给排水优化设计范文

前言：我们精心挑选了数篇优质给排水优化设计文章，供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发，助您在写作的道路上更上一层楼。

第1篇

关键词：建筑给排水；优化设计；常见问题

中图分类号：TL353+.2 文献标识码：A 文章编号：

1 建筑给排水设计各个环节的作用

1． 1 给水设计

1) 自动排气阀。自动排气阀通常作用于延时自闭阀蹲式大便器的供水系统，如办公楼、学校、酒店等，管道系统的顶层自动排气阀最好装置在管道的最高点。延时自闭阀能很好地控制流量，但无法控制气流。当系统停水，给水管内通常会积累大量的空气。恢复供水管道的空气将被压缩至水管道系统的顶部，形成一个压缩空气区。此时如果有人再按下延时自闭阀的按钮，则会将便器内的污物随气流带至地面或将污渍溅到使用者身上。

2) 户外控制阀门。适当增设单体建筑户外控制阀门在住宅给水设计中立管底部的给水阀门是必不可少的，这一措施增加之后当底层住户发现下水管堵塞引起地面冒水时，可及时关闭给水总阀，从而有效减少排污量。

3) 室外阀门。注意室外阀门的安装形式，大部分室外安装的阀门口径都是Dg7 以上的，可以采用截止阀、闸板阀或蝶阀等。一般均是法兰安装，而且有国家标准图。值得注意的是，设计时在每一个法兰连接阀处设一个伸缩器则可以解决这一问题。

1． 2 排水设计

1) 地漏与存水弯的配合。在建筑排水设计中虽然没有明确规定排水地漏一定要设置存水弯，但这确实在一定程度上能影响用户的使用。所以在设计时应正确处理好地漏与存水弯的配套问题。虽然全国通用给水排水标准图上对存水部分的高度作出了具体规定，但往往在安装时满足不了设计要求。因此，一般情况下，建筑排水系统的地漏存在于室内的，均应配套存水弯，这样可以有效的防止室内排水系统的串味问题。

2) 室内排水管最小管径。通过实验论证可知，室内排水管最小管径宜为DN75，采用这样大小的排水管既不会增加成本、占用空间，也有利于后期维修。对于楼房内底层排出横管，宜采用Dg150 的管径，这样既不会增加投资也能大幅度减少管道的堵塞风险，同时非常适合中国国情。通过合理的设置以达到实用与节省空间的双重效果。

2 建筑给排水设计中出现的问题及其优化方案

我国城市的建筑都具有面积大、用电设备多、供电要求高、人员集中等特点，这些都给建筑给排水设计的安全性及可靠性提出了很高的要求。因此，如何解决建筑给排水设计中容易出现的问题，采取合理的方案优化设计十分重要。下面就对建筑给排水设计中出现的几个问题及其优化方案进行详实的探讨和研究，以供同行参考。

2． 1 建筑给水细节问题及改善方案

建筑给水设计问题是整个给排水设计中很关键的一部分。下面就对建筑给水设计中管道降噪设计、管材选择、生活饮用水池的卫生防护、支管布置与敷设等细节问题提出有效的改善方案。

1) 管道的降噪设计。随着人们生活水平的不断提高，很多住户都希望设计双卫，给水管道减压和减少噪声是越来越迫切。还有就是为了避免用水时末端出现噪声，建议厨卫距离较远管段较长时分户水管采用DN25。

2) 给水管材的选择。传统给水管大多是镀锌钢管，易锈蚀，寿命短，国内水路运输不能满足水质卫生标准。因而为了满足标准要求，应选择最佳的、最优质的给水管材。与金属管相较之，塑料给水管的优势则更加明显，一般而言塑料给水管不仅重量轻、耐压强度好，而且安装方便，省钢节能，使用寿命又长。因此，建设部应大力推广使用塑料给水管。

3) 生活饮用水池的卫生防护。在供水环节中，生活饮用水池是不容忽视的一个重要环节，因而做好水质的防污染工作刻不容缓。应针对水池的入孔、溢流管等制定出切实可行的措施，有效地防止昆虫爬入池内，并使用无毒的软质泡沫材料嵌入在接缝处。应针对呼吸管、溢流管制作出耐腐蚀材料的网罩，也可通过其他方式进行防护，比如通过空气隔断的方式，防止通过溢流管的脏气体返回到水池，从而避免水池受到污染。总之，在建筑给排水设计施工图中，应结合具体情况，针对生活饮用水的卫生情况制定出科学有效的防护措施。

