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關(guān)鍵詞：建筑給排水；優(yōu)化設(shè)計(jì)；常見(jiàn)問(wèn)題
中圖分類號(hào)：TL353+.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
1 建筑給排水設(shè)計(jì)各個(gè)環(huán)節(jié)的作用
1． 1 給水設(shè)計(jì)
1) 自動(dòng)排氣閥。自動(dòng)排氣閥通常作用于延時(shí)自閉閥蹲式大便器的供水系統(tǒng)，如辦公樓、學(xué)校、酒店等，管道系統(tǒng)的頂層自動(dòng)排氣閥最好裝置在管道的最高點(diǎn)。延時(shí)自閉閥能很好地控制流量，但無(wú)法控制氣流。當(dāng)系統(tǒng)停水，給水管內(nèi)通常會(huì)積累大量的空氣。恢復(fù)供水管道的空氣將被壓縮至水管道系統(tǒng)的頂部，形成一個(gè)壓縮空氣區(qū)。此時(shí)如果有人再按下延時(shí)自閉閥的按鈕，則會(huì)將便器內(nèi)的污物隨氣流帶至地面或?qū)⑽蹪n濺到使用者身上。
2) 戶外控制閥門。適當(dāng)增設(shè)單體建筑戶外控制閥門在住宅給水設(shè)計(jì)中立管底部的給水閥門是必不可少的，這一措施增加之后當(dāng)?shù)讓幼舭l(fā)現(xiàn)下水管堵塞引起地面冒水時(shí)，可及時(shí)關(guān)閉給水總閥，從而有效減少排污量。
3) 室外閥門。注意室外閥門的安裝形式，大部分室外安裝的閥門口徑都是Dg7 以上的，可以采用截止閥、閘板閥或蝶閥等。一般均是法蘭安裝，而且有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)圖。值得注意的是，設(shè)計(jì)時(shí)在每一個(gè)法蘭連接閥處設(shè)一個(gè)伸縮器則可以解決這一問(wèn)題。
1． 2 排水設(shè)計(jì)
1) 地漏與存水彎的配合。在建筑排水設(shè)計(jì)中雖然沒(méi)有明確規(guī)定排水地漏一定要設(shè)置存水彎，但這確實(shí)在一定程度上能影響用戶的使用。所以在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)正確處理好地漏與存水彎的配套問(wèn)題。雖然全國(guó)通用給水排水標(biāo)準(zhǔn)圖上對(duì)存水部分的高度作出了具體規(guī)定，但往往在安裝時(shí)滿足不了設(shè)計(jì)要求。因此，一般情況下，建筑排水系統(tǒng)的地漏存在于室內(nèi)的，均應(yīng)配套存水彎，這樣可以有效的防止室內(nèi)排水系統(tǒng)的串味問(wèn)題。
2) 室內(nèi)排水管最小管徑。通過(guò)實(shí)驗(yàn)論證可知，室內(nèi)排水管最小管徑宜為DN75，采用這樣大小的排水管既不會(huì)增加成本、占用空間，也有利于后期維修。對(duì)于樓房?jī)?nèi)底層排出橫管，宜采用Dg150 的管徑，這樣既不會(huì)增加投資也能大幅度減少管道的堵塞風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)非常適合中國(guó)國(guó)情。通過(guò)合理的設(shè)置以達(dá)到實(shí)用與節(jié)省空間的雙重效果。
2 建筑給排水設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問(wèn)題及其優(yōu)化方案
我國(guó)城市的建筑都具有面積大、用電設(shè)備多、供電要求高、人員集中等特點(diǎn)，這些都給建筑給排水設(shè)計(jì)的安全性及可靠性提出了很高的要求。因此，如何解決建筑給排水設(shè)計(jì)中容易出現(xiàn)的問(wèn)題，采取合理的方案優(yōu)化設(shè)計(jì)十分重要。下面就對(duì)建筑給排水設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的幾個(gè)問(wèn)題及其優(yōu)化方案進(jìn)行詳實(shí)的探討和研究，以供同行參考。
2． 1 建筑給水細(xì)節(jié)問(wèn)題及改善方案
建筑給水設(shè)計(jì)問(wèn)題是整個(gè)給排水設(shè)計(jì)中很關(guān)鍵的一部分。下面就對(duì)建筑給水設(shè)計(jì)中管道降噪設(shè)計(jì)、管材選擇、生活飲用水池的衛(wèi)生防護(hù)、支管布置與敷設(shè)等細(xì)節(jié)問(wèn)題提出有效的改善方案。
1) 管道的降噪設(shè)計(jì)。隨著人們生活水平的不斷提高，很多住戶都希望設(shè)計(jì)雙衛(wèi)，給水管道減壓和減少噪聲是越來(lái)越迫切。還有就是為了避免用水時(shí)末端出現(xiàn)噪聲，建議廚衛(wèi)距離較遠(yuǎn)管段較長(zhǎng)時(shí)分戶水管采用DN25。
