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篇1：城市防涝和排水管网优化设计论文
城市防涝和排水管网优化设计论文
引言
降水是再平凡不过的自然现象，但随着近年来全球变暖，降雨越来越频繁，一些由于频繁降雨引起的内涝现象越来越多，可以说强降水给我们的城市排水系统带来压力，甚至超过排水管网的承受能力，逐渐的，降水形成积水，积水形成内涝，人们的正常生活受到影响。值得一提的是，内涝后水污染会更严重，这是因为积水得不到处理导致更多的污水进入河道湖泊等地，还有在降水过程中，大气内的污染物随雨水落到各处，这为我国的排水管网系统带来更大的压力。
一、内涝成因
首先与城市地面性质或径流变化有关。城市化进程的不断深化，使我们的城市更多高楼大厦拨地而起，路面铺的更平坦，土地本身的渗水能力被削弱，大自然的水循环系统也起不了作用。大面积地面硬化，使地面雨水的径流系数增大，径流量很容易发生变化，这样地下排水管网成为唯一的主要接受口，污水通过排水管网收集，可一旦雨量过大，超过管网负荷就会出现内涝。
其次与城市气候有关。当我们的城市发展到一定规模后，我们的活动相对密集，城市地貌会因为改造发生变化，城市气候与生态都随之发生改变，这里我们常说的热岛效应、雨岛效应、浑浊岛效应循环交替，城市开始频发降雨，且很难停下来，灾害不断叠加放大，内涝极易形成。
再次排水管网落后。城市在发展变换，排水管网的规划和建设却相对落后，这里要提及新城区与旧城区的矛盾问题，往往老城区在排水管网的规划上相对传统，都是雨水与污水合流排放的，新城区会将二者分开，但在新旧结合处管网却无法结合，因为老城区管网设施早已无法与新城区系统连接，进而呈现了彼此独立的尴尬，待到强降雨时，老城区极易出现积水，内涝也是常有的。
最后排水管网内部存在问题。在城市内涝调查中我们发现，雨天城市垃圾很有可能随着水流冲进排水管网，这时容易造成堵塞，还有一部分排水管网因地势原因，管道坡度较小，在强降雨时，以至于水流在附近无法正常流入，形成排水检查井处淤流，久而久之垃圾聚集，一旦冲入排水口也有可能造成堵塞，非常不实用。从另一方面看，排水速度慢了，势必提升了内涝的.可能性。
二、城市防涝与排水管网的关系
城市排水管网是市政基础设施，是保护我们平安生活的系统。排水设施平时连接着泵站、沟渠等，是城市排水的重要组成，一旦出现问题，城市极易内涝。另外，城市排水管网是个大工程，对于它的检验、规划、考察、设计等不能出现一丝纰漏，因为它工程规模大、涉及到的投资较多，施工一次的难度相对较强，而且需要很长的工期，是政府的大行动，因此规划设计最好一次到位。
对于排水管网优化设计是必要的。市政管网是市政建设的组成部分，它的投资占整个排水系统的一大半，随着城市发展，排水管网的普及不断扩大，问题也开始衍生，为了增强排水管网的负载能力，尽量减少城市的内涝灾害，必须加强对排水管网的建设，对其进行优化设计。
三、我国排水管网设计中存在的问题
1、理念落后
目前我们对于排水管网处理内涝始终保持一个观念，就是最短路径与最快速度，这就将城市排水防涝当成了简单的排放雨水的项目，不重视雨水的下渗等自然循环系统的恢复，始终将压力放置在排水管网上，另一方面我国的排水管网标准不高，对于污水处理能力有限，对内涝没有防治设计。
2、设计落后
目前我国城市排水管网设计还是以19世纪推理公式为基础，对于小面积基础是可以处理的，而且还要水流平缓，当积水面积变大，水流湍急时，公式推理会失真，洪峰值计算不准确，降水流量变化也不好掌握，这样的排水管网对于防涝来说是远远不够的。
3、设计标准低
目前我国的排水系统标准为一年一遇或三年一遇。该标准沿用了许多年，没有及时随着城市的变化而变化，近年来我国城市化进程加速，市政道路附近的地块被占用，这对雨水排放产生影响，水浸街的现象时有发生，当雨季来临时，经常会出现内涝，甚至造成人员死亡的事件。
4、雨水利用率低
市政排水中，排水管网的压力最大，城市水循环系统使用率很弱，这与我们设计的排水管网有一定关系，没有考虑到设计储存雨水的空间，也没有为雨水流通设计通道，排水管网的压力增大了，水量超过管网过流能力后，内涝也就出现了。
5、细节设计不合理
在管网系统设计过程中，许多人为因素显得很不合理，比如在调研没有完成的情况下，用错误的数据做设计参数，最终导致管径不合适，或者坡度设计不合理，再或者没有预留管线过街，不合理的设计为未来管网运行埋下安全隐患，甚至在暴雨来临时，形成内涝。
四、排水管网优化设计
我们这里要优化设计的内容主要涉及到两项，一为排水管渠，一为污水管网。在平面布置确定的基础上对其实施优化设计。目前国际上相对较好的优化设计方法有：
1、两相优化法
此方法以流速约束条件为基础，选出流速最合理的设计，倘若流速提升需要根据步长提升，在根据确定的流速确定流量进而进行最优充满度和管径的选取，最后计算出最优坡度。
2、遗传算法
在我们进行市政排水管网优化设计时，采取任何方法都要遵从设计规范，以最低的经济投入为基准。遗传算法是一种编码处理，即对涉及到的参数都进行编码作业，再针对目标函数做转换，最后进行生物进化过程的模仿，不断接近目标函数。
3、非线性规划法与线性规划法
前者有利于适用目标函数及变量，有利于实现对管径及埋深的最优化选择，从另一个角度看，它对目标函数与相关约束条件都有一定的限制，而后者即线性规划法则恰恰相反，它能用一级泰勒公式代替线性规划，它的缺点是将管径变成了变量，并且需要很长的准备期。
4、动态规划法
