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［摘要］城市給排水管網系統，是城市基礎建設的重要組成部分。給排水管網系統，對人們的生產、生活影響重大。近年來，隨著城市化進程的不斷加快，一方面使得傳統的城市給排水管網難以滿足實際需求，另一方面則是伴隨城市的擴大而需要加強給排水管網建設。文章結合工作經驗，淺談城市給排水管網問題及優化設計。

［關鍵詞］給排水管網；問題；優化設計

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

1城市供水管網設計問題及優化

1.1管線優化設計。物有本末，而事有始終。城市供水管網管線的優化設計，涉及到的內容十分廣雜，如材料、凈距、線路、改造、建筑結構等等不一而足，這就決定在供水管線設計工作，需揚長避短，全局把控而實現經濟性、設計性為一體，達到資源優化配置的良好目的。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，管線之間的凈距設定在一米五以上，隨著現代科學技術的發展，合成材料、新型材料如雨后春筍般涌現而出，因而在完全確保管線能得以正常運行而不發生干擾的情況下，可適當調節凈距。設計圖紙應盡可能詳實，標注好細節參數，不要遺漏，從而在實際工程建設中有效降低成本投入，提高經濟效益。我國幅員遼闊，氣候環境差異巨大，而氣候環境無疑對管線設計具有不可忽視的影響，因而在具體設計工作中需結合當地城市的氣候特點開展。如北方城市，在冬季溫度很低，在設計規劃時就要確保管道介質不凍結。豎向的管線，在設計中應考量其荷載、壓力、承受力、覆土等等，以確保設計規劃的合理性。此外，管線設計中出現難以調和的沖突時，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；重力管要優先壓力管；小管徑管道要避讓大管徑管道等等。管線優化設計還要具體到建筑結構上，以使其符合或對應于建筑結構屬性。在設計工作中，需結合物業、工藝、產品等開展，以提升管線設計的系統性，明確優缺點和各種限制性因素所在。1.2管網優化設計。管網優化設計在定線設計的基礎上實現科學合理的官網流量。眾所周知，管網流量的是否合理性，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的運行成本。某個供水區域的管網優化設計，均需要結合其實際情況作出深入的分析。同一個城市，在不同的區域，其地形差異也存有顯著性的差異。平原地區的城市，其城市地形起伏不大，而供水管網的設計相對較為直觀、清晰。發達城市有著良好的基礎設施，供水管網十分完善，而設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，就需要在設計過程中最大化設置好管徑與水力參數，避免局部地區水壓過大而有的地方則水壓不足。需要注意，在城市內部，供水區域和需求量也存在客觀上的差異，城市商業發達區域，對供水的需求量相對一般區域更大，這就要求在設計中以不同的水壓而實現合理的供水。一般情況下，使用無負壓管網增壓穩流給水設備和直接式管網疊壓供水技術，在遺傳算法基礎上來優化管網設計。兩者在使用上有所不同，如供水區域的水壓較為穩定，并且水量充足，可選用無負壓管網增壓穩流給水設備。而直接式管網疊壓供水，則是針對于在特定時間內水量需求量迅速提高的區域，瞬間用水十分集中。選用直接式管網疊壓供水技術，可有效確保供水設備的正常運行，盡可能避免瞬間過大的水流量對管網造成的消極影響。

2城市道路排水設計問題與優化

2.1雨水排水設計。城市雨水排水設計是當前城市給排水管網需重點研究的問題之一。在對城市雨水排水進行設計時，首要考量當地的降雨量和城市的地形特點。降雨量、地形因素的不同，從而導致雨水排水設計存有根本性的差異。此外，還需要考量到雨季時節高密度的降雨，如持續性的暴雨天氣，城市的雨水排水系統是否能有效的進行排水，避免低洼地區長時間積累大量雨水。不言而喻，相對于低洼的區域，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和對目標函數的直接操作，提高計算的精準度、正確度。傳統的計算方法，已然難以滿足對多種參數的統籌兼顧，而參數優化不當，無疑會導致整個雨水排水設計工作受到影響，最終影響到城市的雨水排水系統運行。區域的雨水排水應做好分門別類的設計，如十字交叉路口、高密度建筑區、交通量大且地形較為低洼等，應在這些重點區域針對性的提高其重現期。此外，由于人口密度大和其他城市基礎實施的影響，為保障群眾的出行安全及交通狀況，應在這些區域設置暗管排水。相對于市區而言，城市郊區及人口、建筑不是特別密集的區域，可設置為明渠排水。從經濟角度出發，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，這對于城市基礎建設的經濟效益具有十分積極的作用。2.2污水排水設計。污水排水設計，應立足《室外排水設計規范》的具體要求，做到科學合理的優化設計。比如說，按照《室外排水設計規范》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，牽一發而動全身，為不影響到其他管線，必然需要在設計前搜集掌握到相關資料數據。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，因而在設計時也需要結合實際情況而作出最佳設計方案。很多情況下，在住宅小區尚未完全規劃完畢時，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。在設計過程中，干管伸入到人行道及建筑物兩旁時，要預見和優化調節，以避免過多的支管接入而頻繁的破損路面。排污設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，可在埋設排污管道時降低埋設深度，地形較為平整的區域，也應避免管道的過度深埋，以此減少經濟投入。

3結語

不言而喻，給排水管網工程建設，并非局限于滿足當前的使用，也需要能夠滿足城市后期發展建設的需求。為此，在設計過程中需從長遠的角度進行規劃設計，盡可能囊括到綜合性因素及設計標準。城市排水系統尤其固有的特點，如匯流系統、分流系統，不同的城市，其基礎設施建設存有差異性，因而需結合當地的實際情況開展。在優化城市給排水管網時，還應立足于環保節能的原則，優化資源配置，實現節水的良好目的。

參考文獻

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[2]張辰綱.城市給排水管網優化措施[J].化學工程與裝備，2017（02）.

[3]劉鳴.城市給排水管網問題及優化設計[J].民營科技，2015（04）.

作者:夏長春 單位:重慶華宇集團有限公司