城市給排水管網(wǎng)優(yōu)化和管理系統(tǒng)的開發(fā)探討

蘇林峰

（龍巖市永定區(qū)住房和城鄉(xiāng)規(guī)劃建設(shè)局）

城市給排水管網(wǎng)優(yōu)化和管理系統(tǒng)的開發(fā)探討

蘇林峰

（龍巖市永定區(qū)住房和城鄉(xiāng)規(guī)劃建設(shè)局）

隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，城市給排水管網(wǎng)的優(yōu)化和管理受到更多人的重視。在現(xiàn)代化的城市管理中，城市給排水工程雖然作為重點工作，但在實際的運行過程中依然存在諸多問題。本文結(jié)合福建地區(qū)給排水優(yōu)化和管理的現(xiàn)狀，分析了實際運營中暴露的問題，對對城市給排水管網(wǎng)優(yōu)化和管理工作提出了可行性建議，以期提高城市給排水優(yōu)化管理水平。

城市給排水；優(yōu)化；管理

隨著城市化進程的推進，城市排水工程的優(yōu)化和管理工作引起政府和相關(guān)部門的密切關(guān)注。城市給排水不僅關(guān)系到人們的生活起居，更關(guān)系到城市水資源的合理利用。在時代的迫切需求下，必須結(jié)合城市給排水的現(xiàn)狀，針對優(yōu)化和管理的要點進行分析。

1　城市給排水現(xiàn)狀

建國之后，我國各項土建建設(shè)日益增多，單純引進學習前蘇聯(lián)的給排水技術(shù)已不能滿足國內(nèi)生產(chǎn)發(fā)展的需要。我國地域廣闊，人口眾多，水資源相對緊缺，尤其是西部地區(qū)。相關(guān)資料指出，全國的城市水源只有30％符合飲用水標準，全國七大水系有50％以上的水段被污染，城市也將面臨更加嚴重的水資源短缺問題。水資源短缺已成為新世紀城市管理的重點問題，在解決水資源問題的同時，還必須做好水資源的合理分配，做好城市給排水工作。對于飛速發(fā)展的城市化建設(shè)而言，現(xiàn)今的城市給排水的優(yōu)化和管理相對滯后。福建地區(qū)水資源相比中西部而言，有著得天獨厚的優(yōu)勢，但在具體的城市給排水工程施工中，很多地區(qū)依舊借助傳統(tǒng)的施工工藝和管理模式，導致在城市給排水系統(tǒng)中出現(xiàn)嚴重的問題，影響了人們的生活[1]。

如今城市給排水系統(tǒng)中多采用塑料管、鋼管和混凝土管。隨著高分子聚合物的推廣，近年來塑料管在城市管道工程中占據(jù)著重要的地位。

2　城市給排水管網(wǎng)

城市給水排水工程研究的是水的循環(huán)問題。給水工程系統(tǒng)是指為城市提供生活、生活等用水而興建的，包括原水的取集、處理以及成品水輸配等各項工程設(shè)施系統(tǒng)，是一所現(xiàn)代化的自來水廠。城市排水系統(tǒng)是處理和排除城市污水和雨水的工程設(shè)施系統(tǒng)，是城市公用設(shè)施的組成部分[2]。

城市排水系統(tǒng)規(guī)劃是城市總體規(guī)劃的組成部分。城市排水系統(tǒng)通常由排水管道和污水處理廠組成。在實行污水、雨水分流制的情況下，污水由排水管道收集，送至污水處理后，排入水體或回收利用；雨水徑流由排水管道收集后，就近排入水體。城市給水和排水系統(tǒng)構(gòu)成了四通八達的供水管網(wǎng)。

3　城市給排水管網(wǎng)優(yōu)化和管理中存在的問題

3.1系統(tǒng)布置不合理

結(jié)合福建地區(qū)近幾年的整體情況來看，隨著城市化進程的不斷加快，給排水管網(wǎng)的覆蓋密度也逐年增加，與此同時，城市給排水管網(wǎng)在規(guī)劃設(shè)計和工程管線配置中出現(xiàn)問題[3]。

（1）基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的規(guī)劃設(shè)計和管理工作較為滯后，城市給排水管線受到其它基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的影響導致配置不合理，例如城鎮(zhèn)建筑物和道路工程嚴重影響了給排水管線的合理布置。

