城镇供水管网优化

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇城镇供水管网优化范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘要：本文主要针对城市供水管道的选择、管网优化技术研究的发展历程以及趋势、给水管网优化设计的任务原则、以及城市给水管网优化设计进行简要分析，仅供参考。

关键词：城市供水；管网；优化

中图分类号：TU821文献标识码： A

一、城市供水管道的选择

在供水管网建设过程中管材的选择是个至关重要的环节。城市化进程不断加快，人民生活水平也随之不断提高，也就提升了对自来水要普及的要求，供水管网作为城市的“生命线”，它的建设也取得了飞速的发展。这几年，我国每年要建设几万公里的供水管网，建设管网工程所花的费用一般占建设供水设施所需费用很大一部分比例，而管材费则占着建设管网工程费用的大部分，所以对供水管网所使用得管材的机械性能、价格、综合运行成本、实际使用效果要有所了解，只有这样在建设供水管网时，才能合理确定使用什么样的管材，自来水行业要想提高投资效益、供水安全要想得以确保就必须正确确定供水管网要用何种管材。过去，用于城市供水的管道主要是铸铁管。主要用灰口铸铁管和球墨铸铁管两种。现在应用的管道主要有金属管、塑复金属管、塑料管。现在市场上推广应用较多的金属管材主要有球墨铸铁管、PPR管、PE管、钢管等。在给水管的选择上，要根据安全、经济、环境等综合考虑，合理选择给水管。

二、管网优化技术研究的发展历程以及趋势

管网优化设计在国外始于二十世纪六十年代，但是在我国，对于管网设计优化设计的研究还比较的落后，但是随着不断的研究，管网优化技术在我国也不断的发展。现今我国的管网优化技术已经从单一型的研贫阵专向了复合型的研究，主要的研究方向有：第一，经典优化理论以及应用，分为：有线性规划、非线性规划、以及动态规划法；第二，启发式算法研究及其发展，主要有遗传算法、以及人工神经网络法；第三，多方法的优化，主要分为：模糊数学法、动态规划与遗传算澎目互结合的方法，以及与地理信息系统等计算机软件之间的相互结合的方法。

随着计算机网络辅助技术的发展，管网优化的主要计算方法有：遗传算法、人工神经网络法、模拟算法以及蚁群算法等新型算法。并且相关的研究人员经过不断的探索，开发了很多的可视化技术、集成GIS以及优化算法等多种管网优化软件。管网优化的领域在不断的扩展，主要涉及到的方面有：管网运行的可靠性与经济性的优化、环状管网、环状与树状相互结合的混合式管网优化配置。

三、给水管网优化设计的任务原则

1、技术管网优化设计的任务

对于给水管网优化的设计主要是指在一定的条件之下，水厂的规模以及位置者座更确定好，通过建肯管网优化模型以及运行之中工况进行模拟计算，从而来寻求投资少、耗能低并且安全性比较高的管网系统，对于管网系统，主要是包括：管网布置；管径选择；供水分区划分及加压站设置等设计方案。而给水管网优化的主要任务有以下两个方面。

1.1管网优化布置

管网优化布置幸勇是指在管网优化设计的基础之上，对管网进行合理的布置，管网布置的合理与否，主要是影响着给水系统的安全可靠睦和技术经济合理险，在管网的优化布置中，对于地形差异比较大的地区与城市，对于供水的方式必须要进行合理的优化，选择适合本地区的供水方式，并且要合理的选择串联或是并联的加压供水的方式，对于一些给水的加压站进行合理的布置，并且要尽量降低供水系统的成本费用。

1.2管径优化设计

在管网中，每个管网中的管段管径的大小，直接与管网系统的布局有着相应的影响，并且管径优化设计必须要以最佳的管网布置方式为基础，并且最后利用管网优化模型进树目应的求解。

2、给水管网优化的设计原则

城市的给水工程是一项十分复杂的工程，因此必须要坚持以下几种原则：第一，必须能够适应未来城市发展的需要，对给水管网系统进行优化设计的时候，要结合城市的规划，从而确定好城市近期或是远期对于给水系统的要求，从而来优化管网设计，合理的进行管网的布局；第二，对于优化设计的针对性必须要强，必须要能够重点的解决城市的给水网络系统中存在问题，并且要结合现今城市给水调查的现状，对一些存在的问题深入的分析。并且一定要能够提出相应的措施去解决问题；第三，利用优化设计方式，满足供水的需求，从而来保证管网运行安全可靠，以降低成本以及消耗为主要目标，从而来增强实际的操作性；第四，加强对现状管道的合理运用，充分的发挥起作用，避免拆卸重建，这样会在很大程度上降低成本，提高应用的效率。