目前动态规划法在我国较为常用，它是将观望设计作为一个过程，进而对过程进行合理的划分，再开始进行优化设计工作。动态规划法将节点埋深作为变量，通过坡度进行全面搜索，该方法可以直接用标准管径，这是它的优势，但由于它要求的状态点间埋深间隔比较小，致使存储量和实践间隔提升，基于它的迭代过程使其局限性提升。当管径成为变量时，存储及计算速度方面形成优势，衍生管径法，这种方法使计算精度得到优化。
5、坡度优化
满管流或非满管流排水管网中，管段节点水位高程是一样的，这里可以将之归纳为能量连续着的排水设计段，倘若将造价的最小值作为目标函数，输水量用设计管网起始点水位差最大值即可，这时最大的约束就是设计规范，可以构建坡度模型，通过对模型的分析求得最经济的坡度。
五、结束语
目前城市内涝已经成为重大安全隐患，我们应在防涝的工作上下大力度，不断加强市政工程建设，优化排水管网设计，力争从根本上解决设计理念落后、标准低、细节差等问题，通过两相优化法、遗传算法、非线性规划与线性规划法、动态规划法、坡度优化等开展对排水管网的优化设计，力争使市政排水管网的作用得到更大的发挥，缓解排水压力，促进防涝。
篇2：城市市政供水管网布置优化设计论文
随着城市的发展速度愈来愈快，城市市政供水问题与城市的发展根源问题息息相关，为了保障人们基本的生活水平，良好的供水管网能够保障城市发展的继续，改善城市市政供水的服务质量。城市供水系统一般由取水、净水和输配水三个子系统组成，输配水管网是城市供水系统的重要组成部分，它担负着把水安全可靠地输配到用户，并满足用户对水量、水压和水质的要求。供水工程建设中，输配水管网的投资占整个供水工程投资的60%、80%，而且还涉及每年庞大的能量消耗，同时管网的运行状态还影响着供水水质。因此，对供水管网技术经济合理性进行研究，探讨如何对管网进行统一规划、合理布局、优化设计，并合理选择管径、布置泵站，以期达到降低投资，节约能量和保证安全供水的目的，对提高供水系统的经济效益和社会效益有着重要的意义。
1.城市市政供水管网存在的问题
1.1城市市政供水管网设备发展滞后
在大多建设发展多年的老城市当中，尤其是老城区的供水系统更新相当缓慢。根据国家城市建设统计数据显示，我国大部分中大城市的老城区关于供水管网建设都是相对落后，大部分管网的设备都超过了30年的使用年限，在城市运行过程中又缺乏有效的管道维护与维修，经常出现管道爆裂或堵塞的现象，由此带来的经济损失占到城市供水管网的成本的10%以上，严重地影响的供水系统的管理成本费用，同时还白白浪费大量的水资源。
1.2城市市政供水管网规划布局不科学
城市市政供水管网是一项巨大的设计管理工程，尤其它规划设计管理需要非常科学的、先进的技术才能完成，同时需要城市付出巨额的资金、大量的人力参与到其日常管理与维护工作中。由于我国大部分在这方面的经验相对缺乏，技术相对滞后，尤其是一些中大城市的老城区，造成城市供水系统规划不科学，布局相对落后，更不上城市建设发展的脚步，无法满足城市居民的日常起居生活与生产工作的需求，一定程度上阻碍的城市发展。
2.城市市政供水管网布置原则
做好管线布置的方案比较是进行新建、改扩建管网优化设计的关键。对改扩建管网的布置应尽量利用原有管道，增设新管道，以管网改造为主。抓住管网改造的时机，有步骤地对低压缺水区进行改扩建，增设新管道或增大原有管道的管径，更换年久失修或过水断面明显缩小的管段，达到提高供水效率的目的，增强管网运行的安全可靠性。根据规划，结合原管网道路下埋有多种管线的实际情况，对管网进行改扩建时的'管线布置应按以下原则进行：一是摒弃原有的严重老化、漏损的管道，采用新管代替；二是管网改造尽可能采用耐压性较好、抗腐蚀性较强的管道，以减少管道事故；三是管网改造应有利于降低运行成本，避免对水质造成二次污染；四是新管敷设尽量和原管道走向一致，以减少勘察和施工费用，同时便于和已建管段衔接；五是新管敷设应和改造的街道走向一致；六是考虑远、近期管网的有机结合。
3.城市市政供水管网布置优化设计
3.1管网布置
供水管网规划、定线是管网设计的初始阶段，其布置的合理与否直接关系到供水运行的合理与否，对工程投资和管理维护也有很大影响；管网规划与布置是管道系统规划中的关键部分，管网工程投资巨大，一般占管道系统总投资的60%-80%，管线埋藏于地下，从而使资金浪费、供水不合理等问题不易曝露，存在的隐患较多。因此，为了彻底消除这些不合理因素，必须在管网规划和O计阶段，进行合理的规划和优化设计，并进行系统的现状、近期和远期的水力模拟校核，以期能达到设计最优化的目的。
随着城市的发展，作为城市基础设施的供水事业的发展将日益显现其重要的作用。而在供水发展规划中管网布置设计的科学性日益重要，需要在规划的制定过程中不断探索，使管网布局更合理。所以，在进行城市管网布置设计时，除满足基本要求之外，还应充分考虑地形及地质情况采用统一供水或采用分区分压供水，在管网中可设置加压泵站及高地水池，优选重力流输配水以节能。
3.2管网定线
管网定线取决于城市平面布置，供水区的地形，水源和调节水池位置，街区和用户特别是大用户的分布以及河流、铁路、桥梁等的位置等。所以，管网定线时需要考虑输水管定线与干管定线的设计。
3.3改扩建管网的现状分析
随着我国供水事业的迅速发展，各地城市供水管网均具规模，城市供水管网在其新建成的一定时期内，其供水能力是可以满足用户用水要求的。但随着人口增长和生活水平的提高，城市用水量急剧增长，供水管网供水能力逐渐不能适应用水量增长的需要。
3.4改扩建管网的管线布置
做好管线布置的方案比较是进行改扩建管网优化设计的关键。对改扩建管网的布置应尽量利用原有管道，增设新管道，以管网改造为主。