2) 給水管材的選擇。傳統(tǒng)給水管大多是鍍鋅鋼管，易銹蝕，壽命短，國(guó)內(nèi)水路運(yùn)輸不能滿足水質(zhì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。因而為了滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，應(yīng)選擇最佳的、最優(yōu)質(zhì)的給水管材。與金屬管相較之，塑料給水管的優(yōu)勢(shì)則更加明顯，一般而言塑料給水管不僅重量輕、耐壓強(qiáng)度好，而且安裝方便，省鋼節(jié)能，使用壽命又長(zhǎng)。因此，建設(shè)部應(yīng)大力推廣使用塑料給水管。
3) 生活飲用水池的衛(wèi)生防護(hù)。在供水環(huán)節(jié)中，生活飲用水池是不容忽視的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，因而做好水質(zhì)的防污染工作刻不容緩。應(yīng)針對(duì)水池的入孔、溢流管等制定出切實(shí)可行的措施，有效地防止昆蟲爬入池內(nèi)，并使用無(wú)毒的軟質(zhì)泡沫材料嵌入在接縫處。應(yīng)針對(duì)呼吸管、溢流管制作出耐腐蝕材料的網(wǎng)罩，也可通過(guò)其他方式進(jìn)行防護(hù)，比如通過(guò)空氣隔斷的方式，防止通過(guò)溢流管的臟氣體返回到水池，從而避免水池受到污染?？傊?，在建筑給排水設(shè)計(jì)施工圖中，應(yīng)結(jié)合具體情況，針對(duì)生活飲用水的衛(wèi)生情況制定出科學(xué)有效的防護(hù)措施。
4) 給水支管布置與敷設(shè)。給水管道的敷設(shè)分明裝和暗裝。拿明裝來(lái)說(shuō)，即管道外露，主要有安裝維修方便，造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)也存在影響美觀，表面易結(jié)露等一些不足之處。而暗裝管道，既不影響室內(nèi)美觀，又可以保護(hù)管道不受外力破壞。在暗裝管道過(guò)程中需注意，不要將管道接頭直接埋入墊層或墻壁內(nèi)，否則出現(xiàn)漏水情況就很難補(bǔ)救。此外，還值得注意的是，為了有效避免住戶裝修時(shí)破壞給水管道，施工完畢后還應(yīng)在敷設(shè)管槽內(nèi)的給水支管位置做好標(biāo)記。
2． 2 建筑排水系統(tǒng)常見(jiàn)故障及應(yīng)對(duì)策略
1) 地漏的水封處理?！督ㄖo水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》中對(duì)建筑排水系統(tǒng)的地漏水封深度做了明確規(guī)定: 其深度不得小于50 mm，目的就是為了防止有害氣體竄入室內(nèi)，從而使室內(nèi)環(huán)境遭受污染。因此，建議采用高水封進(jìn)行地漏處理，以更好地滿足設(shè)計(jì)施工要求。
2) 排水塑料管道的噪聲?，F(xiàn)如今，傳統(tǒng)的排水鑄鐵管已不能滿足要求，現(xiàn)在普遍使用的都是排水塑料管。然而，由于一些普通的塑料排水管嘈雜，住戶可以明顯感覺(jué)到水渠噪聲。因此，排水立管應(yīng)遠(yuǎn)離臥室和客廳，最好選擇一些先進(jìn)的、新型的管材產(chǎn)品，比如可選擇芯層發(fā)泡UPVC 管道和UPVC 螺旋管，采用這兩種排水管道不僅能很好的達(dá)到降噪目的，還能提高住戶的生活質(zhì)量。
3) 污水排水管道同層排放。廚房洗池引流管可以直接接入排水地板豎管，地漏不能位于廚房?jī)?nèi)。防水層設(shè)計(jì)的下沉式衛(wèi)生間，排水橫管布置在這一層，是為了下方管堵塞和泄漏在這一層解決。此外，也可以選用后排水坐便器及多通道地漏，以減少下沉空間。
2． 3 建筑給排水設(shè)計(jì)中的節(jié)水節(jié)能措施
當(dāng)今社會(huì)，對(duì)于建筑給排水的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，要實(shí)現(xiàn)節(jié)水節(jié)能，就應(yīng)在滿足住戶使用要求且不影響給排水系統(tǒng)正常運(yùn)行的前提下，采用先進(jìn)有效的技術(shù)措施，提高資源利用率。從狹義角度考慮節(jié)水節(jié)能也可以運(yùn)用到建筑給排水的設(shè)計(jì)中，其措施如下:
1) 二次供水設(shè)備的選擇。應(yīng)用變頻調(diào)速裝置，其工作原理是利用變頻器改變電機(jī)電源的頻率，使用無(wú)級(jí)調(diào)速控制泵的軟啟動(dòng)過(guò)程，根據(jù)用水量的大小循環(huán)。
2) 熱水系統(tǒng)和管道。應(yīng)采用立管在建筑排水熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的循環(huán)或支管循環(huán)，并全面開(kāi)展管道保溫，以盡量減少非使用的浪費(fèi)。
3) 節(jié)水器具和器材的選用。a．推廣使用各種節(jié)水水龍頭，防止劣質(zhì)水龍頭進(jìn)入市場(chǎng)。b．為了保證使用后的節(jié)水效果，沖廁水箱可選用虹吸式馬桶和拉虹吸水箱或雙掣式?jīng)_廁節(jié)水水箱。c．推廣使用恒溫淋浴器，它可以通過(guò)調(diào)整形狀記憶合金的冷熱水，并立即恢復(fù)到原來(lái)的設(shè)定溫度。
