王 雪 松

(大連港口建設(shè)監(jiān)理咨詢有限公司，遼寧 大連 116000)

·市政工程·

市政管網(wǎng)優(yōu)化技術(shù)及其相關(guān)問題探討

王 雪 松

(大連港口建設(shè)監(jiān)理咨詢有限公司，遼寧 大連 116000)

現(xiàn)階段，社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，生產(chǎn)力水平不斷提升，且在一定程度上推動著城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的不斷發(fā)展，而市政管網(wǎng)作為其關(guān)鍵部分，由于不斷增大的環(huán)境、資源與人口壓力，我國政府則逐漸投入到了城市基礎(chǔ)建設(shè)中，且力度加大，另外，市政管網(wǎng)建設(shè)的發(fā)展速度也在逐漸加快，已廣泛運用了大量新型的市政管網(wǎng)材料與技術(shù)，進(jìn)而保障了我國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。基于此，對市政管網(wǎng)優(yōu)化技術(shù)及其相關(guān)問題進(jìn)行了詳細(xì)地分析與探究。

市政管網(wǎng)，優(yōu)化，技術(shù)，相關(guān)問題

1 市政管網(wǎng)工程概述

現(xiàn)階段，伴隨國民經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，城鄉(xiāng)建設(shè)的步伐加快，在一定程度上也推動了市政管網(wǎng)工程的不斷發(fā)展，且在社會主義建設(shè)中發(fā)揮著關(guān)鍵效應(yīng)。在規(guī)劃及建造城鄉(xiāng)的過程中，相關(guān)政府有權(quán)利和義務(wù)來開展一系列的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，其中包含一些有償建設(shè)，也包含一些無償建設(shè)，主要在于所建設(shè)的基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)在人們的實際生活與社會生產(chǎn)中發(fā)揮最佳效應(yīng)。在市政工程體系中，包含許多內(nèi)容，如：與城鄉(xiāng)生活相配套的一系列建筑物、具體設(shè)施，還包含橋梁建設(shè)、地鐵線路及城鎮(zhèn)道路等。其中，管網(wǎng)工程是與城鎮(zhèn)發(fā)展聯(lián)系密切的一項基礎(chǔ)設(shè)施工程，包含給水管道、供電管道、通訊管道、污水管道、燃?xì)夤艿?、雨水管道、消防管道等?/p>

2 市政管網(wǎng)中的問題分析

2.1市政管網(wǎng)抗暴雨強(qiáng)度問題

當(dāng)前，由于全球氣候變化的影響，我國常常出現(xiàn)狂風(fēng)暴雨等極端天氣，且在具體實際中，市政管網(wǎng)工程有一系列質(zhì)量問題的存在，從而在一定程度上造成市政管網(wǎng)的抗暴雨強(qiáng)度逐漸降低，在一定程度上制約著社會經(jīng)濟(jì)及人們生產(chǎn)生活的更好發(fā)展。

2.2管網(wǎng)系統(tǒng)的整體布置不科學(xué)

現(xiàn)階段，伴隨我國生產(chǎn)力水平的不斷提升，城市自來水體系逐漸完善，但是，在實際的建設(shè)中，管網(wǎng)規(guī)劃及布局的科學(xué)性嚴(yán)重不足，進(jìn)而導(dǎo)致市政管網(wǎng)工程的連接復(fù)雜、鋪設(shè)冗余等問題存在。

2.3市政管網(wǎng)漏失問題

在市政管網(wǎng)工程中，常常存在的問題是管網(wǎng)漏失，而此問題產(chǎn)生的原因在于施工管理不完善以及管網(wǎng)的質(zhì)量存在問題。