抓住对管网改扩建的时机，有步骤地对低压缺水区进行改扩建，增设新管道或增大原有管道的管径，更换年久失修或过水断面明显缩小的管段，达到提高供水效率的目的，以及增强管网运行的安全可靠性。
总之，目前我国城市供水管网存在着管材差，漏损率高，管网规划布局不科学等问题，这就要求城市供水设计者制定改造规划方案，要用较少的投资和成本来满足城市用水的需求和发展，对供水管网布置进行合理的规划和优化设计，以期能达到设计最优化的目的。
篇3：浅谈城市给水管网优化设计
浅谈城市给水管网优化设计
摘要：管网优化技术在工程实践中运用不仅能节省大量的资金,而且还能改善整个管网的水力条件,将产生巨大的经济效益和社会效益.本文以某城市给水系统作为工程实例,对该市的.管网在新建或改扩建时进行了优化布置并对其合理简化,经水力计算得出了令人满意的效果.作 者：谭柳苗 作者单位：柳州威立雅水务有限公司,广西,柳州,545000 期 刊：城市建设 Journal：CITY SONSTRUCTION 年，卷(期)：, (7) 分类号： 关键词：给水管网 设计篇4：为什么把排水管网比作城市“静脉”
为什么把排水管网比作城市“静脉”
城市的排水管网俗称“下水道”。如果我们把城市比作人体，那么给水和排水的管网就像是遍布人体的血管，其中，传送自来水的给水管网就好比传送养分的动脉，而排走污水的排水管网则如同排出废物的静脉。
你有没有想过，使用后的生活污水都流到哪里去了？污水从千家万户的厨房、卫生间排出，通过落水管排到下水道，最后汇集到污水处理厂，经过多项处理，然后才能排放到河流湖海中去。其中，“城市静脉”——城市排水管网系统起着非常重要的作用。
简单地说，排水管网就是埋在地底下的一个管道系统，它由许多大大小小的塑料、金属或混凝土制成的管道组成，目的就是把人们日常生活中产生的生活污水，工业生产中产生的工业废水，以及雨天地面积聚的`雨水排除掉。目前城市的排水管网按污水、雨水排放的方式主要分为分流制和合流制两种。分流制就是设立雨水和污水两套管网系统，各自独立，分别排水；而合流制则是将两者合而为一，污水、雨水一并处理。分流制管网建设较复杂，投入较大；合流制管网虽然建设相对容易，但在遇到堵塞、管道损坏或暴雨排水不及时，污水就很容易泛出，污染城市道路和环境。
埋设在地下的城市排水管网似乎看不见摸不着，其实离我们的生活还是很近的。家里的下水道就是它的起点，马路上的窨井口和路边的雨水口也随处可见，它们通向地下铺设的大大小小的管道，这些管道在地下四通八达，对于城市环境来说十分重要。如果这个系统发生故障，无论是排水管道堵塞，还是污水外流、汛期排水不畅，都会造成城市内涝、路面积水等严重问题。
城市排水管网将来自四面八方的污水收集起来，送到污水处理厂进行净化，然后才能排放。如果是分流制的管网，雨水可以直接排放到水系中的江河湖海。
篇5：灌溉管网优化设计方法研究论文
摘要:分别阐述了管网布置和管径优化问题的研究进展，分析了求解优化模型的各种算法，通过比较，认为遗传算法在优化应用中，能取得良好效果，预估遗传算法在管网与管径同步优化方面能得到应用。
关键词:灌溉管网优化;遗传算法;同步优化
随着社会经济的高速发展，水资源的需求量在不断增加。我国总用水量的60%以上用于农业灌溉。相比发达国家，我国灌溉水利用率较低，农业节水潜力巨大。农田灌溉主要通过管道和渠道输水，相比渠道，管道输水有以下优势，首先，管道输水避免了远距离输水过程中的蒸发和渗漏损失，提高了水利用效率，而且不会因为渗水导致土壤盐碱化而无法种植作物。其次，除了地面简单的给水设施外，大部分管道都铺设在地面以下，输水占地少，使得土地的利用效率明显提高，并且管灌对地形的要求低，可逆坡灌溉。第三，灌溉管道水流运动一般依靠外力作用，使用灵活，便于自动化管理，大大减少了灌溉管理人员的工作量，有利于田间管理。因此，管道灌溉是节水灌溉的趋势。在管道供水系统中，工程总造价的50%-80%用于管网，而且不同管网水力特性不同，能耗和运行管理费用不同，因此从满足水量和水压要求的各种可行方案中，寻求系统造价最低或年费用最小的设计方案，对节约投资有非常重要的意义。管网系统的优化研究主要是通过构造抽象或简化的设计模型，利用优化理论和技术合理选择有关参数。
篇6：灌溉管网优化设计方法研究论文
管网系统工程从规划设计到运行管理，各阶段相互影响，但是每一个阶段设计任务不同，采用的优化模型和算法不同，因此，目前在优化设计中仍然按照相对独立的阶段分别进行设计。
(1)管网布置优化:管网水力计算是建立在管网布置确定的基础上。
管网布置是否合理，最直接的影响就是管线长度，管线越长，造价越大。其次管网布置还需要综合考虑地形、施工的难易、管路运行可靠性等因素，而这些因素有时需要借助设计者的经验。国内外的学者对管网布置进行了深入研究。董文楚(1984)以造价最小为原则优化了树状输配水管网的布置，首先通过距离最短原则布置了给水栓，然后按1200夹角和经济流速对管网布置进行了逐级调整。朱振锁(1991)分析了自压喷灌管网各级管道单位面积造价与管网形状和面积的关系，并提出了优化布置的顺序。林性粹等人(1993)在低压树状管灌系统优化设计中，首先利用正交表进行了管网布置，然后据非线性数学规划法优化了管径，但得出的不是标准管径。魏永曜(1992)应用总长度最短法得出的最小生成树优化了管网布置，并对其进行了修正，之后以管网造价最小为目标优化了管径，提出了适应不同地形的数学规划法。王雪珍(1995)编制了输配水管网布置和绘图的程序。周荣敏等应用改进的遗传算法，以管网造价最小为目标，优化了树状管网的布置。
