城市给排水管网优化和管理系统的开发探讨

2015-04-16苏林峰

建材与装饰 2015年29期

关键词：管网管线水资源

苏林峰

（龙岩市永定区住房和城乡规划建设局）

城市给排水管网优化和管理系统的开发探讨

苏林峰

（龙岩市永定区住房和城乡规划建设局）

随着城市建设的不断发展，城市给排水管网的优化和管理受到更多人的重视。在现代化的城市管理中，城市给排水工程虽然作为重点工作，但在实际的运行过程中依然存在诸多问题。本文结合福建地区给排水优化和管理的现状，分析了实际运营中暴露的问题，对对城市给排水管网优化和管理工作提出了可行性建议，以期提高城市给排水优化管理水平。

城市给排水；优化；管理

随着城市化进程的推进，城市排水工程的优化和管理工作引起政府和相关部门的密切关注。城市给排水不仅关系到人们的生活起居，更关系到城市水资源的合理利用。在时代的迫切需求下，必须结合城市给排水的现状，针对优化和管理的要点进行分析。

1　城市给排水现状

建国之后，我国各项土建建设日益增多，单纯引进学习前苏联的给排水技术已不能满足国内生产发展的需要。我国地域广阔，人口众多，水资源相对紧缺，尤其是西部地区。相关资料指出，全国的城市水源只有30％符合饮用水标准，全国七大水系有50％以上的水段被污染，城市也将面临更加严重的水资源短缺问题。水资源短缺已成为新世纪城市管理的重点问题，在解决水资源问题的同时，还必须做好水资源的合理分配，做好城市给排水工作。对于飞速发展的城市化建设而言，现今的城市给排水的优化和管理相对滞后。福建地区水资源相比中西部而言，有着得天独厚的优势，但在具体的城市给排水工程施工中，很多地区依旧借助传统的施工工艺和管理模式，导致在城市给排水系统中出现严重的问题，影响了人们的生活[1]。

如今城市给排水系统中多采用塑料管、钢管和混凝土管。随着高分子聚合物的推广，近年来塑料管在城市管道工程中占据着重要的地位。

2　城市给排水管网

城市给水排水工程研究的是水的循环问题。给水工程系统是指为城市提供生活、生活等用水而兴建的，包括原水的取集、处理以及成品水输配等各项工程设施系统，是一所现代化的自来水厂。城市排水系统是处理和排除城市污水和雨水的工程设施系统，是城市公用设施的组成部分[2]。

城市排水系统规划是城市总体规划的组成部分。城市排水系统通常由排水管道和污水处理厂组成。在实行污水、雨水分流制的情况下，污水由排水管道收集，送至污水处理后，排入水体或回收利用；雨水径流由排水管道收集后，就近排入水体。城市给水和排水系统构成了四通八达的供水管网。

3　城市给排水管网优化和管理中存在的问题

3.1系统布置不合理

结合福建地区近几年的整体情况来看，随着城市化进程的不断加快，给排水管网的覆盖密度也逐年增加，与此同时，城市给排水管网在规划设计和工程管线配置中出现问题[3]。

（1）基础设施建设的规划设计和管理工作较为滞后，城市给排水管线受到其它基础设施建设的影响导致配置不合理，例如城镇建筑物和道路工程严重影响了给排水管线的合理布置。

（2）设计部门在工程管线的设计过程中缺乏长远考虑，没有结合具体的施工工程合理设计管线，计算中一般只是凭借经验对管道的容量、管径和坡度进行调整，设计成果严重受到相关设计人员的经验和专业能力的限制[4]。

（3）设计过程中，大多数工程技术人员采用传统的模式进行计算，工作效率较低，管线工程的优化点不能及时找准。

（4）设计过程中对城市高层建筑给排水管网没有制定专门的优化方案，导致出现水压不稳、异味、检修困难等现象。

3.2环境变化和材质优化不足

大部分地区现有城市的给排水管网是由历史存在的给排水管网改造扩建而来的，这就导致供水管线材料老化、报废管线依然逾期使用的现象，导致了供水浪费和环境污染并存。福建某地区改造楼房立管987户，地沟管暗漏20余处，水量损失100m3/h，主要是由管材老化、管线上方压力大、施工质量问题造成的[5]。

