浅谈市政管网优化技术现状与趋势

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1、浅谈市政管网优化技术现状与趋势摘要：市政管网作为城市水系统的不可缺少的一部分，加强其建设与优化显得尤为重要，市政管网优化由布置优化、设计优化及算法优化等几部分组成，这一类优化在节能降耗、增加系统可靠性及减少运行消耗和增进新技术的研发及应用等方面都有着有现实和深远意义。本文分析了市政管网设计的现状，并详细阐述了市政管网优化技术的要点与发展趋势。关键词：市政管网；优化技术；布局；算法；监测中图分类号：C35文献标识码：A一、市政管网优化技术的发展历程市政管网优化是一门交叉学科，其涉及到技术经济评价体系、相关计算机功能软件以及最优

2、化数学理论的综合运用。管网优化主要是以目标体系构造模型的优化为依据，采用最优化技术和理论，采用最佳的设计参数，设计以工程实际为基础的工程方案，这些便是优化工程施工建设和发展管理的理论依据，以达到使管网建设系统最小的管网投资、年运行费以及强稳定性，高可靠性，较好的运行效果的目的。8市政管网优化技术的发展概括起来有分为以下几个内容：在市政管网优化过程中的采取经典的优化理论，其比较有代表性理论包括线性以及非线性规划法、动态规划法等；市政管网优化过程中的启发式算法的纵向推进，经典的算法包括人工神经网络法、遗传算法；市政管网优化中的多

3、方法优化的横向混合，最具代表的是动态规划、线形规划、遗传算法、模糊数学相互取长补短结合运用的方法，还有MATLAB、地理信息系统等高科技电脑软件相结合的技术；管网优化中分级逐步优化的技术，从传统算法逐渐到新型算法的演变和发展，更加先进合理准确的优化方法已经代替了传统的分级优化方法。二、市政管网设计的现状（一）系统布置不合理在城市化进程加快发展的背景下，市政管网的覆盖密度也逐年增加，建设速度也尽量加快。在此情况下，必然出现新的给排水系统与既有管网系统的对接配合问题、新系统的设计与配置本身也存在着是否合理的问题。1、主要基础设施

4、的规划设计与管理工作明显滞后，表现在重城镇建筑物规划轻市政工程管线规划，重道路工程建设轻工程管线配套。2、设计院在工程管线设计中也往往缺乏资料或长远考虑，没有结合现场实际的综合管线设计。计算中，一般只是凭经验对管道的容量、管径、坡度等进行调整，设计成果受相关人员的经验与能力限制较大。83、设计方法上，大多数工程技术人员一般是采用图集、传统计算等模式进行，工作思路上历史惯性较大，工作效率也较低，优化的切入点也存在一些困难。（二）环境变化及材质优化不足导致存在漏失现象当前我国大多数城市使用的市政管网都是在原有管网的改、扩建基础上

5、的，这样必然导致管网的管材老化、超期服役，一些本应淘汰和替换的管材还在继续使用着。另外对管网的附属设施管理不善、管线上方压力过大等，都会造成供水的漏失。（三）当前配置尚不能完全满足突发事件的要求市政管网系统面临的突发事件主要有三大类，即爆管、污染、泄洪。1、工程资料数据不全提高了爆管的可能性譬如，由于不明确地下管线情况，工程施工、道路轭压等导致给排水的爆管。爆管后，大多数管道系统还仅仅是根据排水量的大量变化才得以在系统中反映，而此时，外界的反馈往往更先于企业得知爆管情况，既浪费了水资源，也妨碍了正常的生产生活。2、对于管网的

6、污染问题，很多水厂特别是南方的水厂，在排涝期间水源水极度恶化，水质指标比平时高出几倍。如水源附近被污染，需要关闭供水范围时，目前还只能大面积停水，管网子系统功能还不发达。83、泄洪问题在我国也必须得到重视。由于近年来极端天气的出现，夏天突然降水，而排水系统不畅使得一些城市街道大范围积水，严重的危及人民生命财产安全。三、市政管网优化技术要点（一）优化给排水管线的布局1、做好管网系统的科学规划首先，市政管网的布置要符合区域及城市总体规划的要求，充分考虑体系扩展、与原有管网体系对接需要。2、具体设计工作要结合工程实际条件管网要综合

7、考虑给排水区域地形、水源条件、水泵、调节池、沉淀池位置，兼顾河流、渠道及公路、铁路、地铁等其他市政设施的影响，满足给排水水压、水量的要求，兼顾管道施工、维护、检修的方便，尽量做到线路简短、高效，管网尽量布置成环状，枝、环结合。3、结合城市功能升级考虑给排水系统的配合随着我国城市建设的发展和城市功能的升级，我国城市出现了越来越多的高层、超高层建筑及大型城市综合体。给排水管网在布置的时候要充分考虑到这些项目的特殊性。例如，对高层建筑的给水系统进行合理分区，不要简单的将给水系统一分为二，建筑物高度较高时结合规范给定的设计值将给水系

8、统分为三个区或多个区，使供水系统压力平衡。对于排水管道而言，使用普通的PVC8管道往往承受不住较大的压力出现渗漏，因此，应优先考虑选用承压塑料管、金属管及钢塑复合管等。（二）现有管网的优化改造与新建系统的配套优化1、改造老旧管网老旧管网的改造要配合旧城改造及给排水管网的重点区域，有计划地进