【某市城区污水管网系统优化设计开题报告3100字】

PAGEPAGE2课题名称某市城区污水管网系统优化设计是否申报学位否指导教师姓名章文菁职称电话号码/电子邮箱课题类别（打√）毕业论文毕业设计√读书报告调查报告案例分析分析报告方案策划教学设计财务报告分析课题来源（打√）科研实际√自拟选题说明（研究的目的、意义、与课题相关的国内外研究现状）：研究目的及意义污水管网是治理水污染的重要载体，是城市排水系统构成之一，对城市水环境改善起到关键作用。当城镇化建设持续进行，城市面积和人口不断扩大，社会生产和环境保护的矛盾日益突出，致使城市水体环境污染加剧。受制于城市发展、环境治理等各方面因素，城市污水管网市政污水管网建设滞后于城市的发展，特别是在短期内还无法建设完善配套的市政污水管网及处理系统，污水管网的滞后使得污水收集率难以满足生产需求，导致大量污水直排河道，造成城市水体环境污染加剧。另一方面污水管网建设资金投入巨大，需要合理优化，提高经济效益。完善城区污水管网系统，优化污水管网，将污水完全截流输送到污水厂进行处理达标排放，切实提高污水收集率和污水处理率，降低工程造价，对城市环境的改善和社会经济的可持续发展都有重要作用，本课题的目的就是在城市市城区污水管网系统现状详致调查的基础上，分析城市市城区污水管网系统存在的问题，着重研究污水管网系统情况，并针对存在问题提出相应的优化措施。课题旨在通过污水管网的优化调整进一步保护水体环境，解决污水污染的问题，提高水体生态质量，进一步降低工程投资费用，实现碧水蓝天的环境，对有效提升城市文明，建设生态城市，实现“打造四个中心、建设现代城市”的目标。国内外研究现状如今，在世界发达国家城市污水管网系统建设无论在布局还是规模上非常完善，像东京、伦敦、巴黎等城市覆盖率基本达到100%，而我国市政污水管网普及率偏低，相对服务面积仅有65%左右，我国污水管网起步早但发展缓慢，且多沿用前苏联排水模式，在近几年大城市逢汛必淹的情况屡屡上演，可以看出我国城市污水管网系统仍有较大不足和差距。为提高污水管网承载力和作用，人们开始开展污水管网优化方面的研究，污水管网优化研究主要基于管网设计，包括平面布局、设计参数、投资造价优化等方面内容。管网优化研究开始于上世纪70年代，经历了近30多年发展研究污水管网优化研究取得丰富成果，特别是计算机技术的应用，让研究人员们可以轻松应对繁杂的数字计算问题，使得管网优化技术迅速发展，像美国、日本、德国等发达国家在管网优化研究方面取得了许多新的研究方法和成果，而且结合优化方法编辑了许多计算机程序用于优化辅助设计，取得了良好效果，应该说国外管网优化已经达到比较成熟的阶段。国内管网优化研究相对滞后，1989年彭永臻等提出了两相优化方法，用于排水管网优化，并据此设计排水管网设计参数的PSG18计算程序。之后周琦等在此研究基础上进一步对管网进行优化设计，主要从充满度、流速、坡度等方面进行优化，提出了改进后的两相优化法。另外，在管网优化过程中工程造价也是考虑的问题之一，而且对能否实施优化具有决定性作用。因此在管网优化研究过程，如何建立成本参数模型也成为研究热点，根据已有的研究，对于已定线污水管网工程投资成本是设计管段水力参数的凹函数。国内外有关人士像丁宏达、金学易、Gupta等人，进一步提出了一些相关目标函数，对该研究进行了深入研究，对管网优化研究是个极大的补充和提高。根据污水管网优化研究现状可以看出，污水管网优化包含以下三个方面的内容：（1）排水体制选择（2）污水分区划分，污水收集范围确定，确定污水管道平面布置定线方案。（3）管线布置定线确定后，对管道水力参数、工程投资综合优化。市政污水管网优化包括平面布局优化确定和管网相关水力参数的优化设计。污水管网平面布局的优化包括排水体制的确定、划分汇水区域、确定管道位置、管径等，通过布局优化是解决污水管网系统问题的基础。已定管线的优化设计主要是指在确定排水体制、平面布局确定后对污水管网水力参数进行优化设计，在保证设计规范条件下，降低工程投资费用，以取得最佳运行效果和投资效果，这方面的优化方法主要包括直接优化法、线性规划法、非线性规划法等。