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［摘要］城市給排水管網(wǎng)系統(tǒng)，是城市基礎(chǔ)建設(shè)的重要組成部分。給排水管網(wǎng)系統(tǒng)，對人們的生產(chǎn)、生活影響重大。近年來，隨著城市化進程的不斷加快，一方面使得傳統(tǒng)的城市給排水管網(wǎng)難以滿足實際需求，另一方面則是伴隨城市的擴大而需要加強給排水管網(wǎng)建設(shè)。文章結(jié)合工作經(jīng)驗，淺談城市給排水管網(wǎng)問題及優(yōu)化設(shè)計。

［關(guān)鍵詞］給排水管網(wǎng)；問題；優(yōu)化設(shè)計

給排水系統(tǒng)是建筑工程中不可或缺的重要組成部分，給排水系統(tǒng)方便了人們的生產(chǎn)生活用水，保障了人們的生活質(zhì)量。建筑給排水系統(tǒng)可分為兩大組成部分：給水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)。給水系統(tǒng)：在供水安全、及時、節(jié)約的前提下，達到水壓穩(wěn)定、水量充足、水質(zhì)良好的要求，正常的為人們提供生產(chǎn)、生活及消防用水。排水系統(tǒng)：主要功能是排出雨水、污水及生活廢水，排水系統(tǒng)不能影響到給水系統(tǒng)，對排出的水要進行集中處理，避免污染到周圍環(huán)境。

1城市供水管網(wǎng)設(shè)計問題及優(yōu)化

1.1管線優(yōu)化設(shè)計。物有本末，而事有始終。城市供水管網(wǎng)管線的優(yōu)化設(shè)計，涉及到的內(nèi)容十分廣雜，如材料、凈距、線路、改造、建筑結(jié)構(gòu)等等不一而足，這就決定在供水管線設(shè)計工作，需揚長避短，全局把控而實現(xiàn)經(jīng)濟性、設(shè)計性為一體，達到資源優(yōu)化配置的良好目的。實踐勘察不可缺少，城市地形圖與定線圖之間的比例非常大，因而要做到圖紙設(shè)計與實際情況高度吻合，需要工作人員前往實地勘察，并對錯誤之處進行指出、修改。一般而言，管線之間的凈距設(shè)定在一米五以上，隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的發(fā)展，合成材料、新型材料如雨后春筍般涌現(xiàn)而出，因而在完全確保管線能得以正常運行而不發(fā)生干擾的情況下，可適當調(diào)節(jié)凈距。設(shè)計圖紙應盡可能詳實，標注好細節(jié)參數(shù)，不要遺漏，從而在實際工程建設(shè)中有效降低成本投入，提高經(jīng)濟效益。我國幅員遼闊，氣候環(huán)境差異巨大，而氣候環(huán)境無疑對管線設(shè)計具有不可忽視的影響，因而在具體設(shè)計工作中需結(jié)合當?shù)爻鞘械臍夂蛱攸c開展。如北方城市，在冬季溫度很低，在設(shè)計規(guī)劃時就要確保管道介質(zhì)不凍結(jié)。豎向的管線，在設(shè)計中應考量其荷載、壓力、承受力、覆土等等，以確保設(shè)計規(guī)劃的合理性。此外，管線設(shè)計中出現(xiàn)難以調(diào)和的沖突時，應科學取舍，作出正確的判斷，如能夠彎曲的管道要盡量讓開不能彎曲的管道；重力管要優(yōu)先壓力管；小管徑管道要避讓大管徑管道等等。管線優(yōu)化設(shè)計還要具體到建筑結(jié)構(gòu)上，以使其符合或?qū)诮ㄖY(jié)構(gòu)屬性。在設(shè)計工作中，需結(jié)合物業(yè)、工藝、產(chǎn)品等開展，以提升管線設(shè)計的系統(tǒng)性，明確優(yōu)缺點和各種限制性因素所在。1.2管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計。管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計在定線設(shè)計的基礎(chǔ)上實現(xiàn)科學合理的官網(wǎng)流量。眾所周知，管網(wǎng)流量的是否合理性，對整個供水體系有著重要的影響，同時也無時無刻影響到供水系統(tǒng)的運行成本。某個供水區(qū)域的管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計，均需要結(jié)合其實際情況作出深入的分析。同一個城市，在不同的區(qū)域，其地形差異也存有顯著性的差異。平原地區(qū)的城市，其城市地形起伏不大，而供水管網(wǎng)的設(shè)計相對較為直觀、清晰。發(fā)達城市有著良好的基礎(chǔ)設(shè)施，供水管網(wǎng)十分完善，而設(shè)計上也可從多個角度切入。但是，對于某些地形起伏較大的城市，就需要在設(shè)計過程中最大化設(shè)置好管徑與水力參數(shù)，避免局部地區(qū)水壓過大而有的地方則水壓不足。需要注意，在城市內(nèi)部，供水區(qū)域和需求量也存在客觀上的差異，城市商業(yè)發(fā)達區(qū)域，對供水的需求量相對一般區(qū)域更大，這就要求在設(shè)計中以不同的水壓而實現(xiàn)合理的供水。一般情況下，使用無負壓管網(wǎng)增壓穩(wěn)流給水設(shè)備和直接式管網(wǎng)疊壓供水技術(shù)，在遺傳算法基礎(chǔ)上來優(yōu)化管網(wǎng)設(shè)計。兩者在使用上有所不同，如供水區(qū)域的水壓較為穩(wěn)定，并且水量充足，可選用無負壓管網(wǎng)增壓穩(wěn)流給水設(shè)備。而直接式管網(wǎng)疊壓供水，則是針對于在特定時間內(nèi)水量需求量迅速提高的區(qū)域，瞬間用水十分集中。選用直接式管網(wǎng)疊壓供水技術(shù)，可有效確保供水設(shè)備的正常運行，盡可能避免瞬間過大的水流量對管網(wǎng)造成的消極影響。