4)充分利用雨水。雨水的利用，就是將建筑的屋面雨水、小區(qū)的道路雨水等收集起來(lái)，經(jīng)過(guò)凈化處理之后，滿足水資源再利用的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。與中水回收類似，雨水經(jīng)過(guò)凈化處理之后，也可廣泛應(yīng)用于小區(qū)景觀、沖洗廁所或城市綠化。有關(guān)雨水的回收及凈化處理，應(yīng)根據(jù)雨水的來(lái)源、水量、水質(zhì)以及回收標(biāo)準(zhǔn)等來(lái)決定。在小區(qū)道路雨水中，初期的COD 濃度較大，處理工藝復(fù)雜；但是屋面雨水的水質(zhì)良好，徑流量大，更符合利用標(biāo)準(zhǔn)，其應(yīng)用價(jià)值高于道路雨水。建筑屋面雨水的收集步驟為：a．利用導(dǎo)管，將屋面雨水引入地下，進(jìn)入雨水沉砂池中。b．將沉砂池中沉積的雨水引入蓄水池，利用水泵引入雜用水蓄水池。c．將雨水經(jīng)過(guò)加氯消毒之后，流入中水管道系統(tǒng)中。經(jīng)大量應(yīng)用實(shí)踐表明，雨水降落初期的污染較為嚴(yán)重，因此前幾分鐘的降雨應(yīng)作為棄流處理。
關(guān)鍵詞：城市管網(wǎng)；給排水設(shè)計(jì)；優(yōu)化措施
中圖分類號(hào)：K915文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
引言:
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及城市化進(jìn)程的加快，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，并且人們的生活水平也逐漸提高，因此城市的規(guī)模也在不斷增大。建設(shè)經(jīng)濟(jì)適用、安全可靠的給排水系統(tǒng)，對(duì)人們的生活越來(lái)越重要，因此在城市給排水工程規(guī)劃設(shè)計(jì)工作中，對(duì)于管網(wǎng)的優(yōu)化十分的重要，具有很大的現(xiàn)實(shí)意義。優(yōu)化管網(wǎng)設(shè)計(jì)，可以提高整個(gè)系統(tǒng)的合理布局性，增強(qiáng)給、排水的安全可靠性，減少在運(yùn)行中的耗能，降低維護(hù)的費(fèi)用，從而來(lái)提高給排水工程的經(jīng)濟(jì)效益。
一、管網(wǎng)優(yōu)化技術(shù)的重要性
1、管網(wǎng)優(yōu)化的經(jīng)濟(jì)效益
給排水管網(wǎng)建設(shè)是市政建設(shè)中主要的一部分，其建設(shè)費(fèi)用在城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中占有重要比重。合理優(yōu)化給排水管網(wǎng)，從減少給水能耗，減少排水埋深等方面，減少工程投資，使其經(jīng)濟(jì)效益最大化。
2、管網(wǎng)優(yōu)化的社會(huì)效益
給排水管網(wǎng)建設(shè)，是保障企業(yè)和居民正常生產(chǎn)、生活的重要基礎(chǔ)設(shè)施，合理優(yōu)化管網(wǎng)，充分考慮近遠(yuǎn)期水量需求，做到近遠(yuǎn)期管網(wǎng)合理鋪設(shè)，盡量避免停水、積水或路面重復(fù)開(kāi)挖埋管影響出行等情況出現(xiàn)，從而保證社會(huì)效益的最大化。
二、城市給排水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)現(xiàn)狀
管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)在國(guó)外始于二十世紀(jì)六十年代，但是在我國(guó)，對(duì)于管網(wǎng)設(shè)計(jì)優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究還比較的落后，但是隨著不斷的研究，管網(wǎng)優(yōu)化技術(shù)在我國(guó)也不斷的發(fā)展?，F(xiàn)今我國(guó)的管網(wǎng)優(yōu)化技術(shù)已經(jīng)從單一型的研究轉(zhuǎn)向復(fù)合型的研究，主要的研究方向有：第一，經(jīng)典優(yōu)化理論以及應(yīng)用，分為：有線性規(guī)劃、非線性規(guī)劃、以及動(dòng)態(tài)規(guī)劃法；第二，啟發(fā)式算法研究及其發(fā)展，主要有遺傳算法、以及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法；第三，多方法的優(yōu)化，主要分為：模糊數(shù)學(xué)法、動(dòng)態(tài)規(guī)劃與遺傳算相互結(jié)合的方法，以及與地理信息系統(tǒng)等計(jì)算機(jī)軟件之間的相互結(jié)合的方法。
隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)輔助技術(shù)的發(fā)展，管網(wǎng)優(yōu)化的目前主要計(jì)算方法有：遺傳算法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、模擬算法以及蟻群算法等新型算法。并且相關(guān)的研究人員經(jīng)過(guò)不斷的探索，開(kāi)發(fā)了很多的可視化技術(shù)、集成GIS以及優(yōu)化算法等多種管網(wǎng)優(yōu)化軟件。管網(wǎng)優(yōu)化的領(lǐng)域在不斷的擴(kuò)展，主要涉及到的方面有：管網(wǎng)運(yùn)行的可靠性與經(jīng)濟(jì)性的優(yōu)化、環(huán)狀管網(wǎng)、環(huán)狀與樹(shù)狀相互結(jié)合的混合式管網(wǎng)優(yōu)化配置。
三、城市給排水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)
1、給排水管網(wǎng)優(yōu)化的設(shè)計(jì)原則
城市的給排水工程是一項(xiàng)十分復(fù)雜的工程，因此必須要堅(jiān)持以下原則：第一，必須能夠適應(yīng)未來(lái)城市發(fā)展的需要，對(duì)給排水管網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的時(shí)候，要結(jié)合城市的規(guī)劃，從而確定好城市近期或是遠(yuǎn)期對(duì)于給排水系統(tǒng)的要求，從而來(lái)優(yōu)化管網(wǎng)設(shè)計(jì)，合理的進(jìn)行管網(wǎng)的布局；第二，對(duì)于優(yōu)化設(shè)計(jì)的針對(duì)性必須要強(qiáng)，必須要能夠重點(diǎn)的解決城市的給排水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中存在問(wèn)題，并且要結(jié)合現(xiàn)今城市給排水調(diào)查的現(xiàn)狀，對(duì)一些存在的問(wèn)題深入的分析。并且一定要能夠提出相應(yīng)的措施去解決問(wèn)題；第三，利用優(yōu)化設(shè)計(jì)方式，滿足供水的需求，從而來(lái)保證管網(wǎng)安全可靠，以降低成本以及消耗為主要目標(biāo)，從而來(lái)增強(qiáng)實(shí)際的操作性；第四，加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)狀管道的合理運(yùn)用，充分的發(fā)揮起作用，避免拆卸重建，這樣會(huì)在很大程度上降低成本，提高應(yīng)用的效率。
2、技術(shù)管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的方向
對(duì)于給排水管網(wǎng)優(yōu)化的設(shè)計(jì)主要是指在一定的條件之下，水廠的規(guī)模以及位置都要確定好，通過(guò)建立管網(wǎng)優(yōu)化模型以及使用時(shí)的模擬計(jì)算，從而來(lái)尋求投資少、耗能低并且安全性比較高的管網(wǎng)系統(tǒng)，對(duì)于管網(wǎng)系統(tǒng)，主要是包括：管網(wǎng)布置；管徑選擇；供水、匯水區(qū)域劃分及加壓站設(shè)置等設(shè)計(jì)方案。而給排水管網(wǎng)優(yōu)化的主要任務(wù)有以下兩個(gè)方面。
2.1 管網(wǎng)優(yōu)化布置
管網(wǎng)優(yōu)化布置是指在管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)之上，對(duì)管網(wǎng)進(jìn)行合理的布置，管網(wǎng)布置的合理與否，直接影響著給排水系統(tǒng)的安全可靠和技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理，在管網(wǎng)的優(yōu)化布置中，對(duì)于地形差異較大的地區(qū)與城市，給排水管網(wǎng)系統(tǒng)必須要進(jìn)行合理的優(yōu)化，應(yīng)盡量利用地形地勢(shì)，少設(shè)或者不設(shè)置提升泵站，從而減少建設(shè)及運(yùn)營(yíng)費(fèi)用，降低給排水系統(tǒng)的成本費(fèi)用。
2.2 管徑優(yōu)化設(shè)計(jì)
在管網(wǎng)中，每個(gè)管網(wǎng)中的管段管徑的大小，直接與管網(wǎng)系統(tǒng)的布局有著相應(yīng)的影響，并且管徑優(yōu)化設(shè)計(jì)必須要以最佳的管網(wǎng)布置方式為基礎(chǔ)，并且最后利用管網(wǎng)優(yōu)化模型進(jìn)行相應(yīng)的求解。
3、工程規(guī)劃設(shè)計(jì)