(2)管径优化:管径优化是建立在管网布置的基础上。
管径优化设计模型包括基于工程经验的非数学规划模型和基于数学技术的数学规划模型两大类。其中线性规划模型、非线性规划模型、动态规划模型都属于数学规划模型，应用较广。若约束条件或目标函数存在线性函数，称为线性规划模型，同理，若存在非线性函数，称为非线性规划模型。动态规划模型是一种求解多阶段决策过程的最优化方法。在管网系统中，管道和各种水力元件的水头损失等都是非线性的，因此，非线性规划模型能够比较真实精确地反应管网系统的实际状态。国内外很多学者建立了大量管网优化设计的非线性规划模型。魏永曜(1983)采用了经济管径而非经济流速来优化管径，首先确定了管段经济水头损失值，然后利用微分求极值确立相应管径，该法简单，但考虑因素较少，而且需对求解管径标准化，破坏了解的最有性。刘子沛(1986)以离散的标准管径作为优化变量，利用动态规划法优化了串联管网，由于该法建立在地形高差大等条件下，实用受限。杨健康(1990)建立的非线性规划模型是以管径为变量，优化目标为允许水头差的分配。陈渠昌、郑耀全等人()以一定的假定为基础，限定了地形和毛管出流量的范围，以支毛管压力差分配比例为变量，建了单位面积管网投资最小的平地田间管网优化设计模型，由于条件多，应用受限。翟国亮、董文楚()等以变径支管组合方式和组合比例系数为变量，年费用最小为优化目标建立了优化模型，计算步骤是首先计算经济组合比例参数，然后对多种组合方式进行了年投资计算，然后选择最优方案，由于计算繁杂，应用受限。张庆华、马庆斌等人()以管径为变量，管道系统年费用最小为优化目标，建立了管径无约束情况下的优化模型及其求解方法，该方法考虑的影响因素较少，很难推广。王新坤、林性粹等人(2001)以田间管网投资最小为目标建立了优化模型，利用枚举法和动态规划法分两级对支管管径进行了求解，首先利用枚举法确定出了支管允许水头差，然后利用动态规划法得出了支管管径，由于田间面积较大时，不宜采用枚举法，实用受限。白丹在管网优化方面作了很多研究，例如利用线性规划法对管长和水泵扬程进行了优化。目前，随着计算机软硬件的高速发展，涌现了一些智能优化算法，诸如人工神经网络、模拟退火算法以及遗传算法等。周荣敏、林性粹等人()对压力树状管网进行了优化设计，首先以管路长度最短为目标，利用单亲遗传算法进行了优化布置，然后利用神经网络技术优化了管径和水泵扬程，该法在大规模的管网设计中具有明显的优越性。
2存在问题及展望
目前，管网优化算法理论方面的研究和革新较少，多数着眼于算法的改进和创新，各种方法都有自身的优缺点及适用性。单纯形法是求解线性规划模型的通用算法。线性规划模型约束条件多，未考虑非线性的费用项，影响了求解问题的规模和精度，这些不足都限制了线性规划模型的推广应用。适用于非线性规划模型的算法较多，如罚函数法、梯度法等，各种算法都有各自的适用性。另外，非线性规划模型的变量一般为连续变量，需要把优化结果调整为标准值，影响了解的最优性。动态规划模型在小型树状管网的优化设计中显示出了优越性，但随着管网形式的复杂化，动态规划模型对硬件的要求越来越高，运行时间也较长，有时无法得到最优解。另外，动态规划模型模型受人为主观因素影响大，没有构造模型的统一方法，因此，动态规划模型应用受限。模拟退火算法具有较强的局部搜索能力，不易使搜索过程进入理想的搜索区域，寻优效率不高。人工神经网络算法需要具备扎实的计算机知识，算法的实现有硬件和软件两个方面，硬件实现最大的优点是处理速度快，但缺乏通用性和灵活性。软件实现的最主要问题是人工神经网络模型计算量特别大。遗传算法是一种可处理任何形式目标函数的全局寻优算法，寻优原理是模拟自然界的生物进化，即在选择、交叉，变异过程中不断优化，并始终以概率1接近最优解，虽然算法中各种参数的选择会影响寻优结果，但是算法的鲁棒性使得受参数影响较低。另外，Matlab遗传算法工具箱可以提供了大量函数，这些函数的应用简化了遗传算法计算机的`程序编辑，并且已经得到广泛的应用。大量的实例研究表明，应用遗传算法优化管网设计可节约6%-49%的管网费用，一般都能找到15%-25%的节约，且系统越复杂，投资越节省。周荣敏利用单亲遗传算法进行了树状管网的优化布置，在较短时间内获得了一批最优或近最优的最小生成树布置方案。但是对于实际问题而言，由于管网连接方式不同，各管段流量分配、水力分析的结果也不同，下面举一个简单的例子说明，如下图所示:两个简单树状管网节点连接方案图Figure1Twosimplespanningtreesforanetwork1点代表水源，分别向节点2，3，4供水，很明显，左图管线长度大于右图，但左图各节点离水源点近。若地势平坦，各节点高程一样，则最远点水压满足要求，其它都满足。在水源水压一定的条件下，为保证最远节点2点的水压要求，1-3，3-4管段须通过减小流速减少能量损失，这就需要增大1-3，3-4管的管径。管径增大，投资也就增大了。因此管线造价有可能更高。所以管线最短未必投资最少，管网布置和管径同步优化是非常有必要的。
3结语
随着节水灌溉在我国的广泛普及，管网优化越来越受到工程人员的重视，这一方面的的研究将日趋深入和完善。遗传算法在德国16个大领域、250多个小领域中得到广泛引用(1993)，在国内，遗传算法在管网优化中的应用非常有限。随着遗传算法研究和应用的不断深入和发展，可以预见，遗传算法在管网布置和管径同步优化方面能得到应用，从而使管网系统设计整体最优。
参考文献:
［1］许海涛．灌溉管网优化设计研究进展［J］．节水灌溉，(6):16-19．
