摘要：節(jié)能是現(xiàn)代社會發(fā)展的基本要求之一，包括市政給排水工程在內(nèi)，均要求設(shè)法降低能耗，提升節(jié)能水平。以市政給排水工程設(shè)計中節(jié)能給排水技術(shù)應(yīng)用價值為切入點，在此基礎(chǔ)上分析其節(jié)能技術(shù)類型以及技術(shù)應(yīng)用方法，就加強設(shè)計集成化水平、模擬分析、引入現(xiàn)代技術(shù)方法、加強監(jiān)控跟蹤等措施進行具體論述，服務(wù)未來各地市政給排水工程設(shè)計、建設(shè)，改善工程節(jié)能效應(yīng)。

關(guān)鍵詞：市政給排水工程節(jié)能給排水技術(shù)動態(tài)監(jiān)測智能給水

Energy-SavingWaterSupply-DrainageTechnologyinMunicipalWaterSupplyandDrainageEngineeringDesign

ZHUPeijin

Gansu（Wuwei）InternationalLandPortManagementCommittee，WuweiCity，GansuProvince，733000China

Abstract：Energysavingisoneofthebasicrequirementsforthedevelopmentofmodernsociety，includingmunicipalwatersupplyanddrainageengineering，whichrequirV9L7xoxreUGPyvfG8y+Wjw==eseffortstoreduceenergyconsumptionandimprovethelevelofenergyconservation.ThisarticletakestheapplicationvalueofEnergy-SavingWaterSupplyandDrainagetechnologyinmunicipalwatersupplyanddrainageengineeringdesignasthestartingpoint，analyzesthetypesandapplicationmethodsofenergy-savingtechnology，onthisbasis，andspecificallydiscussesmeasuressuchasstrengtheningthelevelofdesignintegration，simulationanalysis，introducingmoderntechnologymethods，andstrengtheningmonitoringandtracking，inordertoservethefuturedesignandconstructionofmunicipalwatersupplyanddrainageengineeringinvariousregionsandimprovetheenergy-savingeffectoftheproject.

KeyWords：Municipalwatersupplyanddrainageengineering;Energy-SavingWaterSupplyandDrainagetechnology;Dynamicmonitoring;Intelligentwatersupply

節(jié)能給排水技術(shù)是節(jié)能給水技術(shù)、節(jié)能排水技術(shù)的共稱，主要通過技術(shù)性方式改善給排水系統(tǒng)的工作能力，減少非必要能耗，提升水資源的利用率。在現(xiàn)代市政給排水工程設(shè)計中，節(jié)能給排水技術(shù)得到普遍關(guān)注，但其應(yīng)用情況、成效各有不同，也有部分地區(qū)對節(jié)能給排水技術(shù)的了解不夠深入，不能充分挖掘其優(yōu)勢，導(dǎo)致市政給排水工程設(shè)計效果不能達到預(yù)期水平[1]。為進一步推動各地市政建設(shè)，分析市政給排水工程設(shè)計中節(jié)能給排水技術(shù)的應(yīng)用價值、技術(shù)類型、應(yīng)用方法等，具有一定的必要性。

1工程設(shè)計中節(jié)能給排水技術(shù)應(yīng)用價值

1.1合理利用水資源

市政給排水工程設(shè)計中，應(yīng)用節(jié)能給排水技術(shù)的直接價值在于合理利用水資源，包括給水階段的節(jié)約、排水階段的回收利用、日常給排水工作中的信息監(jiān)測和自適應(yīng)優(yōu)化等。給水階段，可采用智能技術(shù)改善傳統(tǒng)給水模式，以智能給水控制模式，減少非必要的高參數(shù)供水，實現(xiàn)給水階段的節(jié)能節(jié)水。排水階段，以循環(huán)系統(tǒng)進行污水的必要凈化，應(yīng)用于市政綠化、車輛清洗等工作，減少對自來水的消耗，通過循環(huán)用水的方式實現(xiàn)節(jié)能[2]。

1.2帶動市政建設(shè)

節(jié)能給排水技術(shù)能夠通過減少水資源損耗的方式，實現(xiàn)節(jié)水，以節(jié)水為紐帶，實現(xiàn)能耗控制的綜合優(yōu)化，在直接改善市政給排水工程工作能力的基礎(chǔ)上，也能間接實現(xiàn)市政建設(shè)。例如：智能技術(shù)，能夠用于給水、排水工作的監(jiān)測以及自適應(yīng)調(diào)整和自動化管控，其工作中形成的積極經(jīng)驗，也能夠應(yīng)用于都市市政工程和綜合建設(shè)的其他環(huán)節(jié)，包括智慧城市電能控制系統(tǒng)、城市交通系統(tǒng)等，以智能技術(shù)的共性優(yōu)勢為基礎(chǔ)，全面推動市政建設(shè)[3]。

