城市给排水管网优化设计

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1、城市给排水管网优化设计本文分析了城市给排水管X设计要点，简单介绍了一般工程设计的优化方法，提出了城市管X优化设计内容。关键词：设计；建筑设计；环境艺术　　引言　　广义而言，所谓“优化”就是从完成某一任务的所有可能方案中选出最好的方案。因此，对各种事物，只要存在不同的解决办法，就存在优化问题。用优化设计方法进行管X设计，一般可节省投资5％～20％左右。因此，很有必要研究和推广优化设计方法。　　1城市给排水管X设计要点　　一般来说，许多城市的供水管X建设都滞后于城市水厂建设，存在管径过小、布局凌乱、管X老化、管材较差等诸多

2、问题，从而造成管道漏损严重，用户的供水压力和供水安全得不到保证。　　1.1管线设计　　一般在定线所用图至少是本市最近的实测1：500地形图，并且有必要时通过现场的踏勘来确定或修正。如果是改造工程，注意最理想的管位是和老管道的净距1．5m。在实际操作中，有些管道之间影响比较小，净距可酌情减少。如规范中规定热力管与给水管的水平净距为1．5m，而如今管材的质量提高后，根据实际情况也可以酌情减少两管道水平净距，而并不影响管道正常运行。设计人员应加强对管道基础、预留预埋、管径、标高等的标注和说明，给出尽可能多的标准图或详图，以避

3、免不必要的损失。在竖向设计时，要按照以下原则进行合理布置，保证管线在荷载作用下不被压坏；在天气寒冷地区或是冬季，要保证管道介质不冻结，满足竖向规划要求，按照规范要求布置各个管线之间的垂直间距。值得注意的是，各个管材对压力的承受力是不一样的，设计最小覆土要根据所选择的管材实际情况而定。　　当工程管线竖向之间发生矛盾时应遵行如下原则：支管避让干管：可弯曲管避让不可弯曲管；规划管线让现状管线；压力管避让重力管；管径小的管线避让管径大的管线。在设计过程中，这些原则也不是固定的，主要是根据实际情况而定，尽量减少不必要的损失和麻烦

4、。在住宅区给水设计应注意：系统设计应充分结合物业管理需要；设计应考虑当地施工水平的因素：运用新产品应慎重，要深入了解其原理性能，掌握其优缺点，明确安装使用的注意事项等；注意其它专业对给排水设计的要求，如建筑构造、结构构件对管径、标高的限制。　　1.2管X优化　　给水管X优化设计是在已定线下寻求管径与水力参数的最优化组合的解。在已定管线中，合理分配管X流量，采用优化算法，优化管道设计管径，根据城市地形特点，优化组合和分布供水区域，采用不同压力范围供水，使整个系统的运行费用最低。目前在给排水中常用的优化算法有如下几类：纯属

5、规划法、非线性规划法、动态规划法和遗传算法。　　一般在解决中小型管道系统优化设计时，可以选择遗传算法求得最优化设计方案。综合地运用直接式管X叠压供水技术和无负压管X增压稳流给水设备，当市政供水管X水量充分，供水压力相对稳定时，可采用无负压管X增压稳流给水设备。用水非常集中、瞬时用水量过大的地方，则应使用直接式管X叠压供水，以减少峰值流量对管X造成的影响，保证无负压设备的正常工作。　　2、一般工程设计的优化方法　　最优化理论是一门应用相当广泛的科学，它讨论决策问题的最佳选择特性，构造寻求最优解的计算方法，研究这些方法的理

6、论性质及实际表现。近年来，随计算机技术的高速发展和更多优化方法的不断涌现，优化的工具和手段都得到了长足的进步，优化的领域和规模也越来越大。设计科研人员在工程实践中，采用的优化方法通常有以下几种：　　(1)直觉优化　　直觉优化又分直觉选择性优化和直觉判断性优化。前者是设计者在设计过程中根据有限的几个方案，经过初步的分析计算，按照设计指标的好坏选择其最佳者的一种方法；后者是设计者根据经验和直觉知识，毋须通过分析计算就做判断性选择的一种方法。直觉优化方法是重要的、简易的方法，但它取决于设计者直觉知识的广泛性、经验判断的推理能

7、力及丰富的设计技艺。　　(2)试验优化　　当对设计对象的机理不很清楚、或对其制造与施工经验不足、各个参数对设计指标的主次影响难以分清时，试验优化是一种可行的优化设计方法。根据模型试验所得的结果，可以寻找出最优方案。　　(3)价值分析优化　　价值分析优化首先需要建立一个价值表，列出各项指标的技术或经济价值，然后根据各项指标的重要程度引入权系数，再计算出各种方案的各项指标的使用价值，统计出各个方案的总使用价值，其数值最大者，即为最优方案。　　(4)数值计算优化　　数值计算优化是指一些用数学方法来求最优方案的方法。现代的数值

8、计算优化都是以使用计算机的数值计算为其主要特征。　　3城市管X优化设计内容　　3．1城市给水管X优化设计　　给水管X优化设计是在已定线下寻求管径与水力参数的最优化组合的解，目标是降低管X年费用折算值。城市输配水系统的合理设计、改建或扩建、运行，对于节约投资、节省电能，具有重要的经济意义。目前，输配水系统的合理改造、改建和调度、运行