給排水管網(wǎng)負(fù)擔(dān)著分配水資源，用水的輸送和水資源的儲(chǔ)存以及水量排放等重要功能，為城市龐大的人口群體提供和排放生活中必不可少的生活用水和生產(chǎn)中所需要的水量，所以可想而知，城市給排水管網(wǎng)的建設(shè)是一項(xiàng)重要而且十分龐大的工程，它所需要的建設(shè)投資相當(dāng)大，運(yùn)輸和運(yùn)行能耗極高，施工方面也需要耗費(fèi)相當(dāng)?shù)呢?cái)力和人力，而且施工過(guò)程中還要嚴(yán)格遵守相關(guān)的規(guī)章制度和準(zhǔn)則才能順利合格的完成，因此，城市中的公共水工程建設(shè)對(duì)給排水管網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行的優(yōu)化和設(shè)計(jì)等一系列步驟是十分重要的，所以在城市的給排水管網(wǎng)建設(shè)中要有一套完整且科學(xué)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化才能更好的發(fā)揮城市給排水管網(wǎng)的功能，在城市給排水的巨大工程中，要有科學(xué)的規(guī)劃建設(shè)，因此在城市的給排水管網(wǎng)建設(shè)中，一般要采取以下系列步驟和措施。
3.1 在城市給排水管網(wǎng)的建設(shè)當(dāng)中，要根據(jù)城市的具體情況，先實(shí)地考察，了解城市的基本地質(zhì)和建設(shè)結(jié)構(gòu)，根據(jù)人口密度的分布和水資源的分布，以及水資源的提供范圍，居民生活用水和生產(chǎn)用水量等客觀條件，制定相應(yīng)和完整的可行方案及計(jì)劃，要充分了解城市近遠(yuǎn)期合理的用水范圍，以《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》和《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》為原則和準(zhǔn)則，在不違背法律和規(guī)范的情況下對(duì)城市用水的供排水范圍和用、排水量進(jìn)行規(guī)劃，與城市的實(shí)際情況相結(jié)合，制定合理的規(guī)劃方案。
3.2 根據(jù)城市的實(shí)際地形和城市布局劃分生活用水的供水區(qū)和相應(yīng)的排水匯水區(qū)域，布置合理的供排水體系，形成穩(wěn)定可靠的供排水管道和相應(yīng)的應(yīng)急解決方案，以應(yīng)對(duì)在城市正常供排水期間面對(duì)突如其來(lái)的各種問(wèn)題和狀況。建立穩(wěn)定的系統(tǒng)的城市給排水管網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)，可以以計(jì)算機(jī)等科技手段進(jìn)行科學(xué)的分析和控制，形成系統(tǒng)的給排水?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)，在相對(duì)較大的城市當(dāng)中給排水系統(tǒng)尤為復(fù)雜，大城市的供水系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)不同于小城市的供水網(wǎng)絡(luò)體系，所以面對(duì)大城市的給排水管網(wǎng)建設(shè)要更為注意結(jié)構(gòu)的合理性和布局的合理性。
3.3 在計(jì)劃建造給排水管網(wǎng)當(dāng)中，可以設(shè)計(jì)給排水管網(wǎng)絡(luò)模型，設(shè)定其中給排水管網(wǎng)絡(luò)的模型的目標(biāo)函數(shù)和約束條件。根據(jù)全局的布局進(jìn)行給排水管網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化，運(yùn)用現(xiàn)代科技和手段進(jìn)行給排水管網(wǎng)模擬，通過(guò)計(jì)算非線性規(guī)劃模手?jǐn)噙M(jìn)行線性規(guī)劃模擬，有效合理的使全局的給排水管網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。對(duì)規(guī)劃出的系統(tǒng)給排水管網(wǎng)方案進(jìn)行科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治龊涂偨Y(jié)，利用科學(xué)有效的方法進(jìn)行處理，制定出最為合理的給排水管網(wǎng)絡(luò)方案。
3.4、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)
城市給排水設(shè)計(jì)和其自身的設(shè)計(jì)以及道路設(shè)計(jì)緊密相連，不過(guò)在還沒(méi)施工前都是按照?qǐng)D紙進(jìn)行設(shè)計(jì)的人工算計(jì)，一般是道路設(shè)計(jì)人員先把道路設(shè)計(jì)完畢，再把設(shè)計(jì)材料和道路設(shè)計(jì)效果遞送給排水設(shè)計(jì)人員來(lái)實(shí)現(xiàn)給排水設(shè)計(jì)。針對(duì)協(xié)助的道路電腦協(xié)助設(shè)計(jì)體系，道路材料能夠直接傳遞給排水設(shè)計(jì)人員，使道路以及給排水體系設(shè)計(jì)程序?yàn)橐徽w。關(guān)鍵是明確城市道路和給排水的聯(lián)系，第一要制定一個(gè)核心線，管道網(wǎng)絡(luò)和檢測(cè)井部署大多順著道路核心線，運(yùn)用此體系的道路設(shè)計(jì)性能能夠做出道路核心線經(jīng)過(guò)實(shí)體轉(zhuǎn)變把緣由的道路核心線轉(zhuǎn)變成給排水體系需要的曲線段，之后給道路核心線設(shè)置標(biāo)號(hào)。