2城市道路排水設(shè)計問題與優(yōu)化

2.1雨水排水設(shè)計。城市雨水排水設(shè)計是當前城市給排水管網(wǎng)需重點研究的問題之一。在對城市雨水排水進行設(shè)計時，首要考量當?shù)氐慕涤炅亢统鞘械牡匦翁攸c。降雨量、地形因素的不同，從而導致雨水排水設(shè)計存有根本性的差異。此外，還需要考量到雨季時節(jié)高密度的降雨，如持續(xù)性的暴雨天氣，城市的雨水排水系統(tǒng)是否能有效的進行排水，避免低洼地區(qū)長時間積累大量雨水。不言而喻，相對于低洼的區(qū)域，平坦的地形更有利于排水，雨水集中量較小，而在工程施工、運行及維護方面也更具有便捷性。在具體工作中，可采用遺傳算法的全局隨機搜索技術(shù)和對目標函數(shù)的直接操作，提高計算的精準度、正確度。傳統(tǒng)的計算方法，已然難以滿足對多種參數(shù)的統(tǒng)籌兼顧，而參數(shù)優(yōu)化不當，無疑會導致整個雨水排水設(shè)計工作受到影響，最終影響到城市的雨水排水系統(tǒng)運行。區(qū)域的雨水排水應做好分門別類的設(shè)計，如十字交叉路口、高密度建筑區(qū)、交通量大且地形較為低洼等，應在這些重點區(qū)域針對性的提高其重現(xiàn)期。此外，由于人口密度大和其他城市基礎(chǔ)實施的影響，為保障群眾的出行安全及交通狀況，應在這些區(qū)域設(shè)置暗管排水。相對于市區(qū)而言，城市郊區(qū)及人口、建筑不是特別密集的區(qū)域，可設(shè)置為明渠排水。從經(jīng)濟角度出發(fā)，明渠排水成本投入較低，而維護其運行也較為容易。一般情況下，可在低洼的路段兩側(cè)修建邊溝，利用邊溝排水。兩相比較，明渠排水可有效降低或減少暗管100-150m，這對于城市基礎(chǔ)建設(shè)的經(jīng)濟效益具有十分積極的作用。2.2污水排水設(shè)計。污水排水設(shè)計，應立足《室外排水設(shè)計規(guī)范》的具體要求，做到科學合理的優(yōu)化設(shè)計。比如說，按照《室外排水設(shè)計規(guī)范》要求，排污管道的直徑應大于等于300mm，如小于這一直徑，極有可能應污水中的雜物而造成管道的堵塞。又如，在設(shè)計坡度上，應大于等于0.003，如小于這一坡度，也極易導致污水排水受阻。城市人口密度大，地下各種管線密布，如給水管線、雨水管線、弱電管線、燃氣管線等等，牽一發(fā)而動全身，為不影響到其他管線，必然需要在設(shè)計前搜集掌握到相關(guān)資料數(shù)據(jù)。污水管道除了堵塞外，還存有如滲漏、噪音污染、二次污染等通病，因而在設(shè)計時也需要結(jié)合實際情況而作出最佳設(shè)計方案。很多情況下，在住宅小區(qū)尚未完全規(guī)劃完畢時，提前布置出排污干管，這導致了排污的位置點存在不確定性。排污管道的干管與支管銜接，不僅是施工方面的重點所在，同時在設(shè)計方面也是重大問題。支管與干管之間，要確保其能夠勝任排污的需求，但經(jīng)濟成本也不能無限投入，需在客觀上盡可能降低不必要的工程量。在設(shè)計過程中，干管伸入到人行道及建筑物兩旁時，要預見和優(yōu)化調(diào)節(jié)，以避免過多的支管接入而頻繁的破損路面。排污設(shè)計應以就近原則為主，但也不能‘橫沖直撞’而影響或破壞到其他管線。設(shè)計中，擴大局部的斷面，以保障過水斷面，可采用倒吸虹管但不能影響到排污運行。如周圍條件許可的情況下，可在埋設(shè)排污管道時降低埋設(shè)深度，地形較為平整的區(qū)域，也應避免管道的過度深埋，以此減少經(jīng)濟投入。

3結(jié)語

不言而喻，給排水管網(wǎng)工程建設(shè)，并非局限于滿足當前的使用，也需要能夠滿足城市后期發(fā)展建設(shè)的需求。為此，在設(shè)計過程中需從長遠的角度進行規(guī)劃設(shè)計，盡可能囊括到綜合性因素及設(shè)計標準。城市排水系統(tǒng)尤其固有的特點，如匯流系統(tǒng)、分流系統(tǒng)，不同的城市，其基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)存有差異性，因而需結(jié)合當?shù)氐膶嶋H情況開展。在優(yōu)化城市給排水管網(wǎng)時，還應立足于環(huán)保節(jié)能的原則，優(yōu)化資源配置，實現(xiàn)節(jié)水的良好目的。

參考文獻

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作者:夏長春 單位:重慶華宇集團有限公司