市政给排水管网的现状分析与优化思路探析

刘光辉

摘 要： 在众多市政工程建设项目中，市政给排水管网是非常重要的一部分，城市给排水管网的设计与建设不仅体现了我国城市的发展与建设水平，同时还影响着我国未来城市的发展。由此可见，加强城市给排水管网的设计，一方面是为了提高居民们的生活水平，另一方面是为了加快城市发展脚步，从而打造更美好的城市。

关键词：市政;优化;给排水管网;现状

引言：我国正处于城市化建设水平不断提升的阶段，国家开始全面关注城市环境的布局以及老城区的改造等工作，这对于城市基础建设而言具有一定的挑战，同时还面临着严峻的考验。在这个过程中，政府部门应该重视城市基础设施的建设，也就是加强市政给排水管网的设计，并将这项工作置于重要位置。近几年，我國很多地区常见暴雨天气，这对于城市的交通运输以及供水电等工作带来了严重性的破坏，不仅影响了人们的日常生活，同时还干扰了城市的运转。所以说，市政部门应该加强城市给排水管网设计工作的合理性和经济性， 这样才能保证城市供水系统的良好运营。但在优化排水管网的过程中，一定要严格遵循相关程序，同时还要采取有效的方式才能促使管网的优化程度达到预定目标。

1 给排水管网的现状

1.1 规划设计方面的问题

在规划给排水管网的过程中需要考虑城市的建设发展以及城市布局这两方面，整体的规划目标不仅要满足当前阶段的需求，同时还要确保该规划满足城市未来改造建设的需求，因此，在实际的规划过程中需要加强各方面的设计，然后再进行综合性以及全面化的考虑。

1.2 排水体制方面的问题

在我国的排水系统中，主要分为合流制以及分流制这两种体制，这两者都具备了独有的特征，合流制这个体制时常出现在城市排水系统中，特别是在一些中小城市。但各个地区的自然条件以及修建情况存在差异性，因此，政府部门需要因地制宜然后采取不同的排水体制。

2 优化城市给排水管网的主要策略

2.1 优化平面布局

在优化给排水管网的平面布局工作中，相关工作人员需要注意管线的长短以及管道铺设的工程量和水流的畅通性等等。正确的定线其实应该是合理设计给排水管网的基础，其中，一定要保证定线的运用将地势想结合，干管和支管需要走直线，在设计的过程中放置管道埋的过深，期间还要减少提升泵站的设置。具体的平面布局优化方案需根据定线埋深的设计方案去计算最终结果。当前的平面布局优化方案被分以下几种方式：优化树法以及简约梯度法和决策图法，但不管使用其中哪一种方式都能加强市政给排水管网的科学性。例如决策图法，在数学方法的系统优化中经常可以看到决策图，主要是将方案中的决策问题由决策图来解决，然后用最短路的算法去进行简易化的计算，这样就能有效解决实质性的决策问题。另外，在市政的排水管网平面布局优化设计工作中，通过决策图法去建立模型，然后用决策网络去展示排水管网的方案集，以此寻找节点流量导入出水口的最短路，同时还能挖掘最有效并且最经济的管道布置方案。通过使用这种方式，不仅可以提高设计的经济性，同时还能充分考虑市政水力以及地形方面的因素，以及减少给排水管网工程的计算，并促使该工程的长期发展，

2.2 优化管道参数方面的设计工作

当管道完成平面布置优化工作之后，就要对给排水管网进行进一步的优化，同时还对管道的管径以及深埋等不同的管段之间的设计参数进行进一步的优化。通常而言，管径和管道材料费用是成正比的，但是和坡度和深埋是成反比的，因此，尽管确定流量之后，还是要选择投资最小但效果要最好的优化组合。这对于管径以及深埋等管道参数具有一定的优化作用，同时也是非常重要的存在。当前，管道参数的优化方式被分为两种，分别是直接优化法和间接优化法这两类。

2.3  直接的优化

管径的尺寸是在不断变化的，其中管径的大小和管道最大充满度的限制相关，水的流速和流速时的变化和管径的大小也有着密切的关系，同时还存在一定的复杂性，这些的无法用数学公式计算出来的。这样一来，就导致相关部门需要建立完整的求解优化方式，以此实现数学模型的有效性以及现实性，同时还能促使各种方案或则参数的调节选择。直接优化这种方式具备了直观性的有点，主要采取的优化方式有电子表格以及两相优化法，就拿两相优化法来说，等到确定了设计流量之后，在满足约束条件下，需要选择最经济的流通速度以及最大的充满度，这样才能保证给排水管网管径的最佳以及坡度处于最小状态，以此降低管道的埋深。总而言之，这种方式促使设计人员的主观因素不断扩大，因此最红求出的结果也是最佳化的。

2.4间接的优化

在设计市政给排水管网系统时发现，虽然其中存在着错综复杂的关系，但有些关键性的条件其实可以将其视为制约作用，因此需要找出关键性的条件，同时还要运用合理的工具，这样才能促使给排水管网系统变得简易化，以此解决数学模型。就当前的情况来看，非线性规划法和线性规划法以及遗传算法等式主要的简介优化法，每一种方式都具备它们的优缺点，就比如线性规划法的计算相比其他几种是最简单，同时也是最直接的，但由于这种方式归于纯粹，基本上是理论上的计算方式，因此，实际的计算和市场上的情况具有一些差距。在这些方式中，其实动态规划法是最适合的一种，该方式可以参与管道参数的优化设计工作，同时还能被广泛应用。由此可见，市政给排水管网是一个多阶段的决策过程，工作人员一定要学会对其进行研究，然后找出最佳的优化方式去推动优化设计工作。

3 结束语

综上所述，在城市的发展于建设中，优化市政给排水管网系统是非常有必要的，因此，政府部门需要对现有的排水管网进行改造。通过优化设计给排水系统，促使我国这项工程的建设进一步提升，这样才能保证城市的发展走向预期的目标。在优化设计期间，相关工作人员一定要遵守合理的方式，通过建立排水管网系统，以此保证该系统的正常运行。

参考文献：

[1]王小健.城市市政给排水管网的优化配置与管理探讨[J].工程技术：全文版.2016，（12）：151-152.

[2]蓝锐深.浅谈城市市政给排水管网的优化配置与管理[J].工程技术：全文版.2017，（1）：95-96.

（雨花台区水务局，江苏 南京 210000）