城市地下管网综合设置的系统集成

分类：建筑工程论文发表 时间：2012-10-18 10:12 关注：(1)

　　摘要：面对城市在进行地下管线规划和检查井设置时缺少系统集成的指导思想，导致城市的地下管线和检查井的规划建设处于混乱状态，本文基于系统集成理论来研究地下管线的规划与检查井综合的设置，以及两者之间的联系，找出提高地下管线规划与检查井综合设置的系统集成的状态方法，以消除地下管网规划和检查井设置的混乱局面。

　　关键字：地下管线;检查井;规划;综合设置;系统集成

　　Abstract: Facing the city underground pipeline planning and inspection Wells when setting the guiding ideology of the lack of system integration, leading to the city underground pipeline inspection Wells and the planning and construction in a mess, based on system integration theory to study the underground pipeline planning and comprehensive inspection Wells of the setting, and the contact between the two, and find out the improve underground pipeline planning and comprehensive set of inspection Wells of the state of the system integration method, in order to eliminate underground pipe network planning and inspection Wells of the set disorder.

　　Key Word: underground pipeline; inspection wells; planning; comprehensive set; system integration

　　中图分类号： TU990.3 文献标识码：A 文章编号：

　　城市地下管网系统是一个线网式的系统，每种专业地下管网工程都是城市地下管网系统的一个子系统，每条该专业地下管线又都是该专业地下管网系统的子系统，检查井的综合设置也是地下管网的一个子系统。只有集成考虑这些子系统之间的关系，才能最大发挥地下管网的效力。但是由于传统的地下管线规划很少集成考虑各子系统之间的关系，所以存在以下主要问题：

　　(1)同专业地下管线各条线路之间规划的集成方式不清晰，难以实现线路之间的整体系统集成优化;

　　(2)规划时很少考虑各专业地下管线之间系统集成问题，难以实现地下管网规划的整体优化;

　　(3)各专业管线检查井的设置很少采用系统集成的方式，难以实现检查井的综合设置。

　　因此，本文是基于系统集成理论角度来研究地下管线规划和检查井综合设置，通过分析地下管线规划的系统集成与检查井综合设置的系统集成方式，找出最好的集成状态，从而避免传统地下管线规划中易范的弊病。

　　1同专业地下管网规划的系统集成

　　同专业地下管网规划系统集成，主要是依据地下管线布置的特点和要求，应用系统工程原理，将整个地下管网的规划作为一个整体来考虑，构建一个地下管网集成化系统。也就是基于线网集成的网络集成优化，将所有地下管线集合成为一个有机整体的行为和过程，是按照一定的集成模式对整个线网规划进行的再构造和再组合，以更大程度的提高线网的整体功能和效力。

　　同专业地下管网规划系统集成的基本要求：贯彻资源共享的原则，把所有城市相同专业地下管线(比如电力管线)集成规划，形成地下管网，从而在规划地下管线时就以形成地下管网的主导目标考虑，实现管网规划的整体优化。主要考虑以下几个方面作为同专业地下管线系统集成应的出发点：

　　1)不同管线接口的兼容性和可扩展性;

　　2)地下管线规划时的以本专业地下管网为整体出发点;

　　3)规划布置时考虑本专业管线的技术规程;

　　4)地下管网整体的可维护性。

　　最后，通过综合考虑所有线路之间的交叉接驳，从而实现网络中所有线路的有机组合，再依据地下管线的使用和未来的规划建设并行的特殊性，从而形成能以更少花费发挥更大效力的同一专业系统集成地下管网。

　　2不同专业地下管网规划的系统集成

　　不同专业地下管网规划的系统集成，是根据不同专业地下管线规划布置特点，应用系统工程的原理，将所有专业的地下管网当做一个整体来考虑，构建一个地下管网集成化系统。这个集成化系统不同于同专业地下管网的集成化系统，它不仅仅要考虑某一专业底线管线的规划布置特点，更要考虑各专业地下管线规划布置的综合特点和相互影响，从而将所有专业的地下管网构造成一个完整的地下管网系统。

