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(kāi)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(diǎn)工作，但在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中依然存在諸多問(wèn)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(shí)際運(yùn)營(yíng)中暴露的問(wèn)題，對(duì)對(duì)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(jìn)程的推進(jìn)，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(mén)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(shí)代的迫切需求下，必須結(jié)合城市給排水的現(xiàn)狀，針對(duì)優(yōu)化和管理的要點(diǎn)進(jìn)行分析。

1　城市給排水現(xiàn)狀

建國(guó)之后，我國(guó)各項(xiàng)土建建設(shè)日益增多，單純引進(jìn)學(xué)習(xí)前蘇聯(lián)的給排水技術(shù)已不能滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)生產(chǎn)發(fā)展的需要。我國(guó)地域廣闊，人口眾多，水資源相對(duì)緊缺，尤其是西部地區(qū)。相關(guān)資料指出，全國(guó)的城市水源只有30％符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)，全國(guó)七大水系有50％以上的水段被污染，城市也將面臨更加嚴(yán)重的水資源短缺問(wèn)題。水資源短缺已成為新世紀(jì)城市管理的重點(diǎn)問(wèn)題，在解決水資源問(wèn)題的同時(shí)，還必須做好水資源的合理分配，做好城市給排水工作。對(duì)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(duì)滯后。福建地區(qū)水資源相比中西部而言，有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，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(dǎo)致在城市給排水系統(tǒng)中出現(xiàn)嚴(yán)重的問(wèn)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(lái)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(wèn)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(xiàng)工程設(shè)施系統(tǒng)，是一所現(xiàn)代化的自來(lái)水廠(chǎng)。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(chǎng)組成。在實(shí)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(dá)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(wèn)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(lái)看，隨著城市化進(jìn)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(shí)，城市給排水管網(wǎng)在規(guī)劃設(shè)計(jì)和工程管線(xiàn)配置中出現(xiàn)問(wèn)題[3]。

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

（2）設(shè)計(jì)部門(mén)在工程管線(xiàn)的設(shè)計(jì)過(guò)程中缺乏長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，沒(méi)有結(jié)合具體的施工工程合理設(shè)計(jì)管線(xiàn)，計(jì)算中一般只是憑借經(jīng)驗(yàn)對(duì)管道的容量、管徑和坡度進(jìn)行調(diào)整，設(shè)計(jì)成果嚴(yán)重受到相關(guān)設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)和專(zhuān)業(yè)能力的限制[4]。

（3）設(shè)計(jì)過(guò)程中，大多數(shù)工程技術(shù)人員采用傳統(tǒng)的模式進(jìn)行計(jì)算，工作效率較低，管線(xiàn)工程的優(yōu)化點(diǎn)不能及時(shí)找準(zhǔn)。

（4）設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)城市高層建筑給排水管網(wǎng)沒(méi)有制定專(zhuān)門(mén)的優(yōu)化方案，導(dǎo)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(kuò)建而來(lái)的，這就導(dǎo)致供水管線(xiàn)材料老化、報(bào)廢管線(xiàn)依然逾期使用的現(xiàn)象，導(dǎo)致了供水浪費(fèi)和環(huán)境污染并存。福建某地區(qū)改造樓房立管987戶(hù)，地溝管暗漏20余處，水量損失100m3/h，主要是由管材老化、管線(xiàn)上方壓力大、施工質(zhì)量問(wèn)題造成的[5]。

3.3當(dāng)前管網(wǎng)配置尚不能完全滿(mǎn)足突發(fā)事件的要求

爆管、污染和泄洪是當(dāng)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(fèi)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(chǎng)在排澇期間水源極度惡化。由于近年來(lái)氣候的反常變化導(dǎo)致出現(xiàn)泄洪現(xiàn)象，嚴(yán)重危及到人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。

以上種種問(wèn)題導(dǎo)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(jìn)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(xiàn)布局

