楊明華

摘要：現(xiàn)階段城市燃氣管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計中涵蓋總體規(guī)劃層及詳細規(guī)劃層兩個方面，二者之間存在密切聯(lián)系，缺一不可，但是由于受到相應(yīng)限制性因素的不良影響，城市燃氣管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計的有效性也不斷下降，并反應(yīng)出較多問題，基于此，有必要對城市燃氣管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計的相關(guān)問題進行研究及分析，采取積極措施將問題解決，進而保障城市燃氣管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計的合理性及有效性。

關(guān)鍵詞：城市燃管網(wǎng);規(guī)劃設(shè)計;相關(guān)問題

一、城市燃氣管網(wǎng)總體規(guī)劃設(shè)計相關(guān)問題

現(xiàn)階段城市發(fā)展迅速，城市功能也愈發(fā)多樣化，這就對城市空間的整體布局提出了高標(biāo)準(zhǔn)要求，只有基于城市發(fā)展現(xiàn)狀進行合理規(guī)劃，才能實現(xiàn)對城市空間的層次化布局。而城市地下空間的基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃也十分重要，尤其是燃氣管網(wǎng)，作為城市發(fā)展中不可或缺的一部分，更應(yīng)當(dāng)在規(guī)劃環(huán)節(jié)進行全面考察，精確分析不同地塊對燃氣管網(wǎng)的建設(shè)及使用要求，在持續(xù)優(yōu)化及完善各管網(wǎng)輸氣功能的基礎(chǔ)上，提高城市燃氣管網(wǎng)的配置質(zhì)量。下面針對城市燃氣管網(wǎng)的總體規(guī)劃設(shè)計，從居民商業(yè)用地及工業(yè)用地兩個角度進行分析。

1.居民商業(yè)用地

基于居住及商業(yè)地塊功能，總體規(guī)劃中該地塊普遍呈現(xiàn)集中性特點，在該區(qū)域內(nèi)居住區(qū)為核心，周邊商圈以配套形式存在，基于此，居民商業(yè)用地呈現(xiàn)集中化及密集性特點。以此為基準(zhǔn)，燃氣供應(yīng)以滿足用戶需求為側(cè)重方向，一方面能夠為其提供基礎(chǔ)用氣功能，另一方面還應(yīng)當(dāng)保證燃氣資源的持續(xù)供應(yīng)，但是燃氣需求會基于區(qū)域面積的擴大而持續(xù)上升，在進行燃氣管網(wǎng)的總體規(guī)劃設(shè)計時應(yīng)當(dāng)著重考量這一要素。

2.工業(yè)用地

工業(yè)用地基于自身特點普遍呈現(xiàn)離散型分布狀態(tài)，根據(jù)工業(yè)類型，工業(yè)地塊中的工業(yè)用地類型往往十分多樣化，級別也存在顯著差異，基于此，在進行燃氣管網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計時，應(yīng)當(dāng)針對地塊工業(yè)的分布特點及現(xiàn)狀，對產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展格局及進程進行預(yù)估，科學(xué)分析出該地塊現(xiàn)在及未來對燃氣的需求規(guī)律，從而進一步明確區(qū)域內(nèi)燃氣管道的規(guī)劃要點及總體方向。這是因為燃氣需求會伴隨工業(yè)規(guī)模及發(fā)展格局發(fā)生變化，這就需要在管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計時基于需求的合理分析，確保燃氣主干管能夠始終滿足需求，在達到飽和狀態(tài)的基礎(chǔ)上，預(yù)留出可靈活變化的空間，進而迎合區(qū)域的發(fā)展。

二、城市燃氣管網(wǎng)詳細規(guī)劃設(shè)計相關(guān)問題

城市燃氣管網(wǎng)規(guī)劃內(nèi)外部的主干道能否高效銜接，直接決定燃氣后續(xù)供應(yīng)效果，基于此，燃氣管網(wǎng)的詳細規(guī)劃設(shè)計相當(dāng)重要，其具體的工作流程為：首先，針對實際情況及需求，對規(guī)劃設(shè)計進行全面了解，并將對應(yīng)的準(zhǔn)備工作落實到位，無論是規(guī)劃內(nèi)的燃氣工程還是燃氣管網(wǎng)布局，都應(yīng)當(dāng)納入重點考量范疇內(nèi);其次，對燃氣管道上部的道路情況進行綜合分析，以既定管道的位置為起點，明確過路管道的開口數(shù)量，之所以要明確開口數(shù)量是因為城市發(fā)展進程中道路類型相對豐富，燃氣管道的合理配置與之密切相關(guān);第三，嚴(yán)格依照道路類型明確管道功能。一般情況下，城市道路功能及等級差異下，與之對應(yīng)的燃氣管道承載力也存在明顯差異，開口數(shù)量及密度指標(biāo)也隨之發(fā)生改變，在開口數(shù)量增多的同時，成本也會有所上升，道路原本的完整性也會因此而遭到破壞。但是如果管道開口數(shù)量不達標(biāo)，燃氣在運輸及后續(xù)使用階段的流量及壓力也會受到消極作用，不僅燃氣運輸質(zhì)量會大打折扣，更會導(dǎo)致危險系數(shù)的上升。