3 市政管網(wǎng)的優(yōu)化措施

3.1合理布局，做好各項工程規(guī)劃

進(jìn)行市政管網(wǎng)規(guī)劃的過程中，要嚴(yán)格遵循城市的詳細(xì)規(guī)劃及總體規(guī)劃，并和地下空間利用與城市建設(shè)發(fā)展密切結(jié)合，對地下管網(wǎng)體系的有效規(guī)劃進(jìn)行提前編制，并對管網(wǎng)的實際布局進(jìn)行優(yōu)化，保證其科學(xué)合理性。同時，在地下管網(wǎng)規(guī)劃的前提下，對排水、通信、供水及燃?xì)獾认嚓P(guān)管線的總體規(guī)劃進(jìn)行合理的指導(dǎo)及組織。還要對規(guī)劃的逐層審批進(jìn)行強(qiáng)化，將專項規(guī)劃、城市發(fā)展的實際及城市總體規(guī)劃進(jìn)行深層次地銜接，另外，還要對先規(guī)劃再建設(shè)這一原則進(jìn)行深入落實。同時，加強(qiáng)建設(shè)統(tǒng)籌，并對一系列的管網(wǎng)工程建設(shè)實施統(tǒng)籌安排，確保實施的一致性。另一方面，對于統(tǒng)籌力度要加大，對道路建設(shè)及地下管網(wǎng)的具體時序進(jìn)行合理地安排，確保管網(wǎng)建設(shè)和道路建設(shè)的時間相一致，最后，在空間方面也應(yīng)加大統(tǒng)籌力度，針對一些特殊的管道應(yīng)將其與管線接口實施空間預(yù)留。

3.2對市政管網(wǎng)的優(yōu)化領(lǐng)域進(jìn)行拓展

其一，全面、及時分析市政管網(wǎng)建設(shè)與管網(wǎng)實際運行的可靠性以及經(jīng)濟(jì)性，確保管網(wǎng)建設(shè)的整體性能及作用。其二，充分結(jié)合舊算法與新算法，進(jìn)而優(yōu)化管網(wǎng)的布置。其三，針對管網(wǎng)建設(shè)，應(yīng)加強(qiáng)其混合布置，通常情況下，管網(wǎng)布置包含樹狀與環(huán)狀，進(jìn)而不斷提升管網(wǎng)工程布置的優(yōu)化水平。其四，加大投入綜合管廊建設(shè)，且在其規(guī)劃、設(shè)計及管理等方面進(jìn)行加強(qiáng)。

3.3改造現(xiàn)有管線，開發(fā)管網(wǎng)優(yōu)化軟件

當(dāng)前背景下，信息技術(shù)發(fā)展迅速，其在市政管網(wǎng)建設(shè)中得到了很好的應(yīng)用，且效果明顯，然而在應(yīng)用優(yōu)化算法技術(shù)與可視化技術(shù)上還較少。因此在往后的市政管網(wǎng)建設(shè)中，應(yīng)嚴(yán)格依照市政管網(wǎng)的基本特性，研發(fā)出一系列自動化軟件，且具備這些特性，即通用性強(qiáng)、集成性高，這是往后市政管網(wǎng)優(yōu)化的趨勢。

3.4市政管網(wǎng)的算法

3.4.1遺傳算法

這種方法的核心在于，模擬一系列的進(jìn)化過程與自然生物遺傳，并實施全局搜索，且在節(jié)能型市政管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計的過程中，其重要性很明顯。對市政管網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化是很復(fù)雜的，而此方法的使用則很簡單，將離散變量函數(shù)進(jìn)行一定的處理后，可不用在后期來調(diào)整管徑，這樣的話，投資也就降低，并最大化地優(yōu)化管網(wǎng)布置。

3.4.2模擬退火算法

此方法的實現(xiàn)與物理退火過程的關(guān)系密切，每步算法進(jìn)行的過程中，相繼產(chǎn)生組合變化，然后對其評價。在產(chǎn)生新組合上，是現(xiàn)階段組合領(lǐng)域內(nèi)隨機(jī)選擇的。Metropolis標(biāo)準(zhǔn)是新組合的重要標(biāo)準(zhǔn)。另外，此方法有很大的隨機(jī)性，它的核心思想在于市政管網(wǎng)優(yōu)化的過程中，采取降低目標(biāo)函數(shù)值的方式，另外，對于目標(biāo)函數(shù)值的隨機(jī)上升運動也可接受。

3.4.3序列二次規(guī)劃法

此方法利用Kuhn.Tucker最優(yōu)化條件所形成的非線性方程，對相應(yīng)的二次規(guī)劃問題用迭代計算的方式進(jìn)行求解，即利用二次規(guī)劃序列進(jìn)行求解對原有的求解過程進(jìn)行替代，且主要結(jié)合了這些手段，即線性、KT條件、二次近似、變尺度。一般情況下，此方法所選取的迭代序列從不可行域慢慢轉(zhuǎn)化到可行域，且在極限狀況下，才可以實現(xiàn)完全約束，所以在其求解的盡快實現(xiàn)上還有很大的困難。