2市政給排水工程設(shè)計中常見節(jié)能給排水技術(shù)類型

2.1智能給水

智能給水是較早應(yīng)用于市政給排水工程設(shè)計的現(xiàn)代技術(shù)。一般認為，該技術(shù)源于20世紀60～70年代的美國，并快速在全球范圍內(nèi)得到重視。從原理上看，智能給水主要強調(diào)對用戶用水需求進行信息感知和積累，感知技術(shù)強調(diào)實時性，以用戶目前用水信息為著眼點，提供與之匹配的給水作業(yè)參數(shù)，避免系統(tǒng)過負荷作業(yè)、過量給水。持續(xù)積累的數(shù)據(jù)可用于分析區(qū)域內(nèi)、目標(biāo)用戶個體的用水規(guī)律，也擬定比較科學(xué)的宏觀給水計劃、建設(shè)對應(yīng)工作系統(tǒng)，從長期角度減少給水能耗，控制可能出現(xiàn)的浪費隱患[4]。

2.2動態(tài)監(jiān)測

動態(tài)監(jiān)測本質(zhì)上是自動化技術(shù)、可視化技術(shù)、通信技術(shù)的集成，在市政給排水工程設(shè)計中，該技術(shù)可以服務(wù)排水監(jiān)控、給水信息分析，以減少不當(dāng)供水、排水異常等問題發(fā)生率[5]。例如：針對給水工作進行的動態(tài)監(jiān)測，主要利用現(xiàn)代通信技術(shù)以及信息化工具，對供水參數(shù)進行分析，包括智能傳感器采集的水流壓力信息、流速信息、流量信息等，這些信息可用于實時分析給水參數(shù)，根據(jù)遠程端的指令和默認程序進行對照分析，如果其存Hot3V17EYco2WSL5HBh9HQ==在不合理之處，也可以結(jié)合對照結(jié)果進行實時調(diào)控，如降低供水壓力、減少供水量，控制過量供水導(dǎo)致的浪費等。排水階段也可以發(fā)揮動態(tài)監(jiān)測技術(shù)優(yōu)勢，了解排水工作動態(tài)，組織必要的調(diào)控。

2.3分流排水

在市政給排水工程設(shè)計中，分流排水并不少見，早期主要以雨污分流為設(shè)計目標(biāo)，其后逐步發(fā)展為生活污水、工業(yè)廢水、雨水的分別排放，其主要作用在于通過不同技術(shù)手段進行廢水的必要凈化，使其能夠?qū)崿F(xiàn)重復(fù)、循環(huán)利用。如大部分自然降水，可以通過簡單過濾用于市政清潔、綠化等工作；含有重金屬的工業(yè)廢水不能與雨水共同處理，可以利用懸浮法、電解法等方式加以凈化，再做排放或重復(fù)使用。目前，分流排水在部分地區(qū)已經(jīng)初步得到應(yīng)用，出于進一步控制排水工作能耗、節(jié)約水資源的目的，對分流排水技術(shù)進一步細化顯得必要，但這也對市政給排水工程設(shè)計提出了更高要求，尤其是空間設(shè)計、配置等成本相對偏高。

3工程設(shè)計中節(jié)能給排水技術(shù)應(yīng)用方法

3.1加強設(shè)計集成化水平

市政給排水工程設(shè)計中，節(jié)能給排水技術(shù)應(yīng)用應(yīng)關(guān)注現(xiàn)代技術(shù)的集成化，以集成思路組織遠程端控制、現(xiàn)場端執(zhí)行，使各項技術(shù)能夠在統(tǒng)一系統(tǒng)內(nèi)以清晰邏輯發(fā)揮節(jié)能價值。例如：動態(tài)檢測的集成系統(tǒng)應(yīng)強調(diào)以計算機、通信模塊、現(xiàn)場采集終端等作為對象，形成一體化作業(yè)機制如圖1所示。

按照圖1所示模式，給排水系統(tǒng)內(nèi)的各類線路、用水端設(shè)施以及其他設(shè)施，共同接受系統(tǒng)的動態(tài)監(jiān)測，由距離最近的傳感器進行相關(guān)對象的信息采集，如用水量、線路內(nèi)水流速等，這些信息實時采集、實時傳遞，以遠程端的工作設(shè)施進行分析，與監(jiān)測信息庫進行對照，以分析當(dāng)前市政給排水系統(tǒng)（一般是某一個區(qū)域的工作系統(tǒng)）的實時工作狀態(tài)，根據(jù)對照結(jié)果做出必要調(diào)整，如過量供水的調(diào)節(jié)、供水參數(shù)變化的記錄和積累等。

3.2模擬分析

模擬分析主要在市政給排水工程設(shè)計階段發(fā)揮作用，以節(jié)能給排水技術(shù)的虛擬化運用為基本渠道，對市政給排水工程的一般關(guān)鍵參數(shù)進行設(shè)計調(diào)整。例如：智能給水模式可以借助大數(shù)據(jù)技術(shù)、智能技術(shù)、BIM技術(shù)等加以實現(xiàn)。

