市政规划中天然气管网设计分析

刘康 黄珂

【摘要】由于天然气管网自身所具备的复杂特性以及在实际的生产生活中，其被广泛应用的特点，在市政规划建设过程对网管的供求关系进行及时合理的分析是十分重要的，这样可以在建设中进一步的优化管道的结构。在建设时，通过制定利润最大化原则，可以减少对不必要费用的支出，避免造成经济浪费。

【关键词】市政规划； 天然气管网； 设计分析

引言

随着我国经济发展的不断加快 ，天然气资源也被不断的应用于我国的生产生活中。天然气的开发不断加快，也已经成为了我国最重要的能源之一，对于一些传统的污染性能源起着绝对的替代作用。目前，很多大中型城市已经逐渐改变了原有对煤炭能源的依赖，转而使用天然气资源。因此，在进行城市规划建设时，应该充分考虑到天然气管道的铺设，对天然气网管的设计，对我国城市规划建设的好坏都有着重要的作用。

1、天然气管网的规划原则

1.1天然气管网规划的整体性

天然气地面建设的阶段中，可以将数模软件引进应用在天然气的敷设中，也就是说，可以将地面阶段中管网水力的动态与地壳中的水力动态相结合，使其成为一个整体。这样的做法，可以从整体上对天然气管网的动态进行有效的了解以及把握，针对其特性对其进行具体的分析研究，以便设计最优的方案。

1.2 天然气管网规划的先进性

一般情况下，对于天然气输气管网来说，如果只是依靠平时的运营经验以及利用手工的计算方式来设计天然气的输送管网，是无法满足天然气管网的设计要求的。因此，将具有高度精确性的管网模拟软件引入到设计中，可以依据模拟管网的综合运算分析来对其进行设计，通过对模拟结果的对比，进而选择最优的设计方案进行施工改造。

2、在市政规划中对天然气管网的规划设计

在城市总体规划设计中，天然气管网工程的设计是很重要的，其对工程建筑起着指导作用，也就是说，天然气管网设计是城市规划设计的重要环节。一般来说，对于城市中天然气系统的专项投入较大，并且，在工程完成之后，如果需要对其进行扩建，其难度是十分大的，而且扩建或者改建等都会对城市中居民的生活以及城市的建设等造成一定的影响。此外，改建也会大量的浪费社会资源，包括财力、物力、人力等。

在保证工艺达标、满足用户需求的基础上，能够保障天然气系统的正常稳定运行，降低对天然气系统的经济投入，保证系统在运行时的安全性、可靠性以及稳定性，这是对天然气系统规划的最主要目的。但是，由于我国所处地形具有复杂性，其从高原到平原不断过渡的特性，加上建设天然气系统本身就具有一定的复杂性。

具体上说，天然气管网设计规划主要存在两个方面的问题。其一，是对管网布局系统化的优化；其二，是在确定管网结构之后，应该优化管网设计工艺。这两个问题相互统一、相互关联因此，在对天然气管网进行规划设计时，应该充分考虑到这两个问题的相关性，以便能在设计中选择最优化的方案，提高管网的设计，降低资源的浪费。

3、天然气管网规划建议

总体上看，我国对输气管网的设计还处于起步阶段，还没能将一些先进的规划方案以及设计经验等，完全的融入到我国的输气管网设计中。尤其是对市政规划的天然气管网来说，由于其本身的特殊性，在对天然气输送管网的布局进行研究时，可以将供水管网布局的技巧应用进去，将两者相结合，使布局能够更加合理。在输气管道投入使用后，运输天然气的过程中，其具有管道口径大、输送距离长以及运输压力高等特点。因此，在进行规划设计时首先应该考虑到天然气输送的这些特点，并且针对这些特点提出一些有效的改进措施。此外，利用供水管网设计以及布局的一些技巧或者成功的例子，可以从实际上对输气管道的规划以及布局进行指导。当然，输气管道的规划还应立足于输气管道本身的特点，根据实际情况做实际的分析研究，引入模拟机制，注意管网施工前的试验。

综合我国现有的有关输气管道规划以及布局的文献，可以得出在我国管网规划设计中应用最多、发展潜力最大的就是神经网络。就目前来说，应该加强对输气管网的研究，并且，在深入研究的同时，可以通过科技开发出相应的规划软件，以神经网络作为基础。在未来对管网的规划与设计中，应该加强高科技技术在这一过程中的应用深度，使得管网的规划设计能以先进的科技作支撑，以便提高管网的运行效率。另外，在设计时也应该注重管网投入运行城市的现状，使得管网的设计能充分的融入城市环境中，减少管网对城市美观度的影响。

4、天然气规划对策

4.1明确分布式天然气发展方向

按照天然气的供应范围，可以将天然气系统的供应分为区域型以及楼宇型两种。区域型的供应主要是针对工业区、商业区等大型的区域，占地广、设备的容量也相对偏大。在这些地方可以建立独立的天然气输送中心，且供应能满足区域的使用需求，在这样的情况下，通常其所配备的输送管线较长。对区域型的分布式天然气系统的投资较高，但是单位投资偏低，且终端的负荷稳定，运行的效率很高。而楼宇型的服务范围相对区域型较小，其一般只是服务于一栋或者几栋的楼房，如商场写字楼等。其设备容量较小，并且占地范围也小，对楼宇型系统的单位投资较大，无法设置独立的系统，只能将几个地区的输送需求集中处理，效率较低。我国城市类型多属于城乡混合，因此，要明确天然气系统的发展方向，针对其特性进行设计。

4.2 确定合适的分布式用户

我国对天然气管网的设计可以参照国外的系统应用经验，分布式的系统并不会对所有的分系统都有一个节能的实际性影响。客户对冷热的应用是系统供给天然气的主要途径，因此，合理的分布余热对系统的高效应用起着至关重要的作用。在对天然气管网进行设计时，应该充分的考虑到用户的问题，以便能降低对管网敷设的不必要投入，同时提高天然气系统所能带来的社会效益。

5、天然气管网规划趋势

在对天然气管网进行规划时，应该注意到多目标规划本身的复杂性问题。在对多目标规划的优化中，要明确在一般的情况下是无法对各个目标函数进行有效调和的。因此，在对管网多目标规划进行优化时，假设只是对管网动力能耗的降低，以及管网投资的降低这两个目标函数进行考虑，如果选用了相对较小的管径，这会使得对管道的投资降低。但是同时，小口径的管道会增加液体的阻力，进而增加了管道的动力能耗；相反的，如果选用了大口径的管道，直接的造成了管道投资的增加，相应的就会减少液体的输送阻力，进而降低了输送的动力能耗。所以说，目标函数其本身就有一定的相对性，因此，设计方案的选取应该进行不断的模拟。当然，多目标规划也有其自身的优势，就是可以制定出几种不同的方案，在对方案进行研究后，可以擇优选取。因此，多目标规划所选择的方案往往是能带来最大经济效益的方案。

结束语

在市政规划设计中，对天然气管网的规划是其一项重要内容，因此，对天然气管网的规划设计应该予以高度的重视，以便能在市政规划中提高天然气管网的设计水平。上文中，对天然气管网规划设计等进行了相关的分析，以期能对我国城市建设规划中天然气管网的设计，能起到一定的积极作用。

参考文献

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