摘要：分析我國當前在城市建設中市政給水排水網道在建設中存在的問題，并對在城市建設中如何做好給水排水網的建設進行探討，以達到建設美好城市的目的。
　　關鍵詞：給水排水；優化
　　
　　近幾年，隨著城市化的迅猛發展，城市基礎建設也在不斷的發展起來，由于市民生活的需要，給水排水管網也隨之被迅速的延伸開來。目前，如何科學的設計給水排水管網的問題在許多建設中都被涉及到，如：城市道路的修建、舊城區的改建以及新城區的建設等。因而，在進行給水排水的規劃時，我們需用發展的眼光去看待，同時在選擇給水排水體系時需根據城市的實際情況出發，堅持污水廠與給水排水管網同時設計、施工和投產。此外，還需做好小區污水的處理、給水排水管網的維護與管理。
　　1市政給水排水管網現狀
　　1.1給水排水管網的規劃設計問題給水排水的總體規劃是規劃設計的前提，管網的建設一般在其完成后需達到50年以上的使用期限，假如按照總體規劃的年限、人口密度、服務范圍及污水量標準等為依據，則城市發展的需要將很難被適應。
　　1.2排水體制的問題排水體制與整個排水設計相關，如今有大量的排水體制都需重新改制。分流制與合流制這兩種體制是排水系統的組成部分；在城市中，混合制也是常見的系統，它通常是為了滿足合流制城市的需要而出現的。由于在不同的城市中，其自然條件和修建情況也不同，所以在各城市要采用不同的排水體制。在我市區內，由于干渠縱橫交錯，水系發達，所以居民的生活污水和工廠生產廢水大部分都是直接排入附近的干渠；而在我市的一些新建區，則因地制宜的采用了不同的體制。舊城區通常是采用合流制系統，在干渠的兩岸邊建一條截流干管，并在其旁設置污水廠。在晴天將污水處理后直接排入渠水中，而在雨天由于雨量的增加會有部分污水直接流入渠中。
　　2市政給水排水管網的優化措施
　　對于排水管道的優化設計而言，其主要內容一般為：在某一管段設計中，當設計流量確定后，在滿足設計規范要求的管徑和坡度的各種組合下，所取得的管材費用和數設費用的平衡。然而在整個市政給水排水管網中，其優化設計的措施必須做到多層次、多角度的優化。
　　2.1改進優化設計的算法事實上，以污水廠為根節點的最小費用生成樹就是給水排水管網的優化設計，而構造最小生成樹的有效方法是Dijkstra算法。由于在給水排水管網的優化過程中，生成樹的權值會隨管段的長度、流量以及埋深的變化而變化，所以，在實際應用中變權值Dijkstra算法是最為常用的方法。有向圖是指在優化前指定網絡中各邊的流水方向，它通常被用于管網平面布局的優化中；而在最初的情況下，管網中流水的方向是不確定的，同時生成樹生長的方向也可能與流水的方向相反，所以，采用無向圖優化更是與管網最初水流方向的不確定情況相符合。根據以上原因，在無向圖的變權值Dijkstra算法下對給水排水管網進行優化分析。最小費用樹的深度優先算法是Dijkstra算法的實質，同時又被稱作瞎子爬山法。Dijkstra算法的速度較快、需處理的信息量較小，且對單極值、單因素的情況極為有效。
　　2.2管線平面的優化設計工程量小、流水暢通、能量節省是給水排水管網的布置原則。正確的定線決定著設計管網的合理性，定線的基本原則是：在設計干管支管時應盡量做到直線布局；同時，定線應盡量借助地理優勢使污水在重力的作用下流入污水廠；在設計管道時應盡量減小其埋深，并在管道的中途減少提升泵站的設置。在以往的研究中，通常假定管徑的每一段都相同，依據挖方的費用來對初始布置的方案進行選擇，然后依據算法對其進行不斷的調整；之后又引出了排水線的概念，在排水區域內與最終出水口節點相距同樣可行管數的節點處用一根排水線連接起來，使問題變為最短路問題，并用動態規劃法對其進行求解，然而此法限制了尋優的范圍，使得在設計過程中人們很容易排除最優方案。而后，人們為了方便，把城市排水系統抽象為由點和線組成的決策圖，在圖中可以尋找到合理的方法。后來在1986年間又開始利用三種權值來解決問題，這三種權值分別是各管段的管長、各管段地面坡度的倒數以及在滿足各管段最小覆土的條件下按最小坡度設計時的挖方量，對這三種權值分別進行管徑、埋深和提升泵站的優化設計，運用最短路生成樹算法求管線平面布置方案，最后取投資費用最小的平面布置方案作為最優設計方案。
　　2.3環剛度的優化選擇環剛度是水泥埋地排水管抗外壓負載能力的綜合參數，為了確保在外壓負載下水泥埋地排水管能夠安全工作，則在設計中環剛度的選擇是極為重要的。通常出現形變過大或壓屈失穩破壞的管材都是由管材的環剛度過小引起的。相反，造成用材太多、成本過高的原因是環剛度的選擇太高，從而使得截面慣性矩的采用量過大。外壓負載相對而言比較復雜，它主要包括靜負載和動負載，其中靜負載是由地面和土壤重量產生的，而重負載是運輸車輛在經過時所產生的。由于環剛度屬于柔性管，它在外壓的負載下會和周圍的土壤產生共同作用，一起承受外壓負載，致使水泥埋地排水管需承受較為復雜的負載機理。負載、管材和土壤三者之間相互影響著，并且對水泥埋地排水管鋪設后能否正常工作起決定性的作用。所以，外壓負載的情況和鋪設后管道周圍土壤的情況共同決定了環剛度的選擇。
　　按照各國的建設經驗來看，鋪設情況是水泥埋地排水管在外壓負載下是否能夠安全使用的因素中起主要的作用。一般在鋪設較好的情況下，即使環剛度較低，其管材也不會有很大的變形；相反，如果鋪設的情況不好，則環剛度再高，其管材也容易變形或出現壓屈失穩。要想保證良好的鋪設情況，同時還需要有一定的成本，按照一般生產廠家的生產規格來看，4kN/mZ和skN/mZ是兩種可供選擇的水泥埋地排水管環剛度規格。根據以往的設計經驗來看，選擇較高的環剛度在設計水泥埋地排水管時所取得的效果更佳。水泥埋地排水管的直徑在500mm以下時，環剛度的規格一般選則skN/mZ，只有當地質條件好而且又沒有運輸車輛負載的情況下則采用環剛度4kN/m2；當水泥埋地排水管的直徑在500—1200mm之間時，環剛度的規格應盡量選擇skN/mZ，如果環剛度的規格選擇在skN/mZ以下的，則要嚴格控制鋪設施工的質量，同時經過結構設計計算；當水泥埋地排水管的直徑在800mm以上時，則推薦使用環剛度較高的金屬增強復合纏繞管和玻璃鋼夾砂管。如果要使用較低規格的環剛度熱塑性水泥管，則必須要經過變形驗算和壓屈失穩等設計計算，以控制鋪設施工的質量。
　　3 結語
　　如今，市政工程所關注的重點是市政給水排水管網的優化設計，依目前的形勢來看，要
　　想使給水排水管網做到更好，則必須要充分利用排水體制，合理使用新型材料，并在管網上進行優化設計。
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