优化设计与低影响开发理念在市政给排水项目中的应用.pdf

1 0 6 防洪排水 城 市道桥 与 防洪 2 0 1 4 年 1 0 月第 1 0 期 优化设计与低影响开发理念在市政给排水 项 目中的应用 孙 同谦 ， 徐峥 ( 1 ． 天津市市政工程设计研究院， 天津市 3 0 0 0 5 1 ； 2 ． 天津市排水管理处 ， 天津市 3 0 0 2 0 2 ) 摘 要： 随着国家在基础建设方面投入的力度加大， 各地区市政基础设施配套建设形势呈现出蓬勃发展态势 ， 其中中小型片区市政 项 目开发较多。 与城市大型市政建设项 目相比， 这些项目尽管总投资较低 ， 但涉及专业同样较多。 在中小型片区市政项 目中融人优化 设计及低影响开发( uD) 理念更容易实施， 所产生的效果也较明显， 这些应用所产生的优势能够为今后的设计提供借鉴与参考。 关键词： 优化设计； 低影响开发( L I D ) ； 市政工程 中图分类号 ： T U 9 9 2 文献标识 码 ： B 文章 编号 ：1 0 0 9 — 7 7 1 6 ( 2 0 1 4 ) 1 0 — 0 1 0 6 — 0 3 、 O 前言 潘庄示范小城镇试点建设项 目是天津市重点 发展 的第 四批示范小 城镇之一 ，位 于天津市 宁河 县西部 ， 距 京津城 区较 近 ， 具 有一定 的区位优势 。 该 区域现状市政基础设施较 为落后 ，远期地域功 能定位为居住用地， 同时兼有金融、 行政和配套设 施的功能地块。该区域总体设计思路是构建生态 型新型小城镇 ， 为此 ， 市政给排水设 计融入优化设 计 和低 影响开发 的理念 ， 打造 高效 、 安全 、 节约 型 现代化新城镇市政基础设施体系 。 1 优化设计与低影响开发应用概述 优 化 设计 理论 最 初应 用 于 军事 及 机械 设计 中， 随着数学理论和电子计算机技术 的发展 ， 优化 设计理念逐渐应用于其他行业。在市政给排水工 程项目设计中， 所有设计内容可视为一组参数， 其 中项 目 设计条件 、现状情况及设计规范是已给定 参数， 需要确定的给排水管道埋深 、 检查井位置等 即为设计变量 ， 综合考虑功能性 、 可行性 、 经济型 、 时间性等因素找到一组最合适 的设计变量就是优 化设计所需要解决的问题【” 。 优化设计步骤包括以 下 5项 ： 建立 数学模型 、 选择 最优化算 法 、 程序设 计、 制定 目 标要求、 筛选最优方案【2 1 。 在市政给排水 工程项 目的优化设计中同样也分为 5 个步骤 ： 根 据不同类型管道建立水力模型、根据项 目特点选 择适用于本项 目的设计方法 、以规范等条件为依 据进行给排水设计、确定供水要求或排水出路等 目标要求 、 选定最佳方案。 收 稿 日期 ： 2 0 1 4 — 0 6 — 0 6 作者简介 ： 孙同谦( 1 9 8 7 一 ) ， 男， 内蒙古包头人， 助理工程师 从 事给排水 设计工作 。 低影响开发 ( L o w I m p a c t D e v e l o p m e n t ， L I D) 是 指基 于模拟 自然水文条件原理 ，采用源头控制理 念实现雨洪控制与利用的一种雨水管理方法【 。 L I D作为改进型措施 ，能够降低区域内径流量 、 污 染负荷并改善其对受纳水体的影响，与传统方法 相 比， L I D还能降低项 目开发的费用[ 4 1 。 基于低影 响 开发 理论 ，源头控制理念 已被广泛应用于 国内外 市政给排水项 目中， 通过低影响开发措施 ， 不仅能 够有效控制和利用雨洪，还能降低项 目开发对 自 然的冲击负荷 ， 实现可持续发展。 2 优化 设计在项 目中的应 用 2 ． 1 设计周期的优化 在市政工程项 目设计 中 ， 由于设计周期普遍较 短 ， 设计人往往会根据 以往设计 经验 ， 仓促完成设 计任务 ， 为控制工程工期 ， 很快进入施工阶段 ， 施 工 阶段产 生 问题后 再 通过设 计 变更 弥 补设 计 不 足。由于在设计阶段缺乏对项 目本身特点及条件 的调研 ，没有考虑和预测后期施 工阶段所 遇到的 情况 ， 设计变更往往造成 的是“ 硬性 变更 ” ， 即变更 本身 只能“ 就事论事 ” 地解 决 “ 问题 的一点” ， 此 时 很难再考虑该变更对整个项目其他方面的影响， 已完成施工 的部分就很难与该点上发生 的变更完 全 匹配 不仅会造成设计 的缺憾 ， 也会增加项 目中 不必要的成本浪费。 市政工程项 目的设计周期分配通常是方案阶 段、初步设计阶段和施工图阶段所占时间平均分 配，根据项 目复杂程度 ，部分项 目会将时间分配 为 ： 施工图阶段>初步设计 阶段 >方案阶段。这种 传统的设计周期分配有 时会造成 以下 问题 ：已经 进入初步设计 阶段或施工 图设计 阶段 ，由于前期 方案设计时间仓促 ，没有完全将可能发生的问题 暴露 ， 所 以不得不重新进行方案设 计 ， 耽误设计周 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m