3.3当前管网配置尚不能完全满足突发事件的要求

爆管、污染和泄洪是当前城市给排水管网系统面临的三大主要突发事件。工程资料数据不全提高了爆管的可能性，爆管后大多数管道系统只仅仅根据排水量的大量变化才得知爆管的信息，浪费了水资源，妨碍了正常的生产生活。福建地区的一些水厂在排涝期间水源极度恶化。由于近年来气候的反常变化导致出现泄洪现象，严重危及到人们的生命财产安全。

以上种种问题导致城市给排水管网的优化和管理工作中遇到困难，必须采取合理的措施进行优化管理，提高城市用水质量。

4　城市给排水管网优化和管理

4.1优化管线布局

科学规划给排水系统，保证给排水的管道布置满足城市总体规划的要求，考虑到体系扩展和对接。结合工程实际设计管网，综合考虑区域的地形地貌特点，兼顾铁路、地铁等交通路线和其他设施建设的影响，满足给排水水压和水量的要求。将给排水设计和先进的优化技术相结合，以管网运行的可靠性和经济性为出发点，将经典算法和新型算法相结合。经典算法包括线性规划、非线性规划、动态规划法，新型算法主要包括遗传算法、人工神经网络法、动态规划等，以及matlab等计算机软件。适当升级给排水系统，对于城市内的中高层建筑和地下空间的给排水系统，应选用合适的设计方案，采用高质量的管线材料，实现对城市管网系统的监督策略。

4.2现有管网系统与新建管网系统的统一

改造老旧管网，结合城市中给排水管网的重点区域，找出明漏和暗漏的位置，摒弃原有老化的管线材料，更换新型环保型材料。选择合适的建材，采用高质量的供水管道，结合具体的施工工程保证工程的可靠性。根据管道环境的改变进行综合治理，城市供水管网上层覆土变薄，应及时对道路进行改造，重新计算管线的埋深，或者对管线进行迁移，对于过街管线必须先用套管处理。

4.3提高给排水系统应急处理能力

加大监测力度，及时处理爆管现象，及时更新管网信息，采用高科技手段进行监控，及时预警。合理测算地区内的最大降水量，结合最新气象系统分析降雨量，合理布置管网的出口和入口，加强雨污分流工作。防范管网污染，对城市重要点位建立监测系统，统计城市污水管道的负荷和收集量，及时发现管道淤积和泄露现象。结合不同地区的水源，增设取水口，对于特殊单位，例如政府、医院和学校等，综合考虑管网的设置，设立备用水源[6]。

4.4开发新型节水设施

在日常生活中，劣质给水排水管材经常造成不必要的水资源浪费。新型优质管材的利用可以很好地节约用水，有效保证水资源的使用质量，在这方面，可以选择节水的阀门和新型材料制作的管材等。使用节水型卫生器具，水量的浪费还会因为卫生器具的不合理选用而造成，另外，卫生器具不采取减压措施也会造成管件损坏和破裂，优质的卫生器具能达到良好的节水效果，从而能节约整体建筑用水。

4.5做好管道安装的质量控制工作

在城市给排水工程中，一般规定管道的使用时间为20年，基于此必须在施工过程中严格检查管道材料的质量，包括材料的抗渗性和抗压性，防止在使用过程中管道出现变形和渗漏的现象。市政给排水工程的施工管理和控制受到管道安装过程的影响，因此施工单位必须综合考虑管道的多方面因素，考虑管道的环刚度和荷载能力，做好管道的铺设工作，注重每个安装环节，保证施工的整体质量。

4.6建立统一的施工质量监理标准

就国内的情况来看，至今还没有形成统一的监理标准来控制施工中的质量问题。在这种情况下，监理公司和监理人员可以结合自己多年的工作经验，探讨施工过程中出现的问题，总结制定出统一的监理标准，促进本行业的发展，推进市政给排水工程的现代化进程。针对城市给排水工程的质量问题，国家制定出严格的标准和要求，质检人员必须熟知在施工过程中要关注的标准和要求，在施工过程中严格遵守相关规定，及时发现施工中的违规操作。