四、淺談城市給排水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的發(fā)展
由于實(shí)際給排水管網(wǎng)具有很大的復(fù)雜性，并且給排水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)屬于一種大型且多元多約束的工程，具有很多復(fù)雜的非線性系統(tǒng)工程問(wèn)題。因此對(duì)于給排水網(wǎng)改造的工作是一項(xiàng)十分困難的項(xiàng)目，雖然經(jīng)過(guò)相關(guān)人員理論和實(shí)踐相結(jié)合的研究，并且取得了一定的研究成果，同時(shí)做到了創(chuàng)新與突破，但是要想完全解決這個(gè)難題，對(duì)于現(xiàn)階段我國(guó)來(lái)說(shuō)，仍有一些工作有待進(jìn)一步深入研究。對(duì)于給排水管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)可以利用遺傳算法方式進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算，但是其中也存在著問(wèn)題，比如該如何加快收斂的速度以及效果，怎樣利用管網(wǎng)水利計(jì)算本身的特點(diǎn)來(lái)確定約束的條件，并且對(duì)一些存在問(wèn)題的成果進(jìn)行相應(yīng)的改正。
對(duì)于給排水管網(wǎng)的擴(kuò)建是逐步建成的，必須要對(duì)其進(jìn)行完整的規(guī)劃，才能夠保證工程順利的進(jìn)行，要對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行策劃，比如哪些部分需要先建，哪些部分需要后建。并且要對(duì)改建之后的規(guī)劃進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)長(zhǎng)遠(yuǎn)的目標(biāo)進(jìn)行策劃，一定要兼顧遠(yuǎn)期發(fā)展規(guī)劃的目標(biāo)，做到統(tǒng)籌兼顧。因此，必須將管網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性作為主要目標(biāo)函數(shù)，將其他的因素作為約束的條件，從而來(lái)建立使用度函數(shù)，以此來(lái)對(duì)個(gè)體的適應(yīng)度進(jìn)行評(píng)價(jià)，這樣的結(jié)果會(huì)使給排水安全性不夠完善。所以必須要根據(jù)工程的實(shí)際情況來(lái)對(duì)遺傳的算法計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的修正，在經(jīng)濟(jì)以及安全至上尋求一個(gè)平衡點(diǎn)，從而來(lái)做到管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
五、結(jié)束語(yǔ):
現(xiàn)今社會(huì)飛速的發(fā)展，城市化進(jìn)程加快，人們對(duì)于給排水量需求逐漸增大，城市給排水網(wǎng)對(duì)于城市的建設(shè)來(lái)說(shuō)十分重要。但是現(xiàn)今的城市給排水管網(wǎng)存在很大的問(wèn)題，必須要對(duì)城市給排水管網(wǎng)進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，才能夠真正的保證城市供排水的安全可靠，促進(jìn)城市的穩(wěn)定發(fā)展。城市給排水管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)具有很強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)效益。
參考文獻(xiàn):
[1]高樹(shù)元.解決城市給排水建設(shè)面臨問(wèn)題的對(duì)策與設(shè)計(jì)措施[J].科技風(fēng).2010(13)：78.
【關(guān)鍵詞】給排水管線；管線設(shè)計(jì)；工藝分析
前言
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度越來(lái)越快，城市的現(xiàn)代化進(jìn)程也越來(lái)越快，市政工程的建設(shè)數(shù)量也越來(lái)越多，從而給排水管線就越來(lái)越多，使城市中的管線縱橫交錯(cuò)，因此就需要對(duì)給排水管線進(jìn)行科學(xué)而高效的設(shè)計(jì)。同時(shí)，由于城市民居較多，居民比較密集，給排水管線的施工時(shí)會(huì)造成較大不良影響。所以，在施工時(shí)就應(yīng)該設(shè)計(jì)出較為簡(jiǎn)潔的管線布局，盡量讓施工周期縮短，還要盡量利用原有管線，減少二次開(kāi)挖和二次建造。因此就需要在給排水管線施工前，對(duì)所有的既有管線的布局和整個(gè)城市的管線進(jìn)行分析，從而設(shè)計(jì)出一套合理的施工方案。其中就需要設(shè)計(jì)管線的布局和管線的具體埋設(shè)施工措施，需要特別注意的是，在施工時(shí)就保障管線設(shè)備的質(zhì)量。