（2）設(shè)計部門在工程管線的設(shè)計過程中缺乏長遠考慮，沒有結(jié)合具體的施工工程合理設(shè)計管線，計算中一般只是憑借經(jīng)驗對管道的容量、管徑和坡度進行調(diào)整，設(shè)計成果嚴重受到相關(guān)設(shè)計人員的經(jīng)驗和專業(yè)能力的限制[4]。

（3）設(shè)計過程中，大多數(shù)工程技術(shù)人員采用傳統(tǒng)的模式進行計算，工作效率較低，管線工程的優(yōu)化點不能及時找準。

（4）設(shè)計過程中對城市高層建筑給排水管網(wǎng)沒有制定專門的優(yōu)化方案，導致出現(xiàn)水壓不穩(wěn)、異味、檢修困難等現(xiàn)象。

3.2環(huán)境變化和材質(zhì)優(yōu)化不足

大部分地區(qū)現(xiàn)有城市的給排水管網(wǎng)是由歷史存在的給排水管網(wǎng)改造擴建而來的，這就導致供水管線材料老化、報廢管線依然逾期使用的現(xiàn)象，導致了供水浪費和環(huán)境污染并存。福建某地區(qū)改造樓房立管987戶，地溝管暗漏20余處，水量損失100m3/h，主要是由管材老化、管線上方壓力大、施工質(zhì)量問題造成的[5]。

3.3當前管網(wǎng)配置尚不能完全滿足突發(fā)事件的要求

爆管、污染和泄洪是當前城市給排水管網(wǎng)系統(tǒng)面臨的三大主要突發(fā)事件。工程資料數(shù)據(jù)不全提高了爆管的可能性，爆管后大多數(shù)管道系統(tǒng)只僅僅根據(jù)排水量的大量變化才得知爆管的信息，浪費了水資源，妨礙了正常的生產(chǎn)生活。福建地區(qū)的一些水廠在排澇期間水源極度惡化。由于近年來氣候的反常變化導致出現(xiàn)泄洪現(xiàn)象，嚴重危及到人們的生命財產(chǎn)安全。

以上種種問題導致城市給排水管網(wǎng)的優(yōu)化和管理工作中遇到困難，必須采取合理的措施進行優(yōu)化管理，提高城市用水質(zhì)量。

4　城市給排水管網(wǎng)優(yōu)化和管理

4.1優(yōu)化管線布局

科學規(guī)劃給排水系統(tǒng)，保證給排水的管道布置滿足城市總體規(guī)劃的要求，考慮到體系擴展和對接。結(jié)合工程實際設(shè)計管網(wǎng)，綜合考慮區(qū)域的地形地貌特點，兼顧鐵路、地鐵等交通路線和其他設(shè)施建設(shè)的影響，滿足給排水水壓和水量的要求。將給排水設(shè)計和先進的優(yōu)化技術(shù)相結(jié)合，以管網(wǎng)運行的可靠性和經(jīng)濟性為出發(fā)點，將經(jīng)典算法和新型算法相結(jié)合。經(jīng)典算法包括線性規(guī)劃、非線性規(guī)劃、動態(tài)規(guī)劃法，新型算法主要包括遺傳算法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、動態(tài)規(guī)劃等，以及matlab等計算機軟件。適當升級給排水系統(tǒng)，對于城市內(nèi)的中高層建筑和地下空間的給排水系統(tǒng)，應選用合適的設(shè)計方案，采用高質(zhì)量的管線材料，實現(xiàn)對城市管網(wǎng)系統(tǒng)的監(jiān)督策略。

4.2現(xiàn)有管網(wǎng)系統(tǒng)與新建管網(wǎng)系統(tǒng)的統(tǒng)一

改造老舊管網(wǎng)，結(jié)合城市中給排水管網(wǎng)的重點區(qū)域，找出明漏和暗漏的位置，摒棄原有老化的管線材料，更換新型環(huán)保型材料。選擇合適的建材，采用高質(zhì)量的供水管道，結(jié)合具體的施工工程保證工程的可靠性。根據(jù)管道環(huán)境的改變進行綜合治理，城市供水管網(wǎng)上層覆土變薄，應及時對道路進行改造，重新計算管線的埋深，或者對管線進行遷移，對于過街管線必須先用套管處理。

