2给水管网优化设计的任务和原则
2.1 给水管网优化设计的任务 （1）管网优化布置。管网优化布置是管网优化设计 的基础，管网布置的合理与否，直接关系到给水系 统的安全可靠性和技术经济合理性。 （2）管径优化设计。管网中每个管段管径的大小，与 管网系统布局和该管段在管网系统中承担的任务密 切相关，管径优化设计需要以最优管网布置为基础， 通过管网优化模型求解
3城市给水管网优化设计
3.1 城市给水工程规划设计 在城市给水工程规划设计中，给水管网优化设计一般采取 以下方法和步骤： （1）结合城市总体规划，合理确定近远期的供水范围、城 市用水量、供水水源及规模 。 （2）研究城市规划布局和地形地势，划分供水分区，布置 给水管网系统，建立给水管网结构数据库。 （3）建立给水管网优化设计模型，设定管网优化模型的目 标函数和约束条件。管网优化设计的数学模型以经济性为目标 函数，将其余的作为约束条件，据此建立目标函数和约束条件 表达式。 （4）对管网优化结果分析总结。
城市给排水系统的创新设计
学院：资源环境学42903 指导教师：李功
1管网优化技术研究的发展历程以及趋势 2给水管网优化设计的任务和原则 3城市给水管网优化设计 4.排水系统设计的重点和难点
近几十年来，我国城市规划的进程 发展很快，尤其是一线城市。未来几十 年，我国的人口数量还将继续增加，人 均水资源贫乏问题更加严峻，水资源的 供需问题更加突出，合理的给水排水规 划不仅保证了给水排水系统的性能，还 能促进城市的发展。
1 管网优化技术研究的发展历程以及趋势
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了复合型的研究’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、动态规划与遗传算法相互结合 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
4.排水系统设计的重点和难点
4.1环境保护的要求
设计城市规划排水系统的过程中要坚持“合理布局，全面规 划，保护环境，造福人类”的环境保护原则。当前，部分城市片 面地追求经济效益，在排水系统设计中忽略了环保问题。城市 规划设计中，应当预防和注意生态环境的污染，工矿企业的排 水系统尽量远离当地的水源，避免或减少“三废”污染水源，特 别注意不能在水源地的上游设置排放有害物质的管道。
（2）监控工业生产污水 排水系统规划设计中涉及到的环境保护元素越 来越多。工业废水量标准是指加工单位数量原料或 生产单位产品排出的废水量。监控工业生产污水可 以参考已有的相似工业企业的数据。如果不易获取 工业废水量标准资料，可以通过工业用水量标准估 算废水量。城市排水系统规划设计并不只是制定铺 设排水管道的方案，还要基于环境保护的基础上监 督与控制工业生产污水。
3.2城市给水网改造工程的优化设计
（1）对城市的供水量进行合理全面的调查，同时对于城市 的用水量以及水厂、管网等基础资料迸行调查’从而建立绐水 管网的模型数据库。 （2）要明确城市的近期远期的供水目标，合理设计给水网 系统，建立相应的绐水网系统优化设计模型。 （3）在管网运行工况模拟系统进行工作的同时，对计算的 结果进行相应的分析，分析和评估设计方案的技术以及安全性 能，从而来寻求最优的改造方案，以此来取得最好的经济效益。 （4）确定出现阶段管网系统的改造的范围，并且要制定相 应的一些方案。
4.2长远发展的眼光
设计城市排水系统不仅要考虑城市的近期设计，还要考 虑远期扩建的可能性，并根据排水系统的技术经济和使用要 求的合理性，分期安排近期工程的建设。因为排水工程的建 设成本较高，分期建设能更快地实现工程建设的作用，更好 地节省初期投资。排水系统规划设计的难点表现为以下两点：
（1）规划设计城市排水管道 规划设计排水管道不仅要考虑城市规划的整体布局，还 要和现有的排水管道结合来。规划设计城市排水管道可以基 于原有的排水管道进行维护和改造，尽量利用现有的排水管 道，要及时更新难以继续利用的管道。规划设计排水管道不 仅要控制成本，还要遵循排水管道使用年限和质量的要求。
2.2 给水管网优化设计原则
（1）要兼顾未来城市发展（特别是近期）对给水系统建设的要 求。优化设计宜结合城市总体规划，合理确定城市近、远期供 水量及规划布局给水干管系统。 （2）优化设计的针对性要强，应重点解决好城市给水网系统现 状存在的主要问题。结合现状城市给水调查，对管网及其运行 中存在的问题进行深入分析，研究对主要问题的解决措施。 （3）通过优化设计，在满足供水需求、保障管网运行安全可靠 的前提下，力求节省投资、降低能耗，且具有实际可操作性。 （4）重视对现状管道的合理利用和充分利用，避免大拆大建。