科學(xué)規(guī)劃給排水系統(tǒng)，保證給排水的管道布置滿(mǎn)足城市總體規(guī)劃的要求，考慮到體系擴(kuò)展和對(duì)接。結(jié)合工程實(shí)際設(shè)計(jì)管網(wǎng)，綜合考慮區(qū)域的地形地貌特點(diǎn)，兼顧鐵路、地鐵等交通路線(xiàn)和其他設(shè)施建設(shè)的影響，滿(mǎn)足給排水水壓和水量的要求。將給排水設(shè)計(jì)和先進(jìn)的優(yōu)化技術(shù)相結(jié)合，以管網(wǎng)運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性為出發(fā)點(diǎn)，將經(jīng)典算法和新型算法相結(jié)合。經(jīng)典算法包括線(xiàn)性規(guī)劃、非線(xiàn)性規(guī)劃、動(dòng)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(dòng)態(tài)規(guī)劃等，以及matlab等計(jì)算機(jī)軟件。適當(dāng)升級(jí)給排水系統(tǒng)，對(duì)于城市內(nèi)的中高層建筑和地下空間的給排水系統(tǒng)，應(yīng)選用合適的設(shè)計(jì)方案，采用高質(zhì)量的管線(xiàn)材料，實(shí)現(xiàn)對(duì)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(diǎn)區(qū)域，找出明漏和暗漏的位置，摒棄原有老化的管線(xiàn)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(jìn)行綜合治理，城市供水管網(wǎng)上層覆土變薄，應(yīng)及時(shí)對(duì)道路進(jìn)行改造，重新計(jì)算管線(xiàn)的埋深，或者對(duì)管線(xiàn)進(jìn)行遷移，對(duì)于過(guò)街管線(xiàn)必須先用套管處理。

4.3提高給排水系統(tǒng)應(yīng)急處理能力

加大監(jiān)測(cè)力度，及時(shí)處理爆管現(xiàn)象，及時(shí)更新管網(wǎng)信息，采用高科技手段進(jìn)行監(jiān)控，及時(shí)預(yù)警。合理測(cè)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(qiáng)雨污分流工作。防范管網(wǎng)污染，對(duì)城市重要點(diǎn)位建立監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，統(tǒng)計(jì)城市污水管道的負(fù)荷和收集量，及時(shí)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(duì)于特殊單位，例如政府、醫(yī)院和學(xué)校等，綜合考慮管網(wǎng)的設(shè)置，設(shè)立備用水源[6]。

4.4開(kāi)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(fèi)。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(mén)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(fèi)還會(huì)因?yàn)樾l(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(huì)造成管件損壞和破裂，優(yōu)質(zhì)的衛(wèi)生器具能達(dá)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(shí)間為20年，基于此必須在施工過(guò)程中嚴(yán)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(guò)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(guò)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(gè)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(biāo)準(zhǔn)

就國(guó)內(nèi)的情況來(lái)看，至今還沒(méi)有形成統(tǒng)一的監(jiān)理標(biāo)準(zhǔn)來(lái)控制施工中的質(zhì)量問(wèn)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(yàn)，探討施工過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，總結(jié)制定出統(tǒng)一的監(jiān)理標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)本行業(yè)的發(fā)展，推進(jìn)市政給排水工程的現(xiàn)代化進(jìn)程。針對(duì)城市給排水工程的質(zhì)量問(wèn)題，國(guó)家制定出嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)和要求，質(zhì)檢人員必須熟知在施工過(guò)程中要關(guān)注的標(biāo)準(zhǔn)和要求，在施工過(guò)程中嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)定，及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工中的違規(guī)操作。

5　結(jié)語(yǔ)

城市給排水優(yōu)化和管理關(guān)系著國(guó)計(jì)民生，關(guān)系到城市水資源的合理利用，是國(guó)家和政府關(guān)注的熱點(diǎn)。在城市給排水的優(yōu)化和管理過(guò)程中，施工單位和相關(guān)工作人員要把工作作為關(guān)乎國(guó)家發(fā)展的大事來(lái)做，在時(shí)代的迫切需求下，必須結(jié)合城市給排水的現(xiàn)狀，進(jìn)行優(yōu)化和管理，以推進(jìn)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(duì)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(wèn)題及對(duì)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(wèn)題及對(duì)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(jì)，2014，20（10）：245.

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