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1、市政給排水管道設(shè)計相關(guān)論述-市政給排水論文市政給排水管道設(shè)計相關(guān)論述市政給排水管道設(shè)計相關(guān)論述-市政給排水論文市政給排水管道設(shè)計相關(guān)論述市政給排水管道設(shè)計相關(guān)論述-市政給排水論文市政給排水管道設(shè)計相關(guān)論述市政給排水管道設(shè)計相關(guān)論述-市政給排水論文市政給排水管道設(shè)計相關(guān)論述摘要:市政排水管道工程是我國各個城市整體規(guī)劃的基礎(chǔ)項(xiàng)目之一,也是人們在日常生活中是不可缺少的重要組成部分。本文主要分析了市政給排水管道的優(yōu)化設(shè)計,以促進(jìn)市政給排水的健康發(fā)展?! £P(guān)鍵詞:市政給排水;管道設(shè)計;優(yōu)化設(shè)計 引言 城市
2、普遍存在水質(zhì)污染的問題,致使城市水環(huán)境遭受到嚴(yán)重破壞,水質(zhì)型缺水的區(qū)域不斷擴(kuò)大,水資源供需失衡,這一問題已對城市中居民的生活,健康及城市現(xiàn)代化進(jìn)程構(gòu)成了危害,嚴(yán)重威脅到城市的水系統(tǒng)以及城市的可持續(xù)發(fā)展。隨著城市化進(jìn)程的發(fā)展,城市市政自來水給排水工程是城市舉出設(shè)施的重要組成部分之一,如何降低市政自來水管道減少爆管漏水等問題帶來的水資源的浪費(fèi),有效提高城市自來水供排水管道的效率和輸水能力,為城市居民日常生活和城市建設(shè)提供經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、安全可靠的水資源保障,如何改善市政自來水給排水管道的設(shè)計是必要的。 1.
3、市政給排水工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計 1.1市政給排水工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計 在市政給排水工程中,根據(jù)工程的埋設(shè)深度。工程管道規(guī)格、材質(zhì)以及地下水位和試驗(yàn)壓力等綜合指標(biāo),對管道的強(qiáng)度和剛度進(jìn)行計算及復(fù)核,提供給排水的管道等級、壁厚以及結(jié)構(gòu)配筋圖。通常采用的加固措施有混凝土、管廊包管等,對于一些必須要滿足剛度和強(qiáng)度要求的管道應(yīng)該及時采取加固方法來進(jìn)行加固,而且在施工過程中根據(jù)計算采用具體的加強(qiáng)加固措施,加固的具體方法和方式應(yīng)根據(jù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和實(shí)際情況來確定?! ?.2市政給排水工程的結(jié)構(gòu)形式 在市政給排水工程中,排水專
4、業(yè)確定管道的結(jié)構(gòu)形式,一般來說,結(jié)構(gòu)專業(yè)應(yīng)根據(jù)管道的工作環(huán)境。結(jié)構(gòu)用途以及水文地質(zhì)情況等經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等從專業(yè)角度提出參考意見。特殊地段以及特殊情況的非承壓管也采用鋼管等形式當(dāng)污水管道;而對于口徑較大時應(yīng)采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱涵,或采用盾構(gòu)結(jié)構(gòu)形式。 2.市政給排水管道對于城市的意義 在市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和完善中,給排水管道的鋪設(shè)和維修護(hù)養(yǎng)對城市有著極其重要的影響。給水管道關(guān)系整個城市的生活和工業(yè)用水的供給,而排水管道則關(guān)系城市污水的排出和雨水等可能造成市內(nèi)積水的多余水量及時排空。在這樣一種背景下,市政給
5、排水工程的完善程度和施工質(zhì)量對城市居民生活將會產(chǎn)生重要的影響?! ×硗猓姓艿赖匿佋O(shè)有些是在城市生活區(qū)和工業(yè)區(qū)劃定建成后或者建設(shè)過程中開始施工,在不破壞原有市政建筑的前提下完成新的給排水管道的鋪設(shè),便對施工技術(shù)提出了一定的要求。同時,給排水工程質(zhì)量的要求也必然要求我們加強(qiáng)對施工技術(shù)的嚴(yán)格控制。只有在高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求下完成的工程才能減少使用過程中的一些問題,從而減少給排水工程維修護(hù)養(yǎng)的經(jīng)濟(jì)成本?! ?.市政排水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計 3.1管線的平面優(yōu)化布置 排水管網(wǎng)的布置原則是既要使工程量最小,又要使水流
6、暢通、節(jié)省能量。正確的定線是合理經(jīng)濟(jì)的設(shè)計管網(wǎng)的先決條件。定線的基本原則是:干管支管的設(shè)計盡量采用直線布局,不要拐彎;定線應(yīng)盡量利用地勢,使污水在重力作用下流入污水廠;設(shè)計時應(yīng)盡量減少管道埋深;在管道的中途盡量減少提升泵站的設(shè)置。在早期的研究中,設(shè)計方法為假定每一段管徑相同,以挖方費(fèi)用為優(yōu)選依據(jù),選擇一初始布置方案,然后通過算法逐步進(jìn)行調(diào)整。后來又引入了排水線的概念,將排水區(qū)域內(nèi)與最終出水口節(jié)點(diǎn)相距同樣可行管數(shù)的節(jié)點(diǎn)用一根排水線連接起來。這樣把問題轉(zhuǎn)化為最短路問題,可用動態(tài)規(guī)劃法求解。但此方法把尋優(yōu)
7、的范圍被限制,使人們在設(shè)計過程中很容易把最優(yōu)方案排除。后來,人們把城市排水系統(tǒng)排水布置抽象為由點(diǎn)和線構(gòu)成的決策圖,從圖論中尋找方法。1986年發(fā)展到利用三種權(quán)值來解決問題。三種權(quán)值是各管段地面坡度的倒數(shù);各管段的管長;各管段在滿足最小覆土條件下,按最小坡度設(shè)計時的挖方量。分別對這三種權(quán)值運(yùn)用最短路生成樹算法求管線平面布置方案,再進(jìn)行管徑、埋深和提升泵站的優(yōu)化設(shè)計,最后取投資費(fèi)用最小的平面布置方案作為最優(yōu)設(shè)計方案?! ?.2已定平面布置下的管道系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計 排水管道優(yōu)化設(shè)計主要是指:對于某一設(shè)計管段
8、,當(dāng)設(shè)計流量確定后,在滿足設(shè)計規(guī)范要求的管徑和坡度的多種組合中,取得管材費(fèi)用與敷設(shè)費(fèi)用的平衡。在排水管線平面布置已定情況下,對于管段管徑,埋深的優(yōu)化設(shè)計,國內(nèi)外做了大量研究工作?! 。?)線性規(guī)劃法和非線性規(guī)劃法。a線性規(guī)劃法,是針對排水管網(wǎng)設(shè)計計算中的約束條件和目標(biāo)函數(shù)的非線性,分別用其一級泰勒公式展開式代替,用線性規(guī)劃的解作為問題的近似解,反復(fù)迭代,使迭代序列逼近非線性規(guī)劃的最優(yōu)解。缺點(diǎn)是把管徑當(dāng)作連續(xù)變量來處理,存在計算管徑與市售管徑不一致的矛盾,且前期準(zhǔn)備工作