城市给排水管网规划及改进探讨

(整期优先)网络出版时间:2021-02-24
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城市给排水管网规划及改进探讨

郭宇琦

哈尔滨工业大学建筑设计研究院   黑龙江哈尔滨 150090



摘要:对于一个城市的建设来讲,城市给排水管网是保障人们正常生活及社会生产的前提条件和基础。在城市发展中强化对于城市给排水的建设力度,这对于城市的发展能有非常重要的意义,在给排水的规划和设计过程中,要把城市发展的具体要求同实际情况相结合,从而把给排水规划设计得更合理。进行城市给排水工程规划时要以市政排水的范围为依据,并参考城市的排水量来进行排水系统及排水方式的相关设计。在进行城市给排水工程建设过程中,对于污水的处理方式要进行针对性的分析,根据工程用地的情况和工程规模规划来进行相关工作。伴随着城市现代化的不断推进,城市对于给排水设计与规划提出了越来越高的要求,需要更加科学的技术来支持工程设计工作。

关键词:城市给排水管网;规划;改进措施

前言:随着我国的城市化进程不断加快,对于城市基础设施建设提出了越发严格的要求,伴随着城市用水人口和用水量的增长,现有的给排水系统暴露出不少问题,部分区域出现了供水量欠缺或者水压不足、城市内涝频发、污水溢流污染河道等问题,从满足城市居民生产生活用水以及雨污水排放需求的角度,有关部门应该做好城市给排水管网的规划设计工作,解决城市中存在的供水和排水问题。

1城市给排水管网规划原则

1.1清晰性

在优化改造前,设计人员需要深入了解给排水管网的实际情况,明确管网材质类型、竖向标高、整体布局等,对照城市本身的需水量、降水量和最大排水量,针对给排水管网进行优化设计。以清晰性原则为基础,对给排水管网进行规划和改造,切实保证给排水系统运行的稳定性和可靠性。

1.2超前性

目前,我国的城市给排水管网建设标准普遍偏低,在建设中要有超前理念,根据当地情况适当提高标准。传统的城市给排水管网规划中对现状的了解往往不够全面,规划方式单一,难实现多方案必选,规划模型分析缺少实际数据的支撑,难实现动态分析。对于有条件的城市,应加快对城市给排水管网的数字化、智能化建设,通过对管网的实时在线监测,为城市给排水管网规划提供基础数据,实现城市给排水管网规划由粗放到精确的转变,为规划的方式提供新的可能。

2城市给排水管网规划内容

城市给排水管网规划指在一定条件下,针对水厂和污水处理厂的位置及规模进行明确,建立相应的管网模型并且对其运行工况进行计算,找出低能耗、小投资的设计方案。

2.1管网优化布置

管网优化布置是城市给排水管网规划的基础和前提,其合理性会对给排水系统运行的经济性和可靠性产生直接影响。在对管网进行优化布置的过程中,应该做好供水分区、供水方式以及排水方式的优化,对加压站的位置进行合理设置,在保证给排水效果的同时,降低系统运行过程中的成本消耗。

2.2管径优化设计

无论是给水管网还是排水管网,管径都会对系统整体布局产生直接影响,如果给水管网管径过小,增加水泵扬程,管道在加压过程中可能出现破裂问题、同时增加供水能耗。如果给水管网管径过大,则增加管网建设投资。如果排水管网管径过小,会影响雨污水排放,形成内涝和污水溢流。基于此,在对给排水管网管径进行设计的过程中,应该借助相应的模型进行分析计算。

3城市给排水管网规划改进对策

3.1构建城市数字化管网

在大数据支持下,数字管网对城市的支持,逐渐成为世界各地的发展趋势。以往的传统技术领域内,从人工记录到电子化的进程中,城市对数据的分析一直在不断进步,而进入到大数据时代之后,对于数据的完全收集和整理成为可能。在不断发展的城镇化进程中,大数据化能有效进行城市管理,通过对数据的收集分析,可以很好的了解城市居民的需求、喜好、所作所为以及迁徙。以时空信息为基础,利用物联网、云计算、移动互联网等新一代信息技术,全方位感知市政给排水设施的运行工况,形成整体性的城市管网数字化信息管理系统,实现对城市管网从规划策划、勘察设计、建设管理、运维管控等全生命周期的应用与管理。城市数字管网技术的应用对城市给排水管网规划有着显著优势,充分利用在线监测设备,采用前端传感器,针对管道运行信息加以动态反馈,给终端计算机提供可靠准确的数据,支持动态监测环节有效开展,实现对水体的水质、水量及流向进行分析计算,为城市水务信息化、防汛抗旱及河道水环境治理等工作提供可靠支撑,使得城市给排水管理朝着动态化、精细化和定量化的方向转变。

3.2给水系统

我国城市普遍存在水资源短缺现象,水资源能否平衡,制约着城市的发展。城市给水水源规划选择中,以先地表水后地下水为原则,满足枯水流量保证率为前提,确保规划区域的用水量及水质要求。城市给水管网规划中,管网布置的合理性,对给水系统能否科学合理的运行至关重要,同时对后期工程投资及运维有着直接的影响。管网布置应充分考虑城市地形和环境因素,确保项目的可实施性及供水的安全性。根据城市规划布置,考虑分期建设可能,为远期留有发展余地。管网定线主要内容是管网的干管以及干管之间的连接管,应符合城市整体规划布局且确保供水的安全性和合理性。一般按城市规划道路定线,尽量避免高级路面和重要道路,尽量避免穿过毒物污染及腐蚀性等地区,必须穿过时应采取防护措施。

3.3雨水系统

在城市排水系统设计中,雨水系统是一个非常重要的组成部分,要求设计人员结合城市所处区域的气候条件,对雨量进行准确计算。在传统计算方法中,很多时候都没有对暴雨强度的相关参数进行充分考量,这也导致不少城市雨水系统设计不合理,在遭遇暴雨天气时,很容易因为排水不及时而引发城市内涝问题。对此,设计人员需要对相应的计算方法进行优化,可以选择具备全局随机搜索功能的遗传算法,针对目标进行直接操作,以此来提高公式的准确度。

3.4污水系统

合理地选择排水系统的体制。应在以满足环境保护的需要为前提,通过对城市污水管网的过流能力、污水厂的处理能力及排放水体的水质情况,进行厂网河一体化系统性分析,结合当地条件,合理确定城市排水体制。合理选择污水处理厂的建设方式。目前,国内城市污水处理主要以集中式为主,它具有运行效率高、运营成本低、单位水量投资小等优点,同时集中式建设也存在着排水管网复杂、建设成本高、管道埋设较深增加运营成本及降低污水浓度、中水回用成本高等问题。分散式建设模式选址容易,有利于污水就地回用,回用投资少,方式灵活,成本低等优点。污水处理厂建设方式的选择,决定了污水处理厂的收水范围及处理规模,而分散式布置更有利于污水的回用。在面对城市水资源匮乏及水环境污染严重的现状下,选择集中和分散相结合的建设方式,在环境、经济、社会效益等方面有一定的优势。

4结语

近几年,伴随着城市化进程的加快,城市给排水管网设计和改造受到了越来越多的关注,也使得设计人员积累了丰富的经验,丰富给排水管网优化方法的同时,能够保证给排水系统的稳定可靠运行。面对越发复杂的给排水管网规划工作,相关人员应该综合考虑各方面的影响因素,选择最为恰当的方法做好数据计算分析,保证给排水管网规划设计的合理性。

参考文献

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