［2］周荣敏，雷延峰．管网最优化理论与技术［M］．郑州:黄河水利出版社，2002．
［3］范兴业，马孝义，等．灌溉管网优化设计方法与软件的研究进展［J］．中国农村水利水电，(2):19-22．
［4］张华，吴普特，等．灌溉管网优化研究进展［J］．节水灌溉，(2):24-27．
［5］周荣敏，林性粹．应用单亲遗传算法进行树状管网优化布置［J］．水利学报，2001(6):14-18．
［6］白丹．灌溉管网优化设计［M］．西安:陕西科学技术出版社，．
［7］魏永曜．微分法求解树状管网各管段的经济管径［J］．喷灌技术，1983．38-41．
［8］刘子沛．用离散管径的动态规划优化树状管网［J］．喷灌技术，1986．34-35．
［9］陈渠昌，郑耀泉．微灌田间管网支毛管优化设计探讨［J］．灌溉排水，1996(1)，17-21．
［10］张庆华，马庆斌．管道灌溉系统经济管径的计算［J］．中国农村水利水电，2000(7)，14-15．
［11］翟国亮．微灌变径支管优化设计方法研究［J］．节水灌溉，1997(3)，43-45．
［12］王新坤，林性粹．枚举法与动态规划法结合优化田间管网［J］．干旱地区农业研究，2001(2)，61-65．
［13］周荣敏，林性粹．压力输水树状管网遗传优化布置和神经网络优化设计［J］．农业工程学报，2002(1)．41-44．
篇7：道路排水管网设计与敷设
道路排水管网设计与敷设
城市道路的.雨水管线应平行于道路的中心线或规划红线.雨水干管一般设置在街道中间或一侧,并宜设在快车道以外,当道路红线宽度大于60m时,可考虑沿街道两侧作双线布置.
作 者：解大为 作者单位：合肥市排水管理办公室,安徽,合肥,230001 刊 名：中国新技术新产品 英文刊名：CHINA NEW TECHNOLOGIES AND PRODUCTS 年，卷(期)：2009 “”(16) 分类号：U4 关键词：城市 排水 管网 设计篇8：探讨建筑给水排水管网规划设计
探讨建筑给水排水管网规划设计
摘要：经济发展和社会的进步，推进人们的生活水平和质量不断的提高，所以人们对于住宅的要求更加高，而在住宅建筑中，给水排水方面的设计以及管道的规划和设计都是十分重要的问题，对于人们的正行生活都有较大的影响。针对住宅建筑中的给水和排水的问题，本文对管道的规划设计进行了总结和分析。
关键词：给水排水;优化
一、引言
最近几年，建筑给排水系统的施工技术和质量越来越受到人们的重视，这不仅是由于给排水直接关系到人们的生活，城市化迅速发展，城市污水排放系统压力过大也是重要的原因。经过多年的建筑工程给排水管道的施工研究，必须十分重视管道施工的质量，这是保证人们生活中供水和排水问题的主要措施，同时也能不断的改善人们的生活质量。
二、针对住宅建筑给水设计问题的思考
在建筑中给水系统是很重要的，要完善给水系统，首要的要选择给水管材，随着经济的发展，人们对环保和节能的意识增强，因此目前管材的选择更多的是采用非金属管材。另外，在管材选择中，禁止使用 PVC 系列管材，这是因为该材料的主要成分是聚氯乙烯，而聚氯乙烯材料已经被明确的限制使用。而塑料管PP-R(聚丙烯)、PE(聚乙烯)、铝塑复合管系列的管材，到目前为止尚未发现对人体有副作用。另外， PEX 管具是最近出现的新型环保材料，具有金属管材和塑料管材不具备的性能，被广泛的引入到管道设计中。
在给水支管的设计中，如何进行敷设是很重要的，敷设的方式对日后的住房使用舒适程度有很大的影响。如何实现实用和美观两方面的要求对于设计人员是很大的考验，因为给水系统并没有固定的形式，设计的过程中需要根据用户的要求同时结合实际的室外给水情况来设计，在设计的过程中必须充分的考虑到技术和经济情况，设计的原则是节能同时便于管理。
如果住宅中存在两个及以上的卫生间，而管道的线路是需要穿过房间的，那么对横管的敷设就最好安排在楼板垫层中，楼板降低7～10cm，楼板垫层使用渣或细石混凝土。
当前，很多住宅中都安排了一个厨房和两个卫生间，甚至有的住宅中有三个或者四个卫生间，而且厨房和卫生间以及阳台的用水为止很分散。分户支管至用水点的管道如果是从室内楼板走，那么就需要在室内进行吊顶，同时管壁还需要进行防结露处理，这样就给住户在房屋装修过程中带来很多都的不方便，因为很少有住户愿意设置吊顶。所以给水支管最好设置在楼(地)面的找平层或沿墙敷设在管槽内，而且给水支管的外径要小于25 mm。实际上，如果将两个或者多个用水点的管道串联，那么外径必然会超过25 mm，所以要满足施工中的相关规范要求，在水支管入施工之后就要连接分水器，分水器安装在卫生间或者是厨房的墙内，那么管外径均可控制在 25mm 以下。但是也要注意，在分水器的位置处应该进行明显的标记，防止装修破坏管道。
在所有的施工结束之前，必须考虑水表的安装位置，当前实行一户一表是节约用水的手段，所以现在的住宅设计中在楼梯间管道内有专门的水表管道，居民的冷热水表都安装在这里面，这样方便管理，同时也可以根据用户实际的用水量收费，促进居民节约用水，因此在设计的过程中，设计人员也应该坚持经济合理和适用懂得原则设计计量方式，从而满足业主的需求。如果住宅建筑位处北方相对寒冷的地区，那么水表井就不能安装在外墙中，而是应该安装在内墙中，而且井内管道都要实施50 mm 的超细玻璃棉保温处理，避免冻结和冻裂。很多住宅的厨房与卫生间是相邻的，如果是住宅有二个卫生间，那么对于卫生间之间和厨房与卫生间之间的管道连接就要进行科学的设计，设计人员要很好的考虑用户的需求，让管道更多的从公用走道以及墙边进行敷设，防止横穿卧室等房间，方便业主以后的装修何维修工作。