3、给水网的问题探索

3.1用水量的预测

随着城市的发展，居民的生活水平提高，因此对于用水量也在不断的增大，因此在进行城市给水网优化设计时，一定要能够对城市居民的用水量进行全面的预测，这是城市给水管网系统优化改建的基础工作。

3.2管道管段阻力的计算

在给水管网经过长时间的使用时，在管道内部会产生大量的微生物以及铁锈等沉积物，因此必须要对管道内部的阻力进行相应的计算，来避免对其的影响。

3.3管网等水压线的绘制

要根据各个节点的压力来进行给水管网的图形绘制，并且通过对现状的管网的技术进行相应的改造，在新区进行管网设计时，必须要绘制管网的等水压图，在等水压线密集的地方，说明水利坡度陡降，这段管道的负荷比较大。相反，如果等水压线的稀疏处，则是说明水利坡度比较平缓，则是该管道的负荷比较小。对于现状管网进行改造时，绘制管网等水压线图来判断出管网的薄弱之处，可以设计相应的合理的计划方案。

四、城市给水管网优化设计

1、城市给水工程规划设计中的管网优化设计

给水管负担着分配水资源，用水的输送和水资源的储存等重要功能，为城市庞大的人口群体提供这生活中必不可少的生活用水和生产中所需要的水量，所以可想而知，城市水管的建设是一项重要而且十分庞大的工程，它所需要的建设投资相当大，运输和运行能耗极高，施工方面也需要耗费相当的财力和人力，而且施工过程中还要严格遵守相关的规章制度和准则才能顺利合格的完成，因此，城市中的公共水工程建设对给水管网络系统进行的优化和设计等一系列步骤是十分重要的，所以在城市的水管建设中要有一套完整且科学的网络优化才能更好的发挥城市水管的功能，在城市给水的巨大工程中，要有科学的规划建设，因此在城市的给水管建设中，一般要采取以下系列步骤和措施。

(1)在城市水管的建设当中，要根据城市的具体情况，先实

地考察，了解城市的基本地质和建设结构，根据人口密度的分布和水资源的分布，以及水资源的提供范围，居民生活用水和生产用水量等客观条件，制定相应和完整的可行方案及计划，要充分了解城市近远期合理的用水范围，以《室外给水设计规范》为原则和准则，在不违背法律和规范的情况下对城市用水的供水范围和用水量进行规划，与城市的实际情况相结合，制定合理的规划方案。

(2)根据城市的实际地形和城市布局划分生活用水的供水区，布置合理的供水体系，形成稳定可靠的供水网络管道和相应的应急解决方案，以应对在城市正常用水期间面对突如其来的各种问题和状况。建立稳定的系统的城市给水管网络数据库，可以以计算机等科技手段进行科学的分析和控制，形成系统的给水数据库，在相对较大的城市当中给水系统尤为复杂，大城市的供水系统网络不同于小城市的供水网络体系，所以面对大城市的给水管建设要更为注意结构的合理性和布局的合理性。

(3)在计划建造给水管当中，可以设计给水管网络模型，设定其中给水管网络的模型的目标函数和约束条件。

(4)根据全局的布局进行给水管网络的优化，运用现代科技和手段进行水管模拟，通过计算非线性规划模拟和线性规划模拟，有效合理的进行全局的水管网络优化。

(5)对规划出的系统水管方案进行科学严谨的分析和总结，利用科学有效的方法进行处理，制定出最为合理的给水管网络方案。

结束语

现今社会飞速的发展，城市化进程加快，人们对于给水量需求逐渐增大，城市给水网对于城市的建设来说十分重要。但是现今的城市给水管网存在很大的问题，必须要对城市给水管网进行相应的优化设计，才能够真正的保证城市用水的安全可靠，促进城市的稳定发展。

参考文献

[1]刘书明,王欢欢,信昆仑.城镇给水管网多目标优化设计算法及应用[J].中国给水排水,2014,01:52-55+60.

[2]高鹏.浅谈城市供水管网的管理误区[J].科技创新与应用,2014,11:119.

[3]何晶晶,施永生,郑满水.高原地区典型城镇供水管网分区设计[J].中国给水排水,2014,04:32-34.

[4]徐志国.关于供水管网维修维护的思考[J].内蒙古水利,2014,02:111-112.