河南科技I2013.NO.03工程與材料科學(xué)Joumal of Henan Science and Technology城區(qū)污水管網(wǎng)的優(yōu)化與設(shè)計錢小稀(武漢市政工程設(shè)計研究院有限責(zé)任公司,湖北武漢 430015)摘要:污水管網(wǎng)是城市污水處理的主要通道和途徑, 在設(shè)計和施工污水管網(wǎng)時除了要滿足相關(guān)規(guī)范的同時,還要因地制宜,做到科學(xué)經(jīng)濟。本文分析了當(dāng)前城區(qū)污水管網(wǎng)系統(tǒng)存在的主要問題,然后從優(yōu)化設(shè)計,提高管理等方面提出了相應(yīng)對策。關(guān)鍵詞:污水管網(wǎng);優(yōu)化設(shè)計;管理中圖分類號:TU992文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號 : 1003- 5168(2013)06- 0050-02污水管網(wǎng)是及時、通暢地收集、輸送污水到污水處理設(shè)施的泥連接,但是超過一定年限后,多數(shù)管道已存在滲漏問題,造成一種管網(wǎng)系統(tǒng)， 是人民健康,正常生活，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)順利進(jìn)行的地下水污染。設(shè)計人員在規(guī)劃污水管網(wǎng)方案時要綜合性分析管保證，是社會經(jīng)濟快速發(fā)展的基礎(chǔ)工程。隨著人們對生活環(huán)境材的材料物理的力學(xué)性質(zhì)和化學(xué)防腐能力。目前新型復(fù)合材料以及生活質(zhì)量更高的追求,這對城市管網(wǎng)系統(tǒng)提出了更高的要管道主要問題是管環(huán)剛度的選擇不合理,導(dǎo)致排水管道系統(tǒng)交求。目前，在污水管網(wǎng)設(shè)計及施工過程中存在不少問題，影響了付運行后容易造成管道擠壓塌陷甚至斷裂等問題。此外,不合理城市排水設(shè)施的完善。污水管網(wǎng)設(shè)計不合理,建設(shè)不完善.管理的接口形式容易出現(xiàn)管道接口松脫,導(dǎo)致工程排污泄露等問題。不到位等都是制約城區(qū)環(huán)境改善和經(jīng)濟發(fā)展的瓶頸。城區(qū)污水2對策研究管網(wǎng)的問題必須得到分析總結(jié)，并針對癥結(jié)提出切實可靠的優(yōu)2.1管徑優(yōu)化設(shè)計化設(shè)計方案并提高管理質(zhì)量。管網(wǎng)管徑常用的優(yōu)化方法有線性規(guī)劃方法、分段線性規(guī)劃1污水管網(wǎng)問題分析法、廣義簡約梯度法、二次規(guī)劃法和分支定界法。但是用這些方1.1污水管網(wǎng)設(shè)計不合理法進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計的過程比較復(fù)雜,計算值發(fā)散，且需要構(gòu)造恰以往進(jìn)行污水管網(wǎng)設(shè)計時參考不同用水指標(biāo),城市規(guī)模.人當(dāng)?shù)膬?yōu)化模型。除了將管徑優(yōu)化轉(zhuǎn)化為分段管長優(yōu)化問題得均綜合用水量，對歷史綜合用水?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行推算，按照《城市給水到的優(yōu)化結(jié)果不需再處理外,其它經(jīng)典優(yōu)化方法得到的優(yōu)化管工程規(guī)劃規(guī)范》執(zhí)行,這種預(yù)測方法造成水量預(yù)測過高,進(jìn)而造徑還需要使用分支定界法圓整到標(biāo)準(zhǔn)管徑,而且這僅適用于小.成污水處理廠的規(guī)劃設(shè)計的預(yù)測值偏高,可靠性差。根據(jù)相關(guān)型管網(wǎng)。實際中所采用的圓整方法多是根據(jù)就近圓整規(guī)則進(jìn)質(zhì)量顯示.我國已建成的污水處理廠有大部分處于停產(chǎn)或半停行的，這樣得到的最終管徑值不再是理論上的最優(yōu)值。啟發(fā)式產(chǎn)的狀態(tài)。此外，污水處理系統(tǒng)的設(shè)計缺乏科學(xué)性還表現(xiàn)在污優(yōu)化方法是以經(jīng)驗構(gòu)造的算法為依托.根據(jù)污水管道經(jīng)濟流速水處理作用有限,排水系統(tǒng)功能單- - 。當(dāng)前大多數(shù)城市尤其是的范圍.地形和污水管道定線確定各管段水流動向.從最起端中小型城鎮(zhèn)主要仍采用‘雨污合流"的排水體系,主要考慮雨水節(jié)點開始進(jìn)行節(jié)點流量向排水管段的流量累加,采用就近圓整的排泄功能.