　　(1)不同专业地下管网规划的系统集成的出发点

　　不同专业地下管网系统不仅仅是多种专业地下管网的简单交叉组合，它不仅具有同种专业地下管网的高度集成度和复杂性特征，还附带有各同种专业管线的衔接和接口处理、线网整体的可维护性和可扩展性问题，以及不同专业地下管线之间的协调规划布置的问题。城市地下管网系统势必要进行系统集成才能实现管网系统整体功能的综合优化，与单一专业地下管网相比，城市所有地下管网系统有其自身的特点。

　　1)各专业管线接口的兼容性和可扩展性

　　2)地下管网规划时以所有专业地下管网为整体出发点;

　　3)规划布置时综合考虑各专业管线的技术规程;

　　4)地下整体管网的可维护性。

　　(2)不同专业地下管线规划的区别

　　各专业地下管线虽有共同的的规划布置特点，所有地下管线在交叉处避让原则是相同的：临时性管线让永久性管线，小口径管线让大口径管线，分支管线让主干管线，压力管让重力流管，易弯曲管让不易弯曲管，技术要求低的管线让技术要求高的管线。但是不同专业地下管线也有自己特殊的规划布置要求，例如：根据土壤性质、路面结构和承受荷载的大小确定管线的覆土厚度，如下表1可以看出不同专业地下管线对覆土厚度的技术规程要求是有差异的。

　　(3)各专业地下管线之间的联系

　　城市地下管网的规划布置和规划管理的系统集成中，同专业地下管网与不同专业地下管网即有相似点，又有所不同。它们在规划时都要考虑管线接口的兼容性、可扩展性和可维护性，规划地下管线时以形成地下管网为根本出发点，以地下管线的布置技术规程为根据，使管网的整体功能效果得到优化;而不同专业地下管网的系统集成还应考虑不同专业管线之间的相互影响，如表2中所示各专业管线之间的交叉影响，所以应根据各专业管线的技术管线的特点和各专业管线之间的交叉影响关系，综合规划所有的城市地下管线，因为某一专业地下管网的最优并不是城市地下管网的整体最优，因此不同专业地下管网规划的系统集成出发面更广。

　　不同专业地下管网的系统集成也是贯彻资源共享的理念，把城市所有地下管线整体划一，形成一个完整的功能齐全的城市地下管网。它是通过不同专业地下管线协同规划，从而有机的把所有专业地下管网组合在一起，规划某一专业管网时尚要综合其他专业已建和规划的地下管线，从而更大的发挥城市所有地下管网的整体功能。

　　3检查井综合设置的系统集成

　　由于地下管网的管线各专业工程的都有，各专业管线的检查井的设置规程要求不一，如果检查井的设置只考虑本专业管线的特点，势必会相互干扰，造成地面上的检查井一片混乱，因而应在检查井的设置上综合运用系统集成的思想，以所有专业的检查井设置的技术规程为出发点，综合设置检查井以促进检查井的合并设置以及避免其他专业管线开挖对本专业检查井的影响。

　　(1)检查井的设置要求

　　燃气工程、热力工程管线交汇井或转弯井不宜在道路交叉口用地范围内设置;供水工程、雨污水工程、电力工程、通信工程等管线交汇井或转弯井在道路交叉口用地范围内应单井设置或设置地埋式检查井;对路灯工程、交通信号、消火栓等确需在道路交叉口用地范围内的人行道上设置的检查井宜优化布置。因此，有些工程管线不宜在道路交叉口范围内设置，而其他工程管线则没有这样的要求，根据这样地下管线检查井的特点，综合设置各专业地下管线检查井的位置，使检查井的位置有条不紊。

　　另外，同行业管线的检查井宜合并建设，对整个地下管网的检查井进行中综合设置，可以合并设置的检查井在地下管网规划布置时就考虑合并设置，这样可以有效减少检查井的数量。

　　(2)检查井综合设置与城市地下管网规划的关系

　　检查井综合设置的系统集成与城市地下管网规划的系统集成是相互制约、相互联系的，检查井的综合设置不能脱离城市地下管网的规划布置和规划管理，同样城市地下管网的规划布置和规划管理也应以检查井的综合设置为前提条件。使城市地下管网更好的发挥整体效力，而且让城市地下管网的规划和建设更加方便、快捷。例如：各专业管线应充分考虑其他地下管线开挖的可能性，检查井及管线不应接近或重叠设置，这一条明确显示了在规划布置地下管线时就考虑检查井的设置，避免检查井和管线的重叠或者接近，可见，检查井综合设置的系统集成与城市地下管网规划的系统集成是息息相关的。