三、给水排水管网优化措施
通常来说，管道的优化和设计更多的是对某一段管道的设计和优化，因此当确定了流量之后，就必须在满足设计要求和相关规范的基础上对管径和坡度的组合进行选择，最终获得的方案应该是管材费用与数设费用的平衡。但是这些都是设计流量过程中的优化，在全部的排水给水管网中，优化设计的举措必须是全方位多角度的进行。
1. Dijkstra算法改进优化设计。事实上，要优化给水排水管网，就是找到一个污水厂作为节点的最小费用，让后在此基础上形成树，Dijkstra算法是最有效的构成树的方式。由于给水排水优化过程中会形成很多的树的权值，这些数值与管道的流量、管道的深度、以及管道的长度都有十分密切的联系，随着这些因素的变化而发展，所以在应用的过程中就要通过变权值Dijkstra算法来计算。现在的管网平面布局的优化方式通常是采用有向图的方法,这一方法就是在进行优化之前将网络各个方向的网络进行指定，但是水流的方向开始并不是确定的，所以树的生长方向并不一定代表水流的`方向，所以通过这种方法进行优化管网的准确性有待提高。也正是因为这些原因，在无向图的变权值Dijkstra算法基础上进行管网的优化需要不断的改进Dijkstra算法，在改进的过程中对树的生长过程进行了综合的考察，对树的权值变化进行了研究，通过各种条件的约束，最终获得最准确的答案。实际上，算法的根本是最小费用树的深度优化算法，俗称瞎子爬山法。这种算法在计算的过程中不需要太多的数据和信息，计算过程中速度更快，对于单因素、单极值的情况非常有效。
篇9：城市燃气管网设计年度工作计划
城市燃气管网设计年度工作计划
20**年我们将在的基础上，以 “一切为了学生”为主 线，以学生职业道德教育、行为规范成教育为重点 ，提高科室工作人员的想认识，规范班主任及学生的考核，营造健康活泼的校园氛围，开展丰富多彩的活动，培养学生良好行为习惯及良好职业道德。开创学生管理工作的新局面。
一、主要工作：
1、修改班主任等考核制度，细化学生科各项管理工作。
2、强化学生常规管理工作，认真抓好各项检查评比工作，促进各项常规工作的落实，规范学生的言行，使其养成良好的生活和学习习惯；学生率达98%以上。
3、加强德育队伍建设，有计划进行班主任及学生干部队伍培训，提高德育工作质量。
4、以一切为了学生主线，开展丰富多彩的教育活动和社会实践活动，同时根据学生实际开展青春期心理和生理健康教育、法制教育，增强学生法律意识，提高守法、守规的自觉性，完善学生健康的人格；
5、积极向上的校园文化生活，能使学生在良好的环境中受到熏陶和感染。因此，我们要加强校园文化建设，营造积极向上的人文氛围，使校园处处见德育；
6、坚持正面教育和引导，做好后进生的转化工作；
7、加强家庭的联系，形成学校、家庭的德育教育综合体系。
二、具体措施:
（一）细化各项管理，扎实基础工作
1、规范各项制度
围绕学校加强内涵建设的工作重点，修改班主任考核、学生量化考核、红旗班评比考核、学生会班干部工作等制度，做到考核目标明确，考核过程规范合理，学校内涵建设在学生科有效落实。做到考核目标明确，考核过程规范合理，学校内涵建设在学生科有效落实。
2、加强规范教育
本学期，我们将继续落实《职业学校学生日常行为规范》 使学生思想上重视、内容上了解，行为上落实，加强督促检查，及时总结常规管理工作情况，表扬先进，促进后进，形成正确舆论导向，指导学生干部参与管理，保证值周检查工作的'客观、全面、公正，促进校风进一步好转。
3、强化纪律监督
强化校规校纪，加大监察力度，深入开展调查研究，了解特殊学生（双差、特困、厌学） 的情况，通过谈心、家访、组织集会等形式促进后进生转化，控制打架斗殴等恶*事件，做到教育为主，预防在前，坚持正面教育，恰当使用纪律处分，做到处理一个、转化一个、教育一片。
（二）强化队伍建设，营造良好氛围
一支好的德育队伍是做好学生工作的关键，本学期要不断加大班主任与学生会干部的培训力度。
1、进一步加强班主任培训工作
（1）有计划组织班主任培训工作，重视理论学习，要求班主任要牢固树立“教书育人，服务育人，管理育人”的思想。加强职业道德自律，增强爱生意识，关心学生品行健康发展。认识并掌握教育规律，坚持耐心教育与严格管理相结合，杜绝体罚与变相体罚事件发生。
（2）加强班主任工作的管理和指导，严格执行《 班主任工作评比考核方案》，对班主任进行严格的考勤和考核， 对班主任出勤情况，参加学习情况， 班级计划、总结及其他材料上交情况，班会检查结果，主题活动的开展等，加以量化，量化积分的结果将作为评选文明班级和优秀班主任的重要依据，使责任心强、管理效果好的班主任 在校内得到认可和尊重
（3）细化班主任工作内容的管理。要求班主任要以学校各项规章制度规定和校纪校风建设等内容，对照检查班级工作、班风状况（包括学习、纪律、卫生、好人好事、违纪情况等），促进学生学习的主动性和守纪的自觉性。
第一，学期开始，班主任必须安排好学期工作计划和班会课教育计划报学生科，按计划认真搞好各项工作。
第二，班主任要认真填写“班会日志”，班会内容严格按计划进行。
第三，了解研究学生。通过观察、谈话、分析、检查工作和调查访问，组织培养班集体的凝聚力。选拔和培养积极分子，适当组织集体活动，做好教育工作。
第四，深入本班课堂听课，了解学生情况，组织学生按时参加学生科组织的集会，管理好本班学生会场纪律。认真抽查自习课的出勤、纪律等情况。
第五， 认真组织班级每周大扫除，并加强教室、公区每天的清洁布置和检查，