4) 给水支管布置与敷设。给水管道的敷设分明装和暗装。拿明装来说，即管道外露，主要有安装维修方便，造价低等优点，但同时也存在影响美观，表面易结露等一些不足之处。而暗装管道，既不影响室内美观，又可以保护管道不受外力破坏。在暗装管道过程中需注意，不要将管道接头直接埋入垫层或墙壁内，否则出现漏水情况就很难补救。此外，还值得注意的是，为了有效避免住户装修时破坏给水管道，施工完毕后还应在敷设管槽内的给水支管位置做好标记。

2． 2 建筑排水系统常见故障及应对策略

1) 地漏的水封处理。《建筑给水排水设计规范》中对建筑排水系统的地漏水封深度做了明确规定: 其深度不得小于50 mm，目的就是为了防止有害气体窜入室内，从而使室内环境遭受污染。因此，建议采用高水封进行地漏处理，以更好地满足设计施工要求。

2) 排水塑料管道的噪声。现如今，传统的排水铸铁管已不能满足要求，现在普遍使用的都是排水塑料管。然而，由于一些普通的塑料排水管嘈杂，住户可以明显感觉到水渠噪声。因此，排水立管应远离卧室和客厅，最好选择一些先进的、新型的管材产品，比如可选择芯层发泡UPVC 管道和UPVC 螺旋管，采用这两种排水管道不仅能很好的达到降噪目的，还能提高住户的生活质量。

3) 污水排水管道同层排放。厨房洗池引流管可以直接接入排水地板竖管，地漏不能位于厨房内。防水层设计的下沉式卫生间，排水横管布置在这一层，是为了下方管堵塞和泄漏在这一层解决。此外，也可以选用后排水坐便器及多通道地漏，以减少下沉空间。

2． 3 建筑给排水设计中的节水节能措施

当今社会，对于建筑给排水的专业技术人员来说，要实现节水节能，就应在满足住户使用要求且不影响给排水系统正常运行的前提下，采用先进有效的技术措施，提高资源利用率。从狭义角度考虑节水节能也可以运用到建筑给排水的设计中，其措施如下:

1) 二次供水设备的选择。应用变频调速装置，其工作原理是利用变频器改变电机电源的频率，使用无级调速控制泵的软启动过程，根据用水量的大小循环。

2) 热水系统和管道。应采用立管在建筑排水热水系统设计的循环或支管循环，并全面开展管道保温，以尽量减少非使用的浪费。

3) 节水器具和器材的选用。a．推广使用各种节水水龙头，防止劣质水龙头进入市场。b．为了保证使用后的节水效果，冲厕水箱可选用虹吸式马桶和拉虹吸水箱或双掣式冲厕节水水箱。c．推广使用恒温淋浴器，它可以通过调整形状记忆合金的冷热水，并立即恢复到原来的设定温度。

4)充分利用雨水。雨水的利用，就是将建筑的屋面雨水、小区的道路雨水等收集起来，经过净化处理之后，满足水资源再利用的水质标准。与中水回收类似，雨水经过净化处理之后，也可广泛应用于小区景观、冲洗厕所或城市绿化。有关雨水的回收及净化处理，应根据雨水的来源、水量、水质以及回收标准等来决定。在小区道路雨水中，初期的COD 浓度较大，处理工艺复杂；但是屋面雨水的水质良好，径流量大，更符合利用标准，其应用价值高于道路雨水。建筑屋面雨水的收集步骤为：a．利用导管，将屋面雨水引入地下，进入雨水沉砂池中。b．将沉砂池中沉积的雨水引入蓄水池，利用水泵引入杂用水蓄水池。c．将雨水经过加氯消毒之后，流入中水管道系统中。经大量应用实践表明，雨水降落初期的污染较为严重，因此前几分钟的降雨应作为弃流处理。

第2篇

关键词：城市管网；给排水设计；优化措施

中图分类号：K915文献标识码： A

引言:

