排水设计论文范文1
关键词：煤矿给排水循环冷却水污水处理给排水设计
AnApproachtoSomeQuestionsinWaterSupplyandDrainageDesignforcoalmines
AbstrAct：ThecurrentsituationofwatersupplyAnddrainageincoalminesandexistingproblemsareanalyzed.problemsexistinginthedesignofwatersupplyanddrainageforcoalminesaswellasthewayforwardforimprovementarestudiedintheaspectsofselectionofwatersupplysourceswatersupplyinmines，treatmentofcirculatingcoolingwaterforminingindustrialsitesandofwastewaterfromcoalmines，etc.Discussionsaremadeonrationalutilizationoftheeffluentwaterresourcesinminesandrationaldispositionofwatersupplyanddrainagesystemsandcirculatingwatersystems，withaconclusionmadethatfeasiblesolutionsforthetreatmentofcoalminewastewatermustbeselectedincombinationwithpractice.
Keywords：coalminewatersupplyanddrainage；circulatingcoolingwater；wastewatertreatment；watersupplyanddrainagedesign
煤矿给水设计的基本任务是满足矿井建设生产对水量、水压和水质的要求。主要包括矿井工业广场的生产、生活及消防用水；各类工业设备的冷却循环用水；矿井住宅区的生活及消防用水；矿井井下给水。
煤矿排水设计的基本任务是将矿井工业广场及居住区产生的各类生产废水、生活污水及雨水有组织的、符合环境保护要求排入地面水体。
煤矿给排水设计与城市给排水设计相比较有许多相似之处但又有其特殊性。一方面生产生活需要大量用水，另一方面煤矿开采又大大破坏地下水资源。在煤矿建设过程中，怎样才能符合市场经济规律，进行商业化、城市化给排水设计，怎样合理利用水资源，保护地面水环境，是煤矿给排水设计工作者必须重视的问题。本文结合多年从事煤矿设计的实践，对煤矿建设给排水设计存在的若干问题提出自己的看法。
1给水设计
1.1水源的选择
目前大多数矿井工业场地及居住区供水以取水源井地下水为主要供水水源、矿井水净化后回用作为辅助供水水源。
1.1.1存在问题
以上供水方式存在下列问题：
①为保证矿井生产、生活用水，必须建许多水源井，以淮南矿区为例，潘三、谢桥煤矿均建有10多座水源井，这些水源井的泵房及设备投入大，且每座水源井还得征地保护。水源井输水管路较长。另外水源井取水能耗高，以淮南地区为例，一般成井深度超过80m，需要15～22KW的深井泵将地下水提升送至工业场地及居住区水池。
②工业场地及居住区供水设施分散，重复建设较多。特别是工业场地矿井水供水为非饮用水系统与水源井供水系统必须分开设置，连管道亦单独建设。因此，供水系统投资较高。
③矿井水利用率低，水资源浪费严重。
1.1.2解决办法
因此，在进行煤矿给水设计时应解放思想，打破惯用的供水模式，充分利用矿井排水资源，在矿井工业场地建一座集中式的净化水厂，将矿井排水处理为生活饮用水，负责向矿井工业场地和居住区供水。以安徽省两淮地区的矿井排水为例，矿井排水中除悬浮物和细菌外，其余理化及毒理指标都符合生活饮用水的标准。大多数矿井排水经处理后全部回用足以保证矿井工业场地和居住区的生产、生活用水。部分水量充足的矿井满足自己用水外还有富余，净化水厂可在收取一定的水增容费和管网建设费后，向附近居民供水。矿井水净化处理流程如图2所示。
1.1.3采用净化水的优势
采取净化矿井水供水模式的优点主要有：