設(shè)計水力坡度值偏小，早季水量減少,攜帶運移能規(guī)則進(jìn)行管徑圓整,在合適的計算時間和計算空間下能尋找最力差,使得污水中的沉積物、建筑垃圾大量淤塞管道,影響內(nèi)澇好的解。排除,污染多發(fā)。雖然住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部在推行雨水和污水獨2.2管道材料優(yōu)化設(shè)計立使用兩套不同的排水管道排放,但是牽涉范圍極大,改造難度適用于排除雨水和污水的混凝土管有混凝土管,輕型鋼筋使得這種方案難以大規(guī)模推廣?；炷凉芎椭匦弯摻罨炷凉苋N。混凝土管材抗壓性強、使1.2現(xiàn)行截流井的問題突出用年限久技術(shù)成熟.但是重量重.運輸費用較高、承插口加工精歷史原因使很多老城改造為分流制難以實施,現(xiàn)行通常用度較低.管道易滲漏,管內(nèi)壁容易滋生水生物，清理困難.影響管截流井與傳統(tǒng)的合流排污管網(wǎng)組成排污管網(wǎng)系統(tǒng)。城市污水截道過水能力。隨著新材料技術(shù)的發(fā)展.越來越多的城市排水系流井--.般建在合流管道人河口前，是在綜合考慮城市污水截流統(tǒng)應(yīng)用了HDPE管等新型材料。常用的高密度聚乙烯(HDPE)干管位置.合流管渠位置、周圍地形、排放水體的水位高程等因塑料管的外壁是環(huán)狀波紋結(jié)構(gòu),內(nèi)壁為平滑的新型塑料管材。素后,在合流制排污管網(wǎng)中增加的一個控流部件。截流井能將這種新型管材重量輕、連接可靠、抗磨損耐腐蝕、韌性高,但是城市早流污水和初期雨水截流人污水截流管，降低城 市水體污承載能力差,不宜在高強度的荷載路面下鋪設(shè)。管材的選擇應(yīng)染程度。目前最常采用的溢流式的截流井,但在實際排污時也該注意根據(jù)工程的實際情況,綜合考慮各種管材的力學(xué)性質(zhì)和存在一些問題，主要表現(xiàn)為雨季雨水增多.稀釋污水,造成污水維護(hù)方便程度.全面對比選擇。處理廠收集到的污水濃度偏低,運行困難。汛期洪水通過沿江2.3管道銜接方式優(yōu)化設(shè)計設(shè)置的溢流口倒灌進(jìn)城鎮(zhèn)污水管道系統(tǒng).進(jìn)人城區(qū).大部分污水管道接口是管道系統(tǒng)給排水的薄弱環(huán)節(jié),管道的銜接質(zhì)量溢流至自然水體，造成水體污染。檢查是污水管網(wǎng)優(yōu)化的一個重要內(nèi)容。檢查井內(nèi)管段銜接要在1.3排污管理力度不夠滿足管段在檢查井內(nèi)銜接的約束條件的前提下.根據(jù)相銜接兩排污管理力度不夠主要表現(xiàn)為該分流的未按要求分流，或管段的管徑與管段中的污水深度情況減小下游管段埋深。當(dāng)下該截流的未按要求截流，市政雨、污水管之間的錯接或連接,排游管段的管徑比上游管段的管徑大時使用管頂平接;下游管段水用戶的出戶污水管與市政雨水管錯接,小區(qū)內(nèi)部的雨污水管的污水深度大于或等于上游管段中的污水深度時應(yīng)使用水面平之間錯接等。使分流制系統(tǒng)失效,污水量增加.污水濃度降低。接;遇到陡坡情況下產(chǎn)生的下游管段管徑反而比上游管段的管加上管網(wǎng)不能及時疏通,達(dá)不到原來設(shè)計的輸水能力。徑小時使用管底平接。1.4管道材料問題2.4加大投入污水管網(wǎng)的選擇要綜合考慮材料的抗壓抗腐蝕能力,材料顯然,傳統(tǒng)的排水設(shè)計不能滿足現(xiàn)代城鎮(zhèn)發(fā)展的需要,大規(guī)差的管道會影響到排水系統(tǒng)功能的發(fā)揮。以往市政排水和建筑模的管網(wǎng)改造和新建需要耗費大量人力物力。長期以來污水管室外排水的管材主要采用混凝土管、鋼筋混凝土管,接口采用水網(wǎng)建設(shè)資金短缺,嚴(yán)重制約著污水管網(wǎng)建設(shè)的進(jìn)程。政府必須_2013.NO.03河南科技工程與材料科學(xué)Joumal of Henan Science and Technology加大人力物力的投人，給予足夠的資金和技術(shù)支持。完善配套加快排水管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)工程系統(tǒng)的完善和開發(fā).用高科技支線、加強排水系統(tǒng)的規(guī)劃和設(shè)計,保證所需的基礎(chǔ)設(shè)施的建手段實現(xiàn)對管網(wǎng)的動態(tài)管理。設(shè)。設(shè)計合理經(jīng)濟的污水管網(wǎng),制定污水管網(wǎng)建設(shè)總體計劃和3結(jié)語年度計劃。列出時間表，落實管網(wǎng)建設(shè)內(nèi)容,為當(dāng)?shù)毓まr(nóng)業(yè)發(fā)展城區(qū)污水管網(wǎng)的設(shè)計既要要考慮到當(dāng)前的實際需求情況，創(chuàng)造基礎(chǔ)條件。