随着社会经济的快速发展以及城市化进程的加快，我国的经济不断发展，并且人们的生活水平也逐渐提高，因此城市的规模也在不断增大。建设经济适用、安全可靠的给排水系统，对人们的生活越来越重要，因此在城市给排水工程规划设计工作中，对于管网的优化十分的重要，具有很大的现实意义。优化管网设计，可以提高整个系统的合理布局性，增强给、排水的安全可靠性，减少在运行中的耗能，降低维护的费用，从而来提高给排水工程的经济效益。

一、管网优化技术的重要性

1、管网优化的经济效益

给排水管网建设是市政建设中主要的一部分，其建设费用在城市基础设施建设中占有重要比重。合理优化给排水管网，从减少给水能耗，减少排水埋深等方面，减少工程投资，使其经济效益最大化。

2、管网优化的社会效益

给排水管网建设，是保障企业和居民正常生产、生活的重要基础设施，合理优化管网，充分考虑近远期水量需求，做到近远期管网合理铺设，尽量避免停水、积水或路面重复开挖埋管影响出行等情况出现，从而保证社会效益的最大化。

二、城市给排水管网优化设计现状

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究转向复合型的研究，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、动态规划与遗传算相互结合的方法，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，管网优化的目前主要计算方法有：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、城市给排水管网优化设计

1、给排水管网优化的设计原则

城市的给排水工程是一项十分复杂的工程，因此必须要坚持以下原则：第一，必须能够适应未来城市发展的需要，对给排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排水系统的要求，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排水网络系统中存在问题，并且要结合现今城市给排水调查的现状，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。

2、技术管网优化设计的方向

对于给排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都要确定好，通过建立管网优化模型以及使用时的模拟计算，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、汇水区域划分及加压站设置等设计方案。而给排水管网优化的主要任务有以下两个方面。

2.1 管网优化布置

管网优化布置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，直接影响着给排水系统的安全可靠和技术经济合理，在管网的优化布置中，对于地形差异较大的地区与城市，给排水管网系统必须要进行合理的优化，应尽量利用地形地势，少设或者不设置提升泵站，从而减少建设及运营费用，降低给排水系统的成本费用。

2.2 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行相应的求解。

3、工程规划设计

给排水管网负担着分配水资源，用水的输送和水资源的储存以及水量排放等重要功能，为城市庞大的人口群体提供和排放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，城市给排水管网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排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，所以在城市的给排水管网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给排水管网的功能，在城市给排水的巨大工程中，要有科学的规划建设，因此在城市的给排水管网建设中，一般要采取以下系列步骤和措施。

3.1 在城市给排水管网的建设当中，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》和《室外排水设计规范》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排水范围和用、排水量进行规划，与城市的实际情况相结合，制定合理的规划方案。

3.2 根据城市的实际地形和城市布局划分生活用水的供水区和相应的排水汇水区域，布置合理的供排水体系，形成稳定可靠的供排水管道和相应的应急解决方案，以应对在城市正常供排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排水管网络数据库，可以以计算机等科技手段进行科学的分析和控制，形成系统的给排水数据库，在相对较大的城市当中给排水系统尤为复杂，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排水管网建设要更为注意结构的合理性和布局的合理性。

3.3 在计划建造给排水管网当中，可以设计给排水管网络模型，设定其中给排水管网络的模型的目标函数和约束条件。根据全局的布局进行给排水管网络的优化，运用现代科技和手段进行给排水管网模拟，通过计算非线性规划模手断进行线性规划模拟，有效合理的使全局的给排水管网络优化。对规划出的系统给排水管网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排水管网络方案。

3.4、计算机辅助设计系统

城市给排水设计和其自身的设计以及道路设计紧密相连，不过在还没施工前都是按照图纸进行设计的人工算计，一般是道路设计人员先把道路设计完毕，再把设计材料和道路设计效果递送给排水设计人员来实现给排水设计。针对协助的道路电脑协助设计体系，道路材料能够直接传递给排水设计人员，使道路以及给排水体系设计程序为一整体。关键是明确城市道路和给排水的联系，第一要制定一个核心线，管道网络和检测井部署大多顺着道路核心线，运用此体系的道路设计性能能够做出道路核心线经过实体转变把缘由的道路核心线转变成给排水体系需要的曲线段，之后给道路核心线设置标号。

