城市燃氣管網規(guī)劃設計中，常用的方法有圖論法、動態(tài)規(guī)劃法、神經網絡法、MCST 法、約束導數法、綜合優(yōu)化法等方法。動態(tài)規(guī)劃法是對管網各節(jié)點壓力進行優(yōu)化，得出最優(yōu)壓力來選擇管網布局和元件，但這種方法需要預先給定調壓站數目和位置、管段長度、管徑等數據，應用于大型網絡系統(tǒng)中有一定局限性。神經網絡法則是引入適當能量函數確定神經元聯結權，根據網絡狀態(tài)變化來尋求平衡獲得局部最優(yōu)解的方法，具有大規(guī)模并行處理、高容錯性和自適應性、自組織性的優(yōu)點，應用于大型管網規(guī)模設計中極佳。

3.提高氣源使用的安全指標

為了進一步提升燃氣應用環(huán)節(jié)的安全性及穩(wěn)定性，就需要創(chuàng)建相對健全化的天然氣供應體系，從當前形勢來看，我國部分城市的燃氣供給效率與城市發(fā)展需求并沒有達到較高的匹配度，基于此，有必要豐富燃氣供給體制，基于多元化選擇降低城市發(fā)展環(huán)節(jié)對部分資源的過度依賴。而且還應當根據城市建設規(guī)模及發(fā)展要求，加大對地下儲氣庫的建設力度，滿足持續(xù)上升的燃氣需求，打造高能效的燃氣需求及供給平衡。

四、結語

總之，現階段城市發(fā)展迅速，與之對應的燃氣管網規(guī)劃設計考量要點更為豐富化，這就需要針對燃氣管網規(guī)劃設計相關問題進行研究及分析，創(chuàng)建更為健全化的規(guī)劃設計管理體系，在及時轉變思路及技術模式的同時，提高城市管網規(guī)劃設計的合理性及有效性。

參考文獻：

[1] 孟東軍. 對城市燃氣管道設計施工問題的探討[J]. 現代企業(yè)文化（18）：122-123.

[2] 郝利民， 齊憶江. 哈爾濱市燃氣管網規(guī)劃設計中存在的問題[J]. 應用能源技術（1）：19-20.

[3] 喬春爭. 探討城市燃氣規(guī)劃設計中的若干問題[J]. 科技資訊（10）：31+33.

（作者單位：中國市政工程西南設計研究總院有限公司 ）