在城市燃氣管網(wǎng)詳細規(guī)劃設(shè)計中所涵蓋的內(nèi)容相對細化且豐富，地塊的分布及使用情況也成為具體，基于此，能夠促使管網(wǎng)規(guī)劃更為完善化。實際規(guī)劃設(shè)計階段，應(yīng)當(dāng)對地塊分布情況及未來發(fā)展格局進行精細化研究及分析，根據(jù)城市道路走向規(guī)則及要求對管網(wǎng)承載進行合理設(shè)計，在合理縮減施工成本、滿足多樣化層級對燃氣的不同需求的同時，提高燃氣管網(wǎng)的配置水準(zhǔn)，下面也分別針對居民商業(yè)用地及工業(yè)用地進行研究：首先，針對居住商業(yè)用地的燃氣管網(wǎng)詳細規(guī)劃，以樓棟為細化單位，而片區(qū)內(nèi)的道路網(wǎng)則具有連通作用，在該地塊中的占有量并不高，并且以零星狀態(tài)分布，基于這一特點的管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計應(yīng)當(dāng)參考道路網(wǎng)互為連通的特點，以毛細血管狀管網(wǎng)聯(lián)系于各個負荷之間，針對居民商業(yè)區(qū)內(nèi)的道路網(wǎng)交錯特點，采用三通或四通閥為連接單元的雙管交叉式敷設(shè)結(jié)構(gòu);其次，針對工業(yè)用地的燃氣管網(wǎng)詳細規(guī)劃則應(yīng)當(dāng)以廠房具體布置情況為依據(jù)，參考其點狀集中屬性，對管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計進行優(yōu)化，由于工業(yè)地塊中廠房數(shù)量少但是占地面積卻大的特點，應(yīng)當(dāng)將氣源引入管作為布設(shè)起點，并將重點位置設(shè)置在負荷位置，該種管道呈現(xiàn)單向支狀形態(tài)，這不僅能夠有效減少管道鋪設(shè)長度，更便于將泄漏事故的發(fā)生幾率降到最低。

三、提高城市燃氣規(guī)劃設(shè)計能效的優(yōu)化策略

1.持續(xù)提升城市燃氣改造及利用水平

燃氣管網(wǎng)是否能夠迎合城市發(fā)展需求，將直接影響燃氣供應(yīng)水準(zhǔn)及城市發(fā)展進度，而城市本身就處于發(fā)展之中，這就必然涉及燃氣管網(wǎng)的改造及升級，只有應(yīng)用新的管道網(wǎng)替換舊的管道網(wǎng)，結(jié)合需求進行優(yōu)化設(shè)計及規(guī)劃，才能促使需求及資源高度匹配，從而進一步提高資源的利用率。

2.基本方法

在城市燃氣管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計中，常用的方法有圖論法、動態(tài)規(guī)劃法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、MCST 法、約束導(dǎo)數(shù)法、綜合優(yōu)化法等方法。動態(tài)規(guī)劃法是對管網(wǎng)各節(jié)點壓力進行優(yōu)化，得出最優(yōu)壓力來選擇管網(wǎng)布局和元件，但這種方法需要預(yù)先給定調(diào)壓站數(shù)目和位置、管段長度、管徑等數(shù)據(jù)，應(yīng)用于大型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中有一定局限性。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法則是引入適當(dāng)能量函數(shù)確定神經(jīng)元聯(lián)結(jié)權(quán)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)變化來尋求平衡獲得局部最優(yōu)解的方法，具有大規(guī)模并行處理、高容錯性和自適應(yīng)性、自組織性的優(yōu)點，應(yīng)用于大型管網(wǎng)規(guī)模設(shè)計中極佳。

3.提高氣源使用的安全指標(biāo)

為了進一步提升燃氣應(yīng)用環(huán)節(jié)的安全性及穩(wěn)定性，就需要創(chuàng)建相對健全化的天然氣供應(yīng)體系，從當(dāng)前形勢來看，我國部分城市的燃氣供給效率與城市發(fā)展需求并沒有達到較高的匹配度，基于此，有必要豐富燃氣供給體制，基于多元化選擇降低城市發(fā)展環(huán)節(jié)對部分資源的過度依賴。而且還應(yīng)當(dāng)根據(jù)城市建設(shè)規(guī)模及發(fā)展要求，加大對地下儲氣庫的建設(shè)力度，滿足持續(xù)上升的燃氣需求，打造高能效的燃氣需求及供給平衡。

四、結(jié)語

總之，現(xiàn)階段城市發(fā)展迅速，與之對應(yīng)的燃氣管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計考量要點更為豐富化，這就需要針對燃氣管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計相關(guān)問題進行研究及分析，創(chuàng)建更為健全化的規(guī)劃設(shè)計管理體系，在及時轉(zhuǎn)變思路及技術(shù)模式的同時，提高城市管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計的合理性及有效性。

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（作者單位：中國市政工程西南設(shè)計研究總院有限公司 ）