第六， 对学生进行教育帮助，发现有违纪苗头，找学生个人谈话，及时消除隐患；发生违纪行为，能及时制止；对违纪学生及时进行批评教育，工作细致，不推卸责任，配合学校进行处理。
2、 充分发挥学生自我管理作用，提高学生自我管理水平
做好学生会干部的的组织培训与管理工作，定期召开会议，引导学生加强自我管理、自我约束，提高其自我管理能力和水平。
（三）深化系列活动，突出主题教育 。
以 “一切为了学生”为主线，开展系列主题教育。
（四）开展丰富多彩的活动，寓教育于活动中
篇10：燃气输配管网系统优化设计论文
燃气输配管网系统优化设计论文
燃气输配管网系统优化设计论文
1 燃气输配管网的现状概述
目前，随着城市化步伐的加快，天然气作为保障居民生活水平最为基础的能源物资，越来越受到广泛的关注。燃气管网建设是一项前期投资数额大，投资回报周期长的建设项目，为此，国家也在大力推进燃气输配管网的优化设计，以实现利用最少的投入，实现最大的经济效益。因为燃气管网系统具有很大的可塑性，所以通过燃气输配管网的优化设计，对储配站、调压站的数量和分布进行合理的调配，在满足各节点压力要求，保证燃气流量的基础上，通过软件进行燃气输配管网管道的直径尺寸、管网金属消耗量和投资进行估算，以实现减少不必要的重复建设，减少投资额度，实现最大经济效益。随着计算机技术的不断发展，利用计算机软件对燃气输配管网进行优化，可以解决以往人工很多无法求解的大型复杂计算问题，从而提高了燃气输配管网的设计质量和输配效率。
输配管网和调压结构是构成燃气输配管网的.两大主要组成部分，输配管网又分为高中压管网和低压管网[1]。在燃气管网铺设方案确定后，燃气管网始末端的压力和燃气流量是决定高中压管网直径尺寸的关键因素。而低压管网的直径尺寸主要是取决于燃气流量、燃气器具的额定工作压力和调压站的布置状况。燃气输配管网设计优化的关键在于保证居民燃气流量和压力正常的前提下，根据已知管网的网络结构、燃气系统的流量分布和压力要求，分析确认管网的直径尺寸、管网的分布以及调压站的位置和数量。利用最少的投资，实现最大的经济收益和社会效益。
2 燃气输配管网的系统优化
目前，在城市燃气输配系统，主要由燃气输配管网、燃气储配站、调压计量站、运行管理操作和控制设施等部分组成，由此可见，燃气输配系统是一项极为复杂的综合设施，要实现对燃气输配管网的优化设计，则必须对构成管网系统的输配管网和调压站进行系统的分析研究，利用软件的强大功能进行优化设计，实现优化改善方案。
2.1 建立燃气输配管网系统优化设计的数学模型
随着城市建设速度的加快，城市涵盖范围不断加大，因此要求燃气输配系统呈现多级燃气管网的状态。为了尽量节省投资成本，对燃气输配管网系统进行整体优化势在必行。燃气输配管网系统的优化设计主要体现在调压站的数量和布局优化上。
2.2 调压站数量的优化确认
在对燃气输配管网进行系统优化过程中，调压站的数量和分布比较难以确定，所以，在利用软件进行模拟优化时，只能采用近似值的方案，来计算中、低压管网的费用计算，确定管网的直径尺寸和流向。利用GCAD软件，可以将相关的数据资料进行输入，对于不能确定的数据利用近似值代替，就可以计算出燃气输配管网系统需要的调压站的最佳数量[2]。
2.3 调压站的优化布置
根据计算机软件GCAD计算出调压站的数量和分布位置，对于整个燃气输配管网进行整体优化设计仍是一下十分庞大的工程。燃气输配管网的主要作用和目的是为居民提高质量可靠的燃气服务，将燃气输送到千家万户。因此，对于低压管网而言，调压站优化的目的在于满足居民的用气需求。要对燃气输配管网进行系统优化设计，则需尽可能的缩短调压站到用户的管道铺设距离，这不仅可以节省管网费用，还可以最大可能的为用户提供稳定的燃气输送。所以，以一个调压站为例，利用软件求得所有用户中位点的位置，即设置调压站的位置，然后利用此原理，求出燃气输配管网中多个调压站的具体位置。由于燃气输配管网系统是一个庞大的系统工程，在燃气管网系统中存在无数个调压站，要将每个调压站都利用计算机软件分析计算出来，显然是不可能完成的任务，并且在调压站定位时，还需考虑为调压站设置一个节点集，因工作量过大一般计算机很难完成。因此，在开发GCAD软件时，采用启发式数字计数法分析得出效果最优化的解，以完成输配管网的优化设计。
2.4 燃气管网的优化设计方案
对燃气输配管网进行优化，既是对目前已知的管网网络结构、网管中用到的管道直径尺寸进行优化，以实现在可以满足用户所需燃气流量和压力的前提下，利用最少的投资数额，铺设最优化的管道网络，实现低成本运行[3]。利用计算机软件GCAD中的梯度法、最短路径法、拉格朗日乘数法和网管平差等规划燃气输配方案，以求得最佳的管网铺设方案，从而可以解决目前燃气输配管网配置过程中存在的问题。
3 开发更优软件
燃气输配系统作为一个庞大的系统工程，仅靠以前的人工计算方式已经不能满足行业的发展需求，开发更加智能化，可以实现燃气输配优化的新型软件已是迫在眉睫。在设计开发软件过程中，除了可以实现对燃气输配管网系统进行优化之外，还要能够及时生成图档，便于列印，提供给相关的行业专家和学者进行探讨。
4 结束语
综上所述，燃气输配管网系统优化设计的重点在于燃气管网的优化和调压站数量和位置的优化。在进行优化的过程中，主要是实现调压站的合理布置，以尽量减少燃气管网到用户之间的距离，从而节省成本，实现最大化的经济效益和社会效益
篇11：公路排水设计优化探究
公路排水设计优化探究
公路排水设计决定路基的稳定性和路面的.使用寿命,合理的排水设施设计,才能保证路基的稳定、路面的良好的使用性能以及行车安全.文章阐述了当前公路排水设计现状,分析了相关问题,提出了公路排水优化设计策略.
