对市政给排水管网设计相关问题的探讨.doc

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1、对市政给排水管网设计相关问题的探讨【摘要】市政排水管网设计当中有很多亟待解决的问题，例如将污水没有经过相关的处理就排放到河道当中，城市中如果出现了雨水非常人的降雨，雨水得不到非常及时的排放和处理，一些市政的排水设施在技术方面还存在着一些问题，需要及时的改善，本文主要对市政给排水管网设计相关问题进行了相关的阐述。【关键词】市政；排水管网；现状；优化设计城市的排水管网对城市的正常运行有着至关重要的影响，城市化的不断发展也对城市排水管网设计提出了更高的要求，但是就我国目前城市排水管网的状况来看，很多排水设施的建设都不能满足城市的发展需要，所以一

2、定要在城市排水管网的设计和建设中不断优化，不断完善，只有这样才能更好地保证城市的正常运行。1•市政排水管网现状1.1规划设计上的不足排水管网的设计和规划应该和整个城市的规划以及城市中其他基础设施的建设相协调，例如城市的道路网络建设以及建筑建设等等，所以在进行城市排水管网规划的过程中一定要以全局的观念来开展相关的工作，这样城市的整体规划才能具有更强的整体性。与此同时排水管网的设计和规划也不是一成不变的，在一些基础性工作都得到进一步完善之后，可以依据具体的情况对排水管网的设计进行适当的调整，这样能够更好地保证排水设施的建设。此外，在进行设计和

3、规划时也应该充分考虑到排水管网本身所具备的特点，而且排水管网的使用期限也非常长，所以在进行城市排水管网设计和规划时应该尽量延长其使用期限，以更好地保证城市的正常运行。1・2排水体制问题排水体制是排水设施设计和规划工作中必须要充分考虑的一个问题，因为排水体制的相关规定也直接决定了排水管网的规划和设计形式。一般情况下，排水系统分为合流制和分流制。当然还包括将二者结合在一起的制度，这种体制是合流制的城市排水制度的一些地区为了进一步满足扩人规模的需要而不断改进而来的一种排水机制，我国的一些城市和地区当屮就存在着一些制度上的问题尤其是一些合流密集的

4、城市，居民将生活污水直接排放到了合流当中，还有更严重的情况，很多工厂在生产之后将工业废水直接排放，这样就造成了河道的严重污染，这种情况的产生就是源于城市排水系统的体制存在着很多的不足，如果不能将这种情况及时的改进，城市水污染排放状况会越来越严重，所以一定要将城市排水体制不断完善，这样才能不断增强排水系统规划设计的科学性和合理性。2•市政排水管网优化设计2.1管线的平面优化布置排水管网的设计和规划当中一定要充分考虑到工程建设的工作量和能源耗费的问题，在布置的过程屮首先要找到符合相关要求的布置方案，既要能够和城市的整体规划相适应又要能够满足其

5、经济性，在选定方案时要掌握其基本原则，以下对基本原则进行详细的介绍。干管支管的设计尽量采用直线布局，不要拐弯；定线应尽量利用地势,使污水在重力作用下流入污水厂；设计时应尽量减少管道埋深；在管道的中途尽量减少提升泵站的设置。在早期的研究中，设计方法为假定每一段管径相同，以挖方费用为优选依据，选择一初始布置方案，然后通过算法逐步进行调整。后来又引入了排水线的概念，将排水区域内与最终出水口节点相距同样可行管数的节点用一根排水线连接起来。这样把问题转化为最短路问题，可用动态规划法求解。但此方法把寻优的范围被限制，使人们在设计过程中很容易把最优方案

6、排除。后来，人们把城市排水系统排水布置抽象为由点和线构成的决策图，从图论中寻找方法。1986年发展到利用三种权值来解决问题。三种权值是各管段地面坡度的倒数；各管段的管长；各管段在满足最小覆土条件下，按最小坡度设计时的挖方量。分别对这三种权值运用最短路生成树算法求管线平面布置方案，再进行管径、埋深和提升泵站的优化设计，最后取投资费用最小的平面布置方案作为最优设计方案。2.2已定平血布置下的管道系统优化设计排水管道的优化设计通常是指在设计某一段排水管线时，当已经确定了设计流量之后，要在满足设计和规划要求的基础上能够更好地节约建设和维护费用，如

7、果排水管道的平面设计图已经得到了有关部门的许可，要在管径的长度和埋深等环节进行仔细的考量以达到优化设计的目的。2.2.1线性规划法和非线性规划法a.线性规划法，是针对排水管网设计计算中的约束条件和目标函数的非线性，分别用其一级泰勒公式展开式代替，用线性规划的解作为问题的近似解，反复迭代，使迭代序列逼近非线性规划的最优解。缺点是把管径当作连续变量来处理，存在计算管径与市售管径不一致的矛盾，且前期准备工作量大，以后发展的整数规划法，虽然在一定程度上解决了线性规划的缺点，但是其整型变量比较多，难以求解。b.非线性规划法适应了计算模型屮目标函数和

8、变量的非线性特征，可以优化选择管道的直径和埋深，但极大限制了目标函数和约束条件的形式。2.2.2动态规划法动态规划法是目前国内外比较常用的一种方法,基本思想是把排水管道设计看作一个多阶段的过程