　　4城市地下管网的集成模式

　　地下管网的集成模式，是指集成单元各专业地下管网之间相互联系的方式，既反映同一专业管网各管线单元之间的集成关系，又反应不同专业地下管网之间的相互影响关系。集成关系是多种多样的，集成的程度也是千差万别的。从集成的行为方式上看，系统集成分为互惠型集成、互补型集成和聚合重组集成三种关系。

　　互惠型集成关系是集成单元为更好的实现其自身功能，以供给与需求的方式或者其他方式建立的关系。城市地下各专业管网在统一规划部署下，能够有效突破以后建设、运营等一系列操作瓶颈，为后续工作铺平了道路，这种模式就属于典型的互惠型集成模式。工程管线的综合规划提倡使用综合管沟，同一类别管线应采用专项管沟敷设，管沟的共用原则就是典型的各专业管线之间互惠性的系统集成关系。

　　互补性集成模式是集成单元之间功能或优劣势互补为基础形成集成关系，当某一单元优势恰是另一集成单元劣势时，互补则成为集成单元形成集成体的条件。某一专业地下管网规划布置和管理的经验可以借鉴给其他专业的地下管网的规划布置和管理，某一区域地下管网的规划布置和管理也可以给其他区域的地下管网的规划布置和管理提供经验，形成互补型集成关系。本技术规程中关于检查井的综合设置部分，提到各专业检查井的设置位置要求不同，统筹安排检查井的位置，使各种条件互补，井然有序的设置检查井。

　　聚合重组集成关系是集成单元为充分发挥各自的功能，经过聚合重组而成的、相互交融的、浑然一体的集成关系。城市地下管网中各专业地下管线相互影响，又相互交融、浑然一体，这些管网的聚合重组就是集成关系的体现。

　　5提高城市管网集成状态

　　管网的集成状态是指城市地下管网在规划布置和规划管理时，综合考虑管网内各专业管线的情况，研究管网规划和检查井综合设置的合理时序，使全市的通电、通水、通气、通讯、排污等等更加高效有序。提高管网的集成状态主要有以下三种方式：

　　1)沟渠和检查井的共用。能共用的资源可以多线共用，资源共享;

　　2)预留接口。为后期的扩建、改造留出接口，提高工程规划建设的可持续性;

　　3)前期规划，经验共享。在某一区域地下管网规划的经验为后期其他区域的管网规划提供有效的帮助。

　　各专业地下管线规划管理方面，对所有地下管线的建设计划和报批统一集成安排，地下管线的规划虽有规划布置技术规程，但是，各类管线的走向、位置、埋深应当综合规划，通过系统集成的思想找出地下管线的技术措施，为管线的布置设定了一个总的纲领，在地下管网规划布置方面，综合考虑各专业管线的地下布置位置，从而提升各个维度的系统集成状态。

　　1)沿道路建设管线，走向应平行于规划道路中心线，避免干扰交叉;

　　2)同类管线原则上应当年合并建设;

　　3)新建管线让已建成的管线，临时管先让永久管线，非主要管线让主要管线，小管道让大管道，压力管道让重力管道，可弯曲的管道让不宜弯曲的管道;

　　4)地下管线布置次序宜为：电力、电信、燃气配气、给水配水、热力、燃气输气、雨水、污水，地下管线交叉时，由上至下的排列顺序宜为：电信、电力、热力、燃气、给水、雨水、污水。

　　另外，还应通过提高地下管网的综合效力、土地资源的节约、增加管网规划建设的可持续性、提高地下管网的可维护性、从规划上降低管网的建设费用，形成一个密集而又有条不紊的城市地下管网系统，从而保持了各维度好的集成状态，构造出一个集成状态良好的地向管网系统。