四、浅谈城市给排水管网优化设计的发展

由于实际给排水管网具有很大的复杂性，并且给排水管网优化设计属于一种大型且多元多约束的工程，具有很多复杂的非线性系统工程问题。因此对于给排水网改造的工作是一项十分困难的项目，虽然经过相关人员理论和实践相结合的研究，并且取得了一定的研究成果，同时做到了创新与突破，但是要想完全解决这个难题，对于现阶段我国来说，仍有一些工作有待进一步深入研究。对于给排水管网的优化设计可以利用遗传算法方式进行相应的计算，但是其中也存在着问题，比如该如何加快收敛的速度以及效果，怎样利用管网水利计算本身的特点来确定约束的条件，并且对一些存在问题的成果进行相应的改正。

对于给排水管网的扩建是逐步建成的，必须要对其进行完整的规划，才能够保证工程顺利的进行，要对施工过程进行策划，比如哪些部分需要先建，哪些部分需要后建。并且要对改建之后的规划进行设计，对长远的目标进行策划，一定要兼顾远期发展规划的目标，做到统筹兼顾。因此，必须将管网的经济性作为主要目标函数，将其他的因素作为约束的条件，从而来建立使用度函数，以此来对个体的适应度进行评价，这样的结果会使给排水安全性不够完善。所以必须要根据工程的实际情况来对遗传的算法计算的结果进行相应的修正，在经济以及安全至上寻求一个平衡点，从而来做到管网的优化设计。

五、结束语:

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

参考文献:

[1]高树元.解决城市给排水建设面临问题的对策与设计措施[J].科技风.2010(13)：78.

第3篇

【关键词】给排水管线；管线设计；工艺分析

前言

随着我国经济发展速度越来越快，城市的现代化进程也越来越快，市政工程的建设数量也越来越多，从而给排水管线就越来越多，使城市中的管线纵横交错，因此就需要对给排水管线进行科学而高效的设计。同时，由于城市民居较多，居民比较密集，给排水管线的施工时会造成较大不良影响。所以，在施工时就应该设计出较为简洁的管线布局，尽量让施工周期缩短，还要尽量利用原有管线，减少二次开挖和二次建造。因此就需要在给排水管线施工前，对所有的既有管线的布局和整个城市的管线进行分析，从而设计出一套合理的施工方案。其中就需要设计管线的布局和管线的具体埋设施工措施，需要特别注意的是，在施工时就保障管线设备的质量。

一、分析市政给排水管线设计的现状

实际市政给排水管线设计确实缺乏一定的优化性，由于管线设计不到位，致使市政给排水施工处于消极状态，通过分析市政给排水管线设计的现状，可以发现其存在以下问题。第一，污水管缺乏完善性，市政污水管基本属于表面工程，严重缺乏技术保障和科技指导，导致污水管附近形成严重的环境污染，严重部分甚至导致污水管直接暴露于地表、生活污水顺势流到地表，再加上污水管堵塞的问题越来越严重，降低污水管的整体效益，造成一定程度的生活干扰；第二，给排水管线独立性强，不能与其他市政工程和谐相处，例如：某城市给排水位于内河附近，受内河“北南”的影响，给排水管线设计始终不能平衡城市职能，无法实现给排水、防洪、调度的综合存在，既干扰给排水的工程实现，又会对内河和城市运行产生一定的影响；第三，管线设计受多项外界因素影响，例如：给排水管线与城市道路的矛盾设计，道路建设是市政工程的重点，建设速度快，实质给排水需与城市道路处于相互容纳的位置，但是管线往往受编制影响，设计较慢，施工时，诸多地点被已经投入运营的道路制约，被迫面临修改，无法达到管线设计的标准；第四，雨水管缺乏规范性，部分市政给排水管线中的雨水管设计，不符合排水实际，不能满足雨季大流量的需求，造成路面积水。