一、分析市政給排水管線設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀
實(shí)際市政給排水管線設(shè)計(jì)確實(shí)缺乏一定的優(yōu)化性，由于管線設(shè)計(jì)不到位，致使市政給排水施工處于消極狀態(tài)，通過(guò)分析市政給排水管線設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀，可以發(fā)現(xiàn)其存在以下問(wèn)題。第一，污水管缺乏完善性，市政污水管基本屬于表面工程，嚴(yán)重缺乏技術(shù)保障和科技指導(dǎo)，導(dǎo)致污水管附近形成嚴(yán)重的環(huán)境污染，嚴(yán)重部分甚至導(dǎo)致污水管直接暴露于地表、生活污水順勢(shì)流到地表，再加上污水管堵塞的問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，降低污水管的整體效益，造成一定程度的生活干擾；第二，給排水管線獨(dú)立性強(qiáng)，不能與其他市政工程和諧相處，例如：某城市給排水位于內(nèi)河附近，受內(nèi)河“北南”的影響，給排水管線設(shè)計(jì)始終不能平衡城市職能，無(wú)法實(shí)現(xiàn)給排水、防洪、調(diào)度的綜合存在，既干擾給排水的工程實(shí)現(xiàn)，又會(huì)對(duì)內(nèi)河和城市運(yùn)行產(chǎn)生一定的影響；第三，管線設(shè)計(jì)受多項(xiàng)外界因素影響，例如：給排水管線與城市道路的矛盾設(shè)計(jì)，道路建設(shè)是市政工程的重點(diǎn)，建設(shè)速度快，實(shí)質(zhì)給排水需與城市道路處于相互容納的位置，但是管線往往受編制影響，設(shè)計(jì)較慢，施工時(shí)，諸多地點(diǎn)被已經(jīng)投入運(yùn)營(yíng)的道路制約，被迫面臨修改，無(wú)法達(dá)到管線設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)；第四，雨水管缺乏規(guī)范性，部分市政給排水管線中的雨水管設(shè)計(jì)，不符合排水實(shí)際，不能滿足雨季大流量的需求，造成路面積水。
二、市政給排水管線優(yōu)化設(shè)計(jì)的策略
結(jié)合市政給排水管線設(shè)計(jì)的實(shí)際情況，重點(diǎn)分析其中存在的問(wèn)題，提出優(yōu)化設(shè)計(jì)的具體策略，如下：
2.1 區(qū)域性規(guī)劃管線設(shè)計(jì)區(qū)域性的設(shè)計(jì)策略，屬于優(yōu)化管線設(shè)計(jì)的有效途徑，著實(shí)提高給排水管線的規(guī)劃應(yīng)用。綜合考量區(qū)域性內(nèi)容，提出優(yōu)化管線設(shè)計(jì)的策略：
2.1.1 供水與給水的平衡設(shè)計(jì)受地區(qū)分布影響，不同地區(qū)的水質(zhì)存在差異，特別是水質(zhì)不均勻，嚴(yán)重影響到管線設(shè)計(jì)的合理性，重點(diǎn)進(jìn)行供水、給水的平衡設(shè)計(jì)，優(yōu)化管線設(shè)計(jì)，提高水資源的分配能力，所以在管線優(yōu)化設(shè)計(jì)策略研究中，添加平衡因素，用于維持城市水資源持續(xù)發(fā)展的狀態(tài)。首先，預(yù)測(cè)需水量，為管線設(shè)計(jì)提供參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)；然后綜合考量給排水管路的水量分配，包括生活用水和工業(yè)用水，達(dá)到城市生態(tài)發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)；最后重點(diǎn)規(guī)劃工業(yè)方面的給排水管線，發(fā)揮指標(biāo)、產(chǎn)值優(yōu)勢(shì)，完善工業(yè)給排水的管線設(shè)計(jì)。
2.1.2 管線的防洪規(guī)劃防洪管線是市政給排水管線設(shè)計(jì)的一部分，防洪管線的設(shè)計(jì)具有一定的區(qū)域性原則，不同地區(qū)遭遇洪澇災(zāi)害的機(jī)率和程度大不相同，必須加強(qiáng)防洪規(guī)劃，確保其與城市發(fā)展的相符性。在防洪規(guī)劃中，充分利用“暴雨公式”，合理銜接排水、排洪，綜合考慮防洪規(guī)模，例如：地面防洪規(guī)劃，需要深入全抬高理念，合理利用雨水泵，但是在山區(qū)地區(qū)，必須加強(qiáng)內(nèi)洪的管線建設(shè)，可以全部使用全抬高設(shè)計(jì)，科學(xué)實(shí)現(xiàn)抽水、排水。
