辽宁省大连市瓦房店市规划设计院 辽宁沈阳 116300
摘要：近年来，随着城市建设进程的加快，城市给排水管网作为重要的基础设施建设取得了长足的进展，但随着给排水管网的不断疏密和延伸，以及城市建设规模的不断扩大，许多城市给排水管网由于历史原因，存在许多不完善之处，迫切需要对现有设施进行改建、扩建、优化和完善，以提高给排水效率和效果。鉴于此，本文主要分析了城市给排水管网的优化设计。
关键词：城市给排水；管网；优化设计；研究
1城市给排水管网设计原则
1.1管网设计应考虑城市未来发展前景
一些学者指出，城市应该永远向前发展。在城市规划设计过程中，必须符合城市未来的发展建设趋势和发展规划，城市给排水管网的设计也是如此。相关设计人员在进行城市给排水管网设计的过程中，首先要对城市的发展现状进行分析和调查，然后结合未来城市的发展规划和给排水管道的设计，确保城市现有的给排水管道能够保证城市今后很长一段时间的正常运行。
1.2管网设计应考虑实用性和经济效益
在城市给排水管道设计过程中，市政部门不仅要使管道符合城市地理结构和未来发展规划，还要考虑给排水管道的实用性和经济性。不能为了“面子”而盲目多建管道，不能为了节约成本而偷工减料。城市给排水管道的设计必须符合国家标准，不能过度浪费建设资源。鉴于此，在城市给排水管网优化设计中，市政部门应严格按照城市给排水的实际需求进行设计，以保证管网的经济实用性。
2城市给排水管网现状分析
2.1城市化进程加快对管道布局产生影响
随着城市化进程的加快，城市给排水管网系统出现了许多问题。随着城市的发展，一些老城区原有的管线位置与现在的实际位置发生了偏差。在新建管线的过程中，城市设计部门往往忽视这一现象，导致城市管线布局的变化。另外，老城区大部分管道使用寿命过长，导致严重的内腐蚀和管道老化。上述问题将导致管道内给排水压力大幅降低，严重影响居民正常给排水。比如老城区一些高层住宅小区，断水现象时有发生，而断水的原因大多是管道压力不足。
2.2 管线老化产生的问题
中国许多城市都有100多年的历史。随着历史和环境的变化，许多城市原有的管线布局已不适应当前城市发展的需要。在城市给排水管网设计过程中，由于各种条件的限制，一些市政部门影响了给排水管网的建设。为了提高给排水效率，将在原有管网的基础上新建一些管道。但由于许多旧管网施工时间长，内部管道老化，导致许多新建管网上方压力过大，最终会造成漏水。比如，在一些老城区的路面改造过程中，由于需要开挖路基，一旦处理不好，就会导致地下管网破裂，管网渗漏会对以后的路面施工产生影响，导致了“道路拉链”的高发。
3城市道路排水设计的问题与优化
3.1雨水排水设计
城市雨水排水设计是城市给排水管网的关键问题之一。
在城市雨水排水设计中，首先要考虑当地降雨和城市地形特征。降雨和地形的差异导致了雨水排水设计的根本差异。此外，还要考虑雨季的高密度降雨，如连续的暴雨天气，能否使城市雨水排水系统有效排水，避免大量雨水长期在低洼地区积聚。不言而喻，与低洼地区相比，地势平坦更有利于排水，雨水集中度小，施工、运行维护更为方便。在具体工作中，利用遗传算法的全局随机搜索技术和目标函数的直接运算，可以提高计算的精度和准确性。传统的计算方法难以满足多个参数的综合考虑，参数的不当优化无疑会影响整个雨水排水设计工作，最终影响城市雨水排水系统的运行。区内雨水排水应按交叉口、建筑密集区、交通量大、地势低洼等不同类别进行设计，提高这些重点区域的重现期。另外，由于人口密度大等城市基础设施实施的影响，为保证人身安全和交通条件，应在这些地区设置暗管和排水沟。与市区相比，郊区和人口、建筑物不是特别密集的地区，可以设置明渠排水。从经济角度看，明渠排水成本较低，更容易维持运行。一般低洼地段两侧可设边沟，边沟排水。与二期相比，明渠排水能有效减少暗管100-150m，对城市基础设施建设的经济效益有非常积极的影响。
3.2 污水排水设计
污水排水设计应根据《室外排水设计规范》的具体要求，进行科学合理的优化设计。例如，根据《室外排水设计规范》的要求，污水管直径应大于或等于300mm。如果小于这个直径，管道很可能会被污水中的杂物堵塞。比如设计坡度应该大于等于0.003，如果小于这个坡度，也很容易造成污水排放受阻。城市人口密度大，各种地下管线密集分布，如给水管道、雨水管道、弱电管道、燃气管道等，将导致全身通畅。为了不影响其他管线，设计前必须收集和掌握相关资料。污水管道除堵塞外，还存在泄漏、噪声污染、二次污染等常见问题，因此有必要结合实际情况制定最佳的设计方案。很多情况下，在居民小区还没有完全规划好的情况下，就提前布置了污水干管，这就导致了污水排放位置的不确定性。污水管道干、支管的连接是施工中的重点，也是设计中的一大难题。支管和主管应能满足污水排放的需要，但经济成本不能无限期投入，客观上应尽量减少不必要的工程量。在设计过程中，当干管到达人行道和建筑物时，有必要对调整进行预见和优化，以避免因支管过多而频繁损坏路面。污水排放设计应遵循就近原则，但不得因“碰撞”而影响或破坏其他管道。在设计中，对局部断面进行了扩大，以保证水的断面。倒虹吸可以使用，但不能影响污水排放的运行。在周围条件允许的情况下，铺设污水管道时可减少埋深。在地势较平坦的地区，应避免管道埋深过深，以减少经济投资。
结语
综上所述，城市给排水管网既要满足当前实际使用情况，又要满足整个成熟城市的实际使用和建成后实际发展的具体要求。因此，规划设计应该从长远的角度进行，有可能包含一些综合因素和具体的标准。城市给排水系统有其自身的特点，如不同城市的建设和汇流系统、引水系统等基础设施存在一定的差异。要能够根据当地的一些实际情况进行。在优化城市给排水管网的过程中，要能够坚持环保节能的要求，尽可能优化资源配置，才能顺利达到节水的目的。
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