市政规划中天然气管网设计分析

摘 要：天然气管网的规划设计是一项长期持续性的工作。由于其自身所具备的复杂性以及广泛性的特点，这就需要天然气管网在具体的市政规划建设中及时对管网和供求关系进行合理的分析，进而逐步对管道的结构进行进一步的优化。通过制定经济最优化准则，也就是所谓的利润最大、总费用最小以及所投入资本最低的原则，作为选择系统功能和系统发展目标的明确策略。以下，简要就市政规划中天然气管网的相关设计方案加以简要合理的剖析和探究。

关键词：市政规划；天然气管网；设计分析

引言

随着我国天然气资源的不断开发和利用，天然气逐步取代了传统的一些常规具有污染性的能源，成为越来越多的城市的主要能源之一，最为显著的是一些利用煤气资源的大中城市也不断尝试着向天然气方向转换。在进行城市利用天然气的工程总体规划中，天然气管网的规划和设计关系到城市市政建设的质量好坏，是市政规划中极为重要的内容。城市的总体规划设计进行的燃气专项总体规划在燃气工程建筑中具有十分重要的指导作用，在这项重要的总体规划中，天然气管网的建设无疑十分重要。城市天然气系统工程的投资相对较大，尤其是在工程建成之后，其扩建和改建的难度较大，对于城市的建设、居民生活等方面有着较大的影响，此外也可能会造成一定的人力、物力和财力的巨大浪费。由此来看，有效保障城市燃气事业的健康发展，以及天然气管网的规范和科学化设计无疑有着极为重要的意义和作用。

1 市政规划中天然气管网规划原则

1.1 管网规划工作的先进性

对于一般情况下的输气管网来说，单单依靠手工计算以及运营经验来进性天然气管网的规划设计是无法有效满足设计需求的，因此这就需要依靠精确的管网模拟软件来进行综合的分析和运算，进而进行对比和分析，选择最佳的改造和扩建的方案。在进行管网的调度时，通过借助相关软件进行在线模拟分析，可以最大程度的有效提高管网的运行效率，进而可以降低所需要的输气成本。

1.2 管网规划工作的整体性

在天然气地面建设工程中可以借助和引进较为成熟的数模软件，也就是可以将地层中的水力动态与地面管网中的水力动态结合成为一个整体，进而对其天然气管网的整体进行有效的把握和了解，综合其中所有的方案，最终确定最优方案。

2 市政规划中天然气管网的规划设计

城市天然气系统工程规划设计的主要目标是，在有效满足用户和工艺设计的基础之上，将天然气系统工程所需要的投资费用降到最低，进而有效保障天然气管网的正常运行，以及天然气管网运行的经济性、安全性以及可靠性。但是由于我国的地形等方面的因素较为复杂，再者由于天然气工程自身的庞大性和复杂性，因此，单纯依靠传统的手工进行设计，很难满足当今日趋复杂的天然气管网设计需求，这就需要借助于先进的计算机技术，来克服传统方法的计算精度较低、效率较低以及规划设计的进一步优化等。

市政规划中天然气管网的系统规划一般主要包括两个主要的问题：第一是管网系统布局的优化问题；第二个则是对管网结构进行确定之后，对管网的工艺参数进行进一步的优化。这两个主要问题相互关联，尤其是在进行天然气管网的规划和设计时，由此来看，必须在规划和设计时主要考虑两者之间的相关性，进而获得最理想的优化效果。市政规划中天然气管道优化一般情况下指的是天然气输配管网的优化情况，这种管网优化一般会针对某一级管网逐级进行，但前提条件是气源条件一定。

3 天然气管网规划发展趋势

3.1 天然气管网规划发展趋势

在天然气管网的规划中，多目标规划相对较为复杂，尤其是关于解的概念问题。在针对多目标优化的问题中，一般情况下各目标函数，其矛盾一般情况下无法进行有效的调和。在管网多目标的优化过程中，假设考虑降低管网投资与降低管网的动力能耗两个目标函数，倘若其所选用的管径相对较小，尽管一定程度上降低了在管道方面的投资，但是这势必一定会增加液体输送的阻力，间接的是管网的动力的能耗增加；相反，如果管径选用的相对较大，尽管这一定程度可以有效的降低动力能耗，但是却不可避免的增加了管道方面的投资。综合以上来看，目标函数自身的冲突性，使得设计方案的优化不能选用这唯一的评价方法，就目前来说，解决多目标规划的方法常见的有三种，分别为价函数法、分层序列法和增量系数法。多目标规划的一个较为显著的优势是，可以从诸多方案中选择最佳方案，此外，还可以通过对替换模型问题的解决方面，为方案的最终选定提供依据。

3.2 天然气规划建议

综合来看，我国的输气管网的规划正处于探索和初级阶段，尤其是市政规划中天然气管网的特殊性，从数学的角度分析，可以将输气管网、供水管网的布局规划划分为网络规划问题，因此，在进行相关的输气管网网络的布局研究时，可以选择性的借鉴供水管网布局规划的一些技巧和成功之处。输气管道在进行输气运转中，其输送具有距离较长、输送压力较高以及口径较大的特点，因此在市政规划中要注意输气管道输送过程中的这些特点，并有效的针对这些特点提出相应的针对性措施，此外，供水管网的布局规划的一些技术和相关的成功之处可以为天然气管网的规划和设计提供一定的参考和指导，但是还是要立足于具体的天然气管网输气的实际情况进行规划，注意天然气管网的规划设计与实际施工的区别和差异。综合现有的诸多研究文献来看，神经网络在管网规划的中具有十分广阔的发展前景和发展潜力，应该逐步深入对其的研究和思考，并在相关研究的基础之上，开发出以神经网络为基础的规划软件。在日后的管网规划和设计规划中，要注重充分利用先进的高科技技术，用科技和知识力量为市政规划中天然气管网的规划和设计提供较为规范和科学的指导，进而有效提高管网的综合利用效率，并在此基础之上，注重与城市的整体环境相适应，提高其整体的美观度，有效对规划设计和生产管理的水平加以有效的提高。

4 结束语

天然气管网的规划与设计是市政规划中较为重要的一项内容，因此必须高度重视天然气管网的规划和设计，进而有效提高其规划和设计的水平。以上关于对市政规划中天然气管网的相关探索，进而更好的指导市政规划中天然气管网的相关设计和规划工作的开展。

参考文献

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作者简介：陈广春，身份证号320826198003195412