二、市政给排水管线优化设计的策略

结合市政给排水管线设计的实际情况，重点分析其中存在的问题，提出优化设计的具体策略，如下：

2.1 区域性规划管线设计区域性的设计策略，属于优化管线设计的有效途径，着实提高给排水管线的规划应用。综合考量区域性内容，提出优化管线设计的策略：

2.1.1 供水与给水的平衡设计受地区分布影响，不同地区的水质存在差异，特别是水质不均匀，严重影响到管线设计的合理性，重点进行供水、给水的平衡设计，优化管线设计，提高水资源的分配能力，所以在管线优化设计策略研究中，添加平衡因素，用于维持城市水资源持续发展的状态。首先，预测需水量，为管线设计提供参数标准；然后综合考量给排水管路的水量分配，包括生活用水和工业用水，达到城市生态发展的标准；最后重点规划工业方面的给排水管线，发挥指标、产值优势，完善工业给排水的管线设计。

2.1.2 管线的防洪规划防洪管线是市政给排水管线设计的一部分，防洪管线的设计具有一定的区域性原则，不同地区遭遇洪涝灾害的机率和程度大不相同，必须加强防洪规划，确保其与城市发展的相符性。在防洪规划中，充分利用“暴雨公式”，合理衔接排水、排洪，综合考虑防洪规模，例如：地面防洪规划，需要深入全抬高理念，合理利用雨水泵，但是在山区地区，必须加强内洪的管线建设，可以全部使用全抬高设计，科学实现抽水、排水。

2.2 细化给排水的管线设计针对市政给排水的管线设计，实行细化策略，有助于实现管线设计的优化处理，主要在污水管和雨水管设计两方面进行细致优化。（1）利用新技术处理污水管，规划整体污水项目。例如：生物技术的应用可实现污水改良，发挥管线设计优势，生物技术主要是利用含活性特点的藻类，发挥生物作用，吸收污水内的污染物质。在好氧的条件下，进行一定程度的净化，吸附并沉淀污染物，降低污水的污染能力。（2）在雨水管设计内，不仅要遵循城市地区的硬性要求，还需平衡雨水量，加强雨水利用。采用载留或渗透的方式，处理雨水，避免雨水大面积进入下水道，由此可以将雨水资源，储存到地下水位较深的地方，有效降低雨水负荷影响。目前，雨水管设计逐渐引进补给思想，即：贮存雨水，实行优化处理后，实现二次利用，根据地区城市的特性，构建相对应的贮存系统，合理使用管线设计。

2.3 规范管线设计的预制和安装环节预制、安装在管线优化设计中，明确给排水系统管线设计的优化目标。为提高管线设计的优化水平，规划预制和安装的具体措施。第一，预制过程中，注重工艺设计，尤其是切割工艺，保障预制工艺的完善性，合理选择施工材料。例如：根据预制管线的实际需要，购进新型材料，评价新型材料的质量，必须要符合管线施工实际，规划设计内容，支持管线预制的进行。第二，安装属于市政给排水管线优化设计的最终环节，利用实践实现优化设计，严格遵循管线安装的条件，完善管线交接。在管线施工的放线、挖沟、密封方面，进行着重设计，其关系到管线安装的效益性，系统处理好安装工作，展示管线设计的实际价值，确保给排水管线设计实施的安全性和稳定性。最终实现预制、安装实现管线的优化设计，体现实质的优化策略。

三、市政给排水管线优化设计的发展

近几年，市政工程提高对给排水管线优化设计的重视度，推进管线发展，提升管线设计的优化能力。结合给排水管线优化设计的实际情况，提出科学的发展方向。如：（1）积极运用科学技术，大力发展技术支持，推进管线优化设计朝向科学性的方向发展，提高管线设计的科技含量，确保稳定性，避免管线设计不到位；（2）利用试验的方式，检测管线设计是否具备优化特性，针对每一项管线设计，提前进行试验研究，约束管线设计的发展，同时引导管线设计的实践方向，通过试验发现管线设计过程中的不良现象，避免工程返工。利用优化的策略，完善管线设计，保障市政给排水工程的实际性，提高市政给排水工程的社会地位，提升管线优化设计的价值水平。

四、结束语

市政给排水管线设计的优化策略，必须符合工程实际，既可以体现效益、价值的作用，又可以展示管线设计的稳定结构。管线的优化设计，有利于提高给排水系统的运行质量，完善城市用水与排水，进而提升水利资源的分配水平。利用科学的设计方式，合理规划给排水管线位置，明确管线的整体思想，促使管线设计，在给排水工程中，体现独特优势。

参考文献：