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1、市政給排水管道設計相關論述-市政給排水論文市政給排水管道設計相關論述-市政給排水論文市政給排水管道設計相關論述-市政給排水論文市政給排水管道設計相關論述-市政給排水論文摘要：市政排水管道工程是我國各個城市整體規(guī)劃的基礎項目之一，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)化設計，以促進市政給排水的健康發(fā)展。關鍵詞：市政給排水；管道設計；優(yōu)化設計 引言 城市普遍存在水質(zhì)污染的問題，致使城市水環(huán)境遭受到嚴重破壞，水質(zhì)型缺水的區(qū)域不斷擴大，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)代化進程構成了危害，嚴重威脅到城市的水系統(tǒng)以及城市
2、的可持續(xù)發(fā)展。隨著城市化進程的發(fā)展，城市市政自來水給排水工程是城市舉出設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，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提供經(jīng)濟實惠、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計是必要的?！ ?.市政給排水工程的結(jié)構設計 1.1市政給排水工程的結(jié)構設計 在市政給排水工程中，根據(jù)工程的埋設深度。工程管道規(guī)格、材質(zhì)以及地下水位和試驗壓力等綜合指標，對管道的強度和剛度進行計算及復核，提供給排水的管道等級、壁厚以及結(jié)構配筋圖。通常采用的加固措施有混凝土、管廊包管等
3、，對于一些必須要滿足剛度和強度要求的管道應該及時采取加固方法來進行加固，而且在施工過程中根據(jù)計算采用具體的加強加固措施，加固的具體方法和方式應根據(jù)經(jīng)濟指標和實際情況來確定?！ ?.2市政給排水工程的結(jié)構形式 在市政給排水工程中，排水專業(yè)確定管道的結(jié)構形式，一般來說，結(jié)構專業(yè)應根據(jù)管道的工作環(huán)境。結(jié)構用途以及水文地質(zhì)情況等經(jīng)濟指標等從專業(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污水管道；而對于口徑較大時應采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱涵，或采用盾構結(jié)構形式?！ ?.市政給排水管道對于城市的意義 在市政基礎設施建設和完善中，給排水管道的鋪設和維修護養(yǎng)對城市有著極
4、其重要的影響。給水管道關系整個城市的生活和工業(yè)用水的供給，而排水管道則關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。 另外，市政管道的鋪設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，便對施工技術提出了一定的要求。同時，給排水工程質(zhì)量的要求也必然要求我們加強對施工技術的嚴格控制。只有在高質(zhì)量標準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養(yǎng)的經(jīng)濟成本。 3.市政排水管網(wǎng)優(yōu)化設計
5、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，又要使水流暢通、節(jié)省能量。正確的定線是合理經(jīng)濟的設計管網(wǎng)的先決條件。定線的基本原則是：干管支管的設計盡量采用直線布局，不要拐彎；定線應盡量利用地勢，使污水在重力作用下流入污水廠；設計時應盡量減少管道埋深；在管道的中途盡量減少提升泵站的設置。在早期的研究中，設計方法為假定每一段管徑相同，以挖方費用為優(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)點相距同樣可行管數(shù)的節(jié)點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)的范
6、圍被限制，使人們在設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和線構成的決策圖，從圖論中尋找方法。1986年發(fā)展到利用三種權值來解決問題。三種權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，按最小坡度設計時的挖方量。分別對這三種權值運用最短路生成樹算法求管線平面布置方案，再進行管徑、埋深和提升泵站的優(yōu)化設計，最后取投資費用最小的平面布置方案作為最優(yōu)設計方案?！ ?.2已定平面布置下的管道系統(tǒng)優(yōu)化設計 排水管道優(yōu)化設計主要是指：對于某一設計管段，當設計流量確定后，在滿足設計規(guī)范要求的管徑和坡度的多種組合中，取得管材費用與敷設費
7、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)設計計算中的約束條件和目標函數(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，反復迭代，使迭代序列逼近非線性規(guī)劃的最優(yōu)解。缺點是把管徑當作連續(xù)變量來處理，存在計算管徑與市售管徑不一致的矛盾，且前期準備工作量大，以后發(fā)展的整數(shù)規(guī)劃法，雖然在一定程度上解決了線性規(guī)劃的缺點，但是其整型變量比較多，難以求解。b非線性規(guī)
