基于MATLAB的污水管道工程管径比选

陈 毅

(莆田市水质净化有限公司，福建 莆田 351100)

0 引言

污水管道工程建设中，管道投资占排水工程总投资的绝大比重，约占30%～70%[1]。其中，影响管道投资的一个重要因素就是管道管径，故排水管道管径的比选是一个不可忽视的问题。采用较大管径，投资费用增大，水头损失较小，减小年运行费。相反，采用较小管径，减小管材费用，但年运行费增加[2-4]。因此合理确定管道的管径，对保证管路系统正常排水和降低工程投资具有十分重要的意义[5]。本文采用费用现值法结合MATLAB软件进行数学运算[6-7]，对新建泵站排水管道工程管径进行比选，确定投资与运行效益最优的管道。

1 工程概况

新建污水压力输送管3 935 m，用于将污水由泵站传输至污水厂。泵站现状土建规模6万m3/d，设备安装规模3万m3/d，设计最低水位-3.1 m。泵站出水现状DN 800钢管长度为213 m。新建压力管道终点对接入污水处理厂长度270 m的DN 800管中，厂内控制水位11.8 m。

2 管径比选方法

2.1 费用现值法

费用现值法与排水流量、管长、管径、管材、水泵扬程、效率、泵站装机容量、计算年限和折现率等因数有关[8]。费用现值法包含管道投资费用、管道维修费用和运行电费，计算公式如式(1)所示：其计算公式如下：

E=Ep+Ew+Ee

(1)

式中：Ep为管材及安装费用现值之和，万元；Ew为管道的维修费现值之和，万元；Ee为年运行电费的现值之和，万元。

2.1.1 管材及安装费用现值

前期投资费用包含管材及安装费，通过公式(2)计算得出：

Ep=G×L×0.8

(2)

式中：G为球墨铸铁管管材及安装费用，结合本地当时市场信息价、本工程地质情况及管道铺设况，元/m；……