4 市政管網(wǎng)優(yōu)化的發(fā)展趨勢

4.1市政管網(wǎng)優(yōu)化是社會發(fā)展的必然趨勢

在當(dāng)前背景下，針對市政管網(wǎng)的優(yōu)化，已廣泛應(yīng)用到了模擬退火算法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法等方法，不僅對求解的難度進(jìn)行了適當(dāng)?shù)木徑?，還對計算效率進(jìn)行了加強(qiáng)，所以此方法已然是當(dāng)前市政管網(wǎng)優(yōu)化的核心趨勢。且在實際運行中，應(yīng)加強(qiáng)分析，進(jìn)而確保在市政管網(wǎng)優(yōu)化技術(shù)中進(jìn)行全方位地使用，從而在一定程度上推動管網(wǎng)工程的更好發(fā)展。

4.2市政管網(wǎng)優(yōu)化軟件的研發(fā)

當(dāng)下，在優(yōu)化市政管網(wǎng)工程的時候，其軟件不僅有CAD，Excel，還包含優(yōu)化算法技術(shù)、集成地理信息系統(tǒng)技術(shù)與可視化技術(shù)，且處于研究中。

4.3市政管網(wǎng)優(yōu)化領(lǐng)域擴(kuò)展

首先，在進(jìn)行管網(wǎng)優(yōu)化額過程中，應(yīng)強(qiáng)化其經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性與可靠性，進(jìn)而最大化發(fā)揮管網(wǎng)的作用。其次，應(yīng)保證傳統(tǒng)算法與新算法間的合理銜接，進(jìn)而將算法的整體質(zhì)量進(jìn)行不斷提升，確保管網(wǎng)設(shè)置優(yōu)化的實現(xiàn)。最后，針對樹狀管網(wǎng)與環(huán)狀管網(wǎng)的有效結(jié)合應(yīng)不斷強(qiáng)化，且保證其混合設(shè)置，從而在一定程度上確保管網(wǎng)規(guī)劃的科學(xué)性及優(yōu)化設(shè)計的合理性。

5 結(jié)語

當(dāng)前背景下，社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，生產(chǎn)力水平快速提升，且為了推動城市建設(shè)的更好發(fā)展，應(yīng)加強(qiáng)革新和審視。其中，在市政管網(wǎng)的優(yōu)化上，有很大的便利性，然而也有隱患存在。由于自然因素不能有效控制，因此應(yīng)從自身找原因，并加強(qiáng)分析與研究。另外，應(yīng)對管網(wǎng)優(yōu)化領(lǐng)域進(jìn)行不斷擴(kuò)展，并對優(yōu)化軟件進(jìn)行不斷研發(fā)。這樣的話，能夠有效促進(jìn)市政管網(wǎng)優(yōu)化的健康發(fā)展，推動我國經(jīng)濟(jì)的快速穩(wěn)定發(fā)展。

[1] 王凌云.市政道路建設(shè)管網(wǎng)施工技術(shù)探討[J].交通建設(shè)與管理,2015(8):150-151,154.

[2] 何擁軍.市政管網(wǎng)工程中的問題及質(zhì)量控制措施[J].廣東建材,2014,30(7):25-26.

[3] 鄺 瑩.淺談市政管網(wǎng)優(yōu)化技術(shù)現(xiàn)狀與趨勢[J].江西建材,2015(13):80,83.

Discussiononoptimizationtechnologyofmunicipalpipenetworkandrelatedproblems

WangXuesong

(DalianPortConstructionSupervisionConsultingCo.,Ltd,Dalian116000,China)

Nowadays, the rapid development of economy, improve the level of productivity, and to a certain extent, promote the continuous development of city infrastructure construction, and municipal pipe network as its key part, due to the environment, resources and population pressure increasing, the Chinese government is gradually into the city infrastructure construction, and efforts in addition, increase the development speed of municipal pipe network construction is gradually accelerating, has been widely used a large number of new municipal pipeline materials and technology, so as to ensure the sustainable and stable development of China’s economy. Based on this, this paper analyzes and explores the optimization technology of municipal pipe network and related problems in detail.

municipal pipe network, optimization, technology, related issues

1009-6825(2017)29-0200-02

2017-08-29

王雪松(1985- )，男，工程師

TU990.3

A