在實際工作中，各地可以根據(jù)理念工作形成的資料建立大數(shù)據(jù)資源庫，再利用該庫進行數(shù)據(jù)分析，評估本地用水的一般規(guī)律、增長情況，確定合適的市政給排水工程設(shè)計方案和建設(shè)參數(shù)，并對建設(shè)方案進行三維模擬，形成足以支持工程建設(shè)的科學(xué)化方案。以給水管線為例，可采用參數(shù)模擬法進行分析，首先將某一個或若干靜態(tài)參數(shù)代入BIM軟件中，模擬其給水穩(wěn)定性，之后逐步進行參數(shù)調(diào)整，擴大用水需求，判斷該模型是否能滿足供水需要，根據(jù)模擬結(jié)果以及本地工作積累的信息，最終確定市政給排水工程設(shè)計方案。以妥善的設(shè)計避免重復(fù)建設(shè)、運維工作高支出問題，發(fā)揮節(jié)能給排水技術(shù)虛擬應(yīng)用層面帶來的積極價值。

3.3引入現(xiàn)代技術(shù)方法

各類現(xiàn)代化的技術(shù)有利于發(fā)揮節(jié)能給排水效應(yīng)，改善市政給排水工程設(shè)計水平，包括傳感器技術(shù)、智能技術(shù)、云技術(shù)等。以智能技術(shù)為例，可將該技術(shù)應(yīng)用于系統(tǒng)滲漏監(jiān)測工作中。

按圖2所示模式，在市政給排水工程設(shè)計階段，在給排水管線各處放置可以獨立工作的傳感器，通過傳感器采集空氣濕度信息，將該信息以實時通信的形式提供給智能模塊進行智能分析，再由后者根據(jù)實時性，將對應(yīng)結(jié)果提供給遠程端工作人員，發(fā)現(xiàn)滲漏及時進行處理。該技術(shù)的核心在于智能辨識，默認非滲漏情況下，某排水管線周邊空氣濕度一般為50%，實際工作中，因降水、地下水水位變化等因素影響，其所處區(qū)域的空氣濕度會圍繞50%出現(xiàn)上下變化，表現(xiàn)為

[min……47；48；49；50；51；52；53……max]

當(dāng)周邊出現(xiàn)極限環(huán)境時，排水管線周邊空氣濕度會達到min、max水平，默認其非異常情況下，空氣濕度不會持續(xù)超過max水平，當(dāng)某一段時間內(nèi)傳感器采集的信息表明管線周邊空氣濕度始終偏高，可認定其存在滲漏風(fēng)險。可根據(jù)大數(shù)據(jù)確定max的一般水平，代入智能模塊完成記憶。實際工作中，由傳感器進行管線周邊空氣濕度收集，并提供給智能模塊進行分析，可根據(jù)相關(guān)結(jié)果進行滲漏定位和快速處理，減少給水系統(tǒng)水資源浪費情況。

3.4重視分流系統(tǒng)建設(shè)

市政給排水工程設(shè)計中，為保證排水管線的功能，還應(yīng)加強分流系統(tǒng)建設(shè)，主要強調(diào)根據(jù)分流規(guī)劃，結(jié)合雨水、生活污水、工業(yè)廢水的處理要求，分別建設(shè)處理中心，配置對應(yīng)的工作設(shè)施和作業(yè)系統(tǒng)。

以雨水處理為例，可以根據(jù)本地降水的一般信息，建設(shè)若干個大型雨水收集池，每一個收集池應(yīng)能滿足最大降水等級（本地）下雨水存儲的要求，非降水狀態(tài)下，水池均處于關(guān)閉狀態(tài)，進入降水周期予以開放。在水池內(nèi)放置小型動力系統(tǒng)，如水泵和輸水管線，在管線的進水一端放置微米級過濾網(wǎng)，以水泵實現(xiàn)池內(nèi)雨水的泵送，利用過濾網(wǎng)濾除其中的雜質(zhì)，凈化后的雨水直接通過輸水管線輸送到地表工作站，用于市政清掃、綠植灌溉等方面。其他的分流系統(tǒng)也根據(jù)其處理需要進行建設(shè)，改善市政給排水工程設(shè)計、工作水平，發(fā)揮節(jié)能給排水技術(shù)優(yōu)勢。

4結(jié)語

綜上所述，市政給排水工程設(shè)計中的節(jié)能給排水技術(shù)多樣，對其進行積極應(yīng)用，有助于合理利用水資源，帶動市政建設(shè)，所以，應(yīng)在未來工作中予以更多重視。當(dāng)前可用于市政給排水工程的節(jié)能給水技術(shù)包括智能給水、動態(tài)監(jiān)測、分流排水、循環(huán)用水等。這些技術(shù)的特點和原理各有不同，實際應(yīng)用階段，主張加強市政給排水工程設(shè)計集成化水平，借助模擬分析、現(xiàn)代技術(shù)手段、大數(shù)據(jù)輔助等方式，確保其能夠發(fā)揮預(yù)期作用，以提升市政給排水工程工作水平，實現(xiàn)節(jié)能建設(shè)。

參考文獻

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