2.2 細(xì)化給排水的管線設(shè)計(jì)針對(duì)市政給排水的管線設(shè)計(jì)，實(shí)行細(xì)化策略，有助于實(shí)現(xiàn)管線設(shè)計(jì)的優(yōu)化處理，主要在污水管和雨水管設(shè)計(jì)兩方面進(jìn)行細(xì)致優(yōu)化。（1）利用新技術(shù)處理污水管，規(guī)劃整體污水項(xiàng)目。例如：生物技術(shù)的應(yīng)用可實(shí)現(xiàn)污水改良，發(fā)揮管線設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)，生物技術(shù)主要是利用含活性特點(diǎn)的藻類，發(fā)揮生物作用，吸收污水內(nèi)的污染物質(zhì)。在好氧的條件下，進(jìn)行一定程度的凈化，吸附并沉淀污染物，降低污水的污染能力。（2）在雨水管設(shè)計(jì)內(nèi)，不僅要遵循城市地區(qū)的硬性要求，還需平衡雨水量，加強(qiáng)雨水利用。采用載留或滲透的方式，處理雨水，避免雨水大面積進(jìn)入下水道，由此可以將雨水資源，儲(chǔ)存到地下水位較深的地方，有效降低雨水負(fù)荷影響。目前，雨水管設(shè)計(jì)逐漸引進(jìn)補(bǔ)給思想，即：貯存雨水，實(shí)行優(yōu)化處理后，實(shí)現(xiàn)二次利用，根據(jù)地區(qū)城市的特性，構(gòu)建相對(duì)應(yīng)的貯存系統(tǒng)，合理使用管線設(shè)計(jì)。
2.3 規(guī)范管線設(shè)計(jì)的預(yù)制和安裝環(huán)節(jié)預(yù)制、安裝在管線優(yōu)化設(shè)計(jì)中，明確給排水系統(tǒng)管線設(shè)計(jì)的優(yōu)化目標(biāo)。為提高管線設(shè)計(jì)的優(yōu)化水平，規(guī)劃預(yù)制和安裝的具體措施。第一，預(yù)制過(guò)程中，注重工藝設(shè)計(jì)，尤其是切割工藝，保障預(yù)制工藝的完善性，合理選擇施工材料。例如：根據(jù)預(yù)制管線的實(shí)際需要，購(gòu)進(jìn)新型材料，評(píng)價(jià)新型材料的質(zhì)量，必須要符合管線施工實(shí)際，規(guī)劃設(shè)計(jì)內(nèi)容，支持管線預(yù)制的進(jìn)行。第二，安裝屬于市政給排水管線優(yōu)化設(shè)計(jì)的最終環(huán)節(jié)，利用實(shí)踐實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)，嚴(yán)格遵循管線安裝的條件，完善管線交接。在管線施工的放線、挖溝、密封方面，進(jìn)行著重設(shè)計(jì)，其關(guān)系到管線安裝的效益性，系統(tǒng)處理好安裝工作，展示管線設(shè)計(jì)的實(shí)際價(jià)值，確保給排水管線設(shè)計(jì)實(shí)施的安全性和穩(wěn)定性。最終實(shí)現(xiàn)預(yù)制、安裝實(shí)現(xiàn)管線的優(yōu)化設(shè)計(jì)，體現(xiàn)實(shí)質(zhì)的優(yōu)化策略。
三、市政給排水管線優(yōu)化設(shè)計(jì)的發(fā)展
近幾年，市政工程提高對(duì)給排水管線優(yōu)化設(shè)計(jì)的重視度，推進(jìn)管線發(fā)展，提升管線設(shè)計(jì)的優(yōu)化能力。結(jié)合給排水管線優(yōu)化設(shè)計(jì)的實(shí)際情況，提出科學(xué)的發(fā)展方向。如：（1）積極運(yùn)用科學(xué)技術(shù)，大力發(fā)展技術(shù)支持，推進(jìn)管線優(yōu)化設(shè)計(jì)朝向科學(xué)性的方向發(fā)展，提高管線設(shè)計(jì)的科技含量，確保穩(wěn)定性，避免管線設(shè)計(jì)不到位；（2）利用試驗(yàn)的方式，檢測(cè)管線設(shè)計(jì)是否具備優(yōu)化特性，針對(duì)每一項(xiàng)管線設(shè)計(jì)，提前進(jìn)行試驗(yàn)研究，約束管線設(shè)計(jì)的發(fā)展，同時(shí)引導(dǎo)管線設(shè)計(jì)的實(shí)踐方向，通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)管線設(shè)計(jì)過(guò)程中的不良現(xiàn)象，避免工程返工。利用優(yōu)化的策略，完善管線設(shè)計(jì)，保障市政給排水工程的實(shí)際性，提高市政給排水工程的社會(huì)地位，提升管線優(yōu)化設(shè)計(jì)的價(jià)值水平。
四、結(jié)束語(yǔ)
市政給排水管線設(shè)計(jì)的優(yōu)化策略，必須符合工程實(shí)際，既可以體現(xiàn)效益、價(jià)值的作用，又可以展示管線設(shè)計(jì)的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。管線的優(yōu)化設(shè)計(jì)，有利于提高給排水系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量，完善城市用水與排水，進(jìn)而提升水利資源的分配水平。利用科學(xué)的設(shè)計(jì)方式，合理規(guī)劃給排水管線位置，明確管線的整體思想，促使管線設(shè)計(jì)，在給排水工程中，體現(xiàn)獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。
參考文獻(xiàn)：