又要預(yù)測今后城區(qū)發(fā)展遠(yuǎn)景,高瞻遠(yuǎn)矚,立足于長遠(yuǎn),保證人們2.5提高城區(qū)污水管網(wǎng)的管理水平生活質(zhì)量,促進(jìn)國民經(jīng)濟快速發(fā)展。為了確保城鎮(zhèn)污水管網(wǎng)設(shè)施的完好和正常運行,各職能部門要充分發(fā)揮城鎮(zhèn)污管網(wǎng)設(shè)施的功能，做好城市雨、污分流主管參考文獻(xiàn)網(wǎng)的配套建設(shè)、維護(hù)城市給水、污水管網(wǎng)的正常運行工作。設(shè)置[1]李莉.城市排水管道系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計的研究[D].重慶大學(xué)監(jiān)督部門對排水設(shè)施建設(shè)改造工程的整個實施過程要嚴(yán)格監(jiān)2004督,杜絕排水設(shè)施建設(shè)違規(guī)違章行為，保證工程的正常運行。在[2]張勇,胡良紅,吳新中.淺談老城區(qū)排水工程改造的經(jīng)驗與管網(wǎng)排水設(shè)施建設(shè)竣工后,規(guī)劃、市政管理、質(zhì)監(jiān)等部門要根據(jù)體會[J].安徽建筑.2012(06)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對工程建設(shè)情況進(jìn)行驗收.不合格的工程要嚴(yán)肅處理[3]溫群英:城市規(guī)劃中給排水管網(wǎng)設(shè)計問題的認(rèn)識與體會相關(guān)責(zé)任人并責(zé)成施工負(fù)責(zé)人限期整改。提高管網(wǎng)管理效率，[].江西建材.2012(06)(上接第5頁)性能方面均優(yōu)于曹方法,其中在三角形和求最大最小值程序中1.55-2表現(xiàn)比較明顯。5結(jié)語課題主要研究基于遺傳算法的多路徑測試數(shù)據(jù)生成,并與6RE>文獻(xiàn)中多路徑測試數(shù)據(jù)生成進(jìn)行對比，實驗結(jié)果表明課題設(shè)計25E.-的多路徑算法大幅提高了測試數(shù)據(jù)生成效率。課題沒有測試在復(fù)雜結(jié)構(gòu)下,該方法的適用性,是需要進(jìn)一青萬膚本文力味步研究的問題。同時,課題在設(shè)計多路徑思想的時候，沒有考慮圖5求最大值最小值執(zhí)行時間對比方差(波動性)對計算個體適應(yīng)度值的影響，這也是需要進(jìn)一一步研究的問題。參考文獻(xiàn): .[1]Whtaker JA. 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Genetic algorihm based test data generator.Master thesis ，Department of Information and Computer Science ,青力快本文方樓King Fahd University of Petroleum and Minerals, Saudi Arabia;May 2004.圖7 三個數(shù)排序執(zhí)行時間對比[5]Baresel A, Sthamer H H, Schmidt M.Fitness functions表3被測程序執(zhí)行時間 和迭代次數(shù)比較圖desigen to improve evolutionary structural testing[CV/GECCO' 02,平均進(jìn)化代數(shù)平均執(zhí)行時間序。本文方法[曹方法代教比《)本文方法曹方法代數(shù)比(9)New York, 2002:1329 -1336.0.043581 0.079684[6]Ahmed M A, Hermadi I, GA-based mutiple paths test data求最大量小館2.713.974.0.01530.0275 5generator[J]，Computer and Operations Research, 2008， 35:B3 _ 0.017570.00186 95.73107-3124.從圖2- -7可以看出:(1)在3個被測程序中,課題方法的最大迭代次數(shù)和最大執(zhí)基金項目:國家自然科學(xué)基金項目(No.61073035,行時間均優(yōu)于曹的方法。60903002)(2)通過觀察箱圖上下四分位數(shù)和中位線可知,課題方法在絕大多數(shù)情況下,在迭代次數(shù)和執(zhí)行時間性能上均優(yōu)于曹方作者簡介:法。其中在三角形程序和求最大值最小值程序中比較明顯。霍遠(yuǎn)秦(1987-),男,河北人,碩士研究生,主要研究方向:軟從表3可以看出課題方法在平均進(jìn)化代數(shù)和平均執(zhí)行時間件測試、軟件可靠性。