课题主要内容（大纲）：1引言2某市城区污水管网系统现状分析2.1城市概况2.2污水管网系统概况2.3污水管网系统现状3某市城区污水管网平面布局方案设计3.1研究区域排水体制的选择3.2污水管网平面布局原则3.3划定排水分区3.4污水量预测3.5流量和管径计算3.6污水管网平面布局方案4结论应收集资料及主要参考文献（不少于8条）：[1]张国庆.城市排水管道系统规划设计的研究[J].工程技术(引文版),2016,000(004):00081-00081.[2]邹泳涛.城市排水管道系统规划设计的研究[J].商品与质量,2016,000(037):228.[3]杨仕超.山区小城镇污水管网系统规划设计[J].建材与装饰：上旬,2016(30):2.[4]李效强,罗安静.扶风县污水排水管网系统设计及经济效益浅析[J].陕西水利,2019(10):3.[5]钱维.新时期城市排水管道系统规划设计研究[J].工程技术(文摘版),2016,000(004):00061-00061.[6]向雪莲.关于城市排水管道系统设计的思考[J].科研,2016(9):00222-00222.[7]司楠.民用建筑中排水管道系统的设计研究[J].速读(下旬),2017(9).[8]李伟.浅谈污水管网工程设计的几点体会[J].建筑知识,2017(02):165.[9]赵梦楠.城市给排水系统的管道设计探讨[J].科学技术创新,2018.[10]丁磊.市政污水管网工程施工及管理探讨[J].建筑工程技术与设计,2017,000(021):2424-2424.[11]邓毅.城市污水管网系统设计[J].农家科技(下旬刊),2019.[12]周新梅.探讨城市污水管网系统优化设计[J].建筑工程技术与设计,2017,000(008):1838.[13]罗武德.浅谈污水管道系统设计流量确定[J].留学生,2016(3X):1.[14]蔡国金.城市污水管网系统设计方案[J].黑龙江科学,2016(4):2.[15]何惺惺.污水管网设计中存在的问题及对策[J].工程技术(引文版),2016(12):00207-00207.[16]陈伟.市政污水管网系统存在的问题及对策[J].低碳世界,2016(30):2.…设计规范（1）某市城区污水管网系统现状分析对某市城区污水管网系统现状情况进行调查，从而对于这个区域的污水管网现状进行有效分析，提出污水管网存在的问题和优化目标。（2）污水管网平面布局方案研究根据调查情况，研究确定某市城区采用排水体制形式，再通过近期污水量预测和流量计算研究确定平面布局优化方案。（3）污水管网直接优化法研究在已确定排水体制和平面布局的情况下，对某市城区污水管网系统进行优化设计，建立污水管网优化设计模型，利用直接优化法对污水管网设计参数进行优化，并对污水管网模型优化情况进行校核。（4）污水管网优化工程应用分析对研究的污水管网优化方法进行工程应用，并对污水管网优化设计前后进行经济比较和效果分析，确定直接优化法的优化效果。完成本课题所具备的条件及进度安排：1、在学校图书馆中有良好的资料库，并通过网络能够根据研究需要便捷地搜索和下载与本课题相关的资料，为课题研究提供了充分详尽的理论资源。2、在学校学习了与课题相关的各项专业课程，已经具备了完成课题研究所需要的相关专业知识。3、在指导老师的悉心指导下，运用专业知识及相关的科学研究方法，通过自身努力，严格按照论文写作阶段计划执行，不断修改和完善文章的内容，确保文章的写作顺利地开展和完成。时间安排1.2022年4月6日至6月15日,布置论文(设计)指导工作、安排指导教师。2.2022年6月16日至10月7日开展论文(设计)指导工作：(1)6月，准备、选题与提纲；(2)7-8月，初稿；(3)9月-10月7日前，修改、定稿。3.2022年10月22日前完成论文(设计)检测工作。4.2022年10月27-11月7日前完成论文(设计)答辩。5.2022年11月14日前完成全部论文(设计)资料缴交工作(纸质版论文、纸质版与电子版成绩)。备注：指导教师意见（选题申报需经指导教师审查同意，方可正式开始论文(设计)写作工作）指导教师：