4.3提高給排水系統(tǒng)應急處理能力

加大監(jiān)測力度，及時處理爆管現(xiàn)象，及時更新管網(wǎng)信息，采用高科技手段進行監(jiān)控，及時預警。合理測算地區(qū)內(nèi)的最大降水量，結(jié)合最新氣象系統(tǒng)分析降雨量，合理布置管網(wǎng)的出口和入口，加強雨污分流工作。防范管網(wǎng)污染，對城市重要點位建立監(jiān)測系統(tǒng)，統(tǒng)計城市污水管道的負荷和收集量，及時發(fā)現(xiàn)管道淤積和泄露現(xiàn)象。結(jié)合不同地區(qū)的水源，增設(shè)取水口，對于特殊單位，例如政府、醫(yī)院和學校等，綜合考慮管網(wǎng)的設(shè)置，設(shè)立備用水源[6]。

4.4開發(fā)新型節(jié)水設(shè)施

在日常生活中，劣質(zhì)給水排水管材經(jīng)常造成不必要的水資源浪費。新型優(yōu)質(zhì)管材的利用可以很好地節(jié)約用水，有效保證水資源的使用質(zhì)量，在這方面，可以選擇節(jié)水的閥門和新型材料制作的管材等。使用節(jié)水型衛(wèi)生器具，水量的浪費還會因為衛(wèi)生器具的不合理選用而造成，另外，衛(wèi)生器具不采取減壓措施也會造成管件損壞和破裂，優(yōu)質(zhì)的衛(wèi)生器具能達到良好的節(jié)水效果，從而能節(jié)約整體建筑用水。

4.5做好管道安裝的質(zhì)量控制工作

在城市給排水工程中，一般規(guī)定管道的使用時間為20年，基于此必須在施工過程中嚴格檢查管道材料的質(zhì)量，包括材料的抗?jié)B性和抗壓性，防止在使用過程中管道出現(xiàn)變形和滲漏的現(xiàn)象。市政給排水工程的施工管理和控制受到管道安裝過程的影響，因此施工單位必須綜合考慮管道的多方面因素，考慮管道的環(huán)剛度和荷載能力，做好管道的鋪設(shè)工作，注重每個安裝環(huán)節(jié)，保證施工的整體質(zhì)量。

4.6建立統(tǒng)一的施工質(zhì)量監(jiān)理標準

就國內(nèi)的情況來看，至今還沒有形成統(tǒng)一的監(jiān)理標準來控制施工中的質(zhì)量問題。在這種情況下，監(jiān)理公司和監(jiān)理人員可以結(jié)合自己多年的工作經(jīng)驗，探討施工過程中出現(xiàn)的問題，總結(jié)制定出統(tǒng)一的監(jiān)理標準，促進本行業(yè)的發(fā)展，推進市政給排水工程的現(xiàn)代化進程。針對城市給排水工程的質(zhì)量問題，國家制定出嚴格的標準和要求，質(zhì)檢人員必須熟知在施工過程中要關(guān)注的標準和要求，在施工過程中嚴格遵守相關(guān)規(guī)定，及時發(fā)現(xiàn)施工中的違規(guī)操作。

5　結(jié)語

城市給排水優(yōu)化和管理關(guān)系著國計民生，關(guān)系到城市水資源的合理利用，是國家和政府關(guān)注的熱點。在城市給排水的優(yōu)化和管理過程中，施工單位和相關(guān)工作人員要把工作作為關(guān)乎國家發(fā)展的大事來做，在時代的迫切需求下，必須結(jié)合城市給排水的現(xiàn)狀，進行優(yōu)化和管理，以推進城市的現(xiàn)代化建設(shè)。

[1]王啟麟.基于城市給排水優(yōu)化和管理對策的研究[J].科技資訊，2012，40（2）：170.

[2]唐芬芬.城市給排水工程優(yōu)化和管理中存在的問題及對策[J].江西建材，2014，19（15）：243.

[3]于勝軍.城市給排水工程優(yōu)化和管理中存在的問題及對策[J].科技視界，2014，13（2）：134.

[4]宋加希，張秀蓮.城市給排水工程管理存在的缺陷及措施探討[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2014，20（10）：245.

[5]尹雷.城市給排水施工安全管理及分析[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2010，9（4）：125.

[6]余卓萍.城市給排水工程管理措施與方法淺析[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2014，25（7）：54.

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