作 者：陈昕 作者单位：杭州市交通规划设计研究院 刊 名：中小企业管理与科技 英文刊名：MANAGEMENT & TECHNOLOGY OF SME 年，卷(期)： “”(10) 分类号：U4 关键词：公路排水 设计 优化篇12：排水管网设计中管材的选择
排水管网设计中管材的选择
排水管网使用的`各类排水管材种类繁多,性能差异较大.根据排水管材的材质、性能分析,对常用几种排水管材进行了技术经济比较.以实际工程为例,概述了不同施工条件和不同地质条件下排水管材的设计选择方法.
作 者：曾祥文 熊昌贵 ZENG Xiang-wen XIONG Chang-gui 作者单位：中钢集团武汉安全环保研究院,武汉,430081 刊 名：工业安全与环保 PKU英文刊名：INDUSTRIAL SAFETY AND ENVIRONMENTAL PROTECTION 年，卷(期)： 32(8) 分类号：X7 关键词：排水管网 管材 选择篇13：城市管道排水工程施工论文
1 当前城市管道排水施工现状
在城市的管道排水工程的实际施工进程中，经常出现井盖变形、下沉等情况，从而影响到排水系统的排水功能。究其原因，主要是因为施工人员在其施工之前，未积极做好相关的测量工作造成的，从而致使进口同井室标高、中线坐标出现一定偏差，加之在砌筑墙体时使用不达标的砂浆材料，未采取相关补救措施，进而直接造成井盖出现错位、下沉与变形等情况。
篇14：城市管道排水工程施工论文
2.1 管道漏水、积水的技术控制
对于因测量与实际施工造成管道的漏水与积水情况，施工人员可从以下几方面进行技术控制：
①在施工前必须结合施工的相关测量章程积极做好交接桩的复测和维护工作；
②在施工放样时，在依据施工地的水文地质情况基础之上依照相关埋置深度与设计的要求、规定进行合理放样，而后复测检验其效果；
③严格按照样桩施工，积极做好沟槽与平基的轴线、纵坡的测量验收工作；
④施工过程中，如遇到必须避让的建筑物时，需在适当位置加设连接井，并以直线联通，使得连接井的转角至少在 135°以上。同时，因管道基础条件太差而使之出现不均匀的沉陷，进而出现局部的积水现象，则可采取以下技术控制方法：
①严格遵照设计规范进行施工，保证管道基础上稳定性与强度，若地基的地质水文条件不好，则可通过换土改良来提升其基槽底部受应力；
②若槽底的土壤长期在水下浸泡，则可在开挖其松软土层之后，用诸如杂砂石或是碎石等一些稳定性较好的材料在该处进行回填密实；
③若在地下水位之下进行土方开挖，则需积极做好抗槽底部的排水降水工作，以确保干槽开挖，或是在草坑底部预留大约 20cm 的厚土层，待工序完成后再清除。
2.2 井盖下沉、错位的技术控制
①在具体施工操作中，需积极做好相应工程施工中的垫层与基层工作，并将破管当做流槽来合理使用；
②为最大限度避免管道出现错位或是变形等类似情况，可在井室的中心位置确保其施工操作的质量，严格控制那些不合规范的.施工操作，以减少井盖变形的情况出现；
③需确保井盖安装到位，并在安装中确保其座浆的饱满，同时，在相关施工操作中，不可混淆面底与轻重型号的使用方法，每一步操作、安放位置都必须按照设计进行，以从整体上保证井盖施工的效率与质量。
2.3 雨水管的安置技术控制
施工中，检查完雨水管质量之后，就可配合憾掘机进行雨水管的准确安置。一般来说，城市雨水管的规格为长约 2m，内径为 1.5m。在下放过程中，需注意利用钢丝沿着管壁捆扎，以免因排水管太重而致使钢丝将排水管勒坏。同时，若在基坑内进行雨水管安置，一般空间都比较狭小，故需注意施工安全，在埋管的过程中，务必从低处向高处进行掩埋，并迎着流水方向进行填土，以确保整个雨水管掩埋的结实度，避免管道漏水现象出现[2]。
3 结束语
总之，对城市的管道排水工程中的相关施工措施进行有效探讨，有着十分巨大的现实意义，不仅可从整体上提高排水工程的质量，还可提高施工企业的市场竞争力与经济效益，为城市的基础设施建设奠定坚实的基础。