①充分利用了地下水资源，由于气候条件、地理、地质环境不同，我国水资源的时空分布极不均匀。煤矿建设一方面大量矿井排水污染环境；另一方面由于地下水资源被破坏导致矿区供水严重短缺；矿井水净化回用，大大减少地下水的开采量，避免水资源紧缺矛盾，有利于矿井周围工农业的进一步发展，因而环境和社会效益显著。
②大大减少了煤矿给排水设施重复建设，节省大量建设资金。矿井水充分回用，工业场地的供水管网、给水构筑物及设备单一化，投资大大节省；同时减少了新建水源井、输水管路、道路、征地费用以及若干年后由于煤矿开采引起地表沉降而导致的水源井、输水管路及道路的重建费用；减少了矿井排水的处理费用［2］。
③管理、运行费用降低；
④供水成本降低。
1.2井下供水设计问题探讨
随着采掘工艺的机械化，自动化程度的提高，为满足生产安全和防尘的要求，煤矿井下供水的范围越趋广泛，其主要供水对象归纳起来有：采掘工艺防尘用水、生产用水、消防用水。对于井下各用水点用水设备的用水量及水压要求，在煤矿设计规范中已有规定，本文不再赘述，下面主要就井下消防洒水设计存在的问题作一些探讨。
1.2.1水源选择
目前大多数矿井设计中都将地面生产生活供水水源作为井下供水水源。由地面用管道将水引至井下，采用集中供水方式。其优点为水质可以保证，不需增加管理人员，对于用立井及斜井开发的矿井，井下水压较大，能满足采掘设备以及洒水器的水压要求，一般不需加压。缺点是井筒内管道长，部分矿井垂直向下高达1000m，井底大巷水压过大，使用不安全，特别对井筒深、井巷长者尤甚。其实，井下供水水源还有其他方案可供选择：如利用井下深部底板水源、利用井下排水。
①利用井下深部底板水源。若井底大巷内底板下有较好的含水层，可采取向下钻水源孔取水，借用地下水的承压水头满足井下采掘设备、洒水器及消防用水的水压要求。采取深部底板钻孔分散供水的优点：井下供水管道短，不耗电，节能，管道承压低，使用安全。缺点是必须做较多的水文地质工作，因为并非在井下所有地点打钻孔均可取到水。
②利用井下排水。当井下排水量较大，而且大部分为疏干底板水时，由于水量大，水较清，可在井下建水仓，稍作沉淀后，用泵送至井下供水管网。
综上所述，我们在进行矿井井下供水设计时，应认真分析水文地质资料，视各矿井的实际情况因地制宜。当井下有疏干水或底板含水层近且水量大时，宜优先选择井下疏干水或井下钻孔取水做水源。当井下水质很差或不具备取水条件时，应从地面供水。?
1.2.2井下防尘洒水及其自动化问题
井下防尘洒水主要为消除岩尘及煤尘，尽量使井下风流中的岩尘浓度控制在2mg/m3以下，煤尘浓度控制在10mg/m3以下，保证煤矿生产安全及工人身体健康。但实际情况是许多矿井井下煤尘浓度超标，而防尘洒水设备却闲置不用，分析其原因，有生产管理与思想认识不足，不够重视问题，亦有设计不能使洒水器自动化工作，管理不便的问题。由于井下运输中煤流不均匀，尤其是装车点或翻笼都是间歇工作的，洒水器时开时停，人工操作不方便也不及时。无煤时也洒水，导致水到处漫流或影响皮带运行等。结果是工人干脆不开洒水器。设计上可采取下列措施达到洒水器自动启闭：在洒水器前管道上加电磁阀及在煤流控制点设置光感器。当有煤流通过或矿车到达装车点及罐笼，光线被挡，光电器作用打开电磁阀，洒水器喷水，反之立即关闭。这样不但方便管理，又节约用水，更主要保证生产安全。因此，在井下防尘洒水的系统设计时，应力求实现自动化。
1.2.3井下给水管道防腐及管材选择
井下管道防腐一直是井下供水设计的难题，由于井下环境条件较差，空气湿度大，管道极易腐蚀。而且因为承压较高，往往使用无缝钢管或镀锌钢管。目前，民用建筑用来取代镀锌钢管的pp－R管，其公称压力已达2.5mpa，该管不存在防腐问题，在以后的井下供水设计中，当管道工作压力不大于1.6mpa时，可做一些试用研究工作。
1.3工业广场循环冷却水系统设计
由于煤矿通风、瓦斯抽放、井下灭火的需要，在矿井工业广场一般建有空压机站、瓦斯抽放站及制氮站。而空压机、瓦斯抽排机、制氮机等设备均需用水冷却。因需水量较大，采用循环冷却水。其供水流程如图3所示。
1.3.1循环水系统重复设置问题
目前大多数矿井循环水设计均采用空压机站、制氮站、瓦斯抽放站等各自配套循环冷却水系统。采用这种分散设置存在以下弊端：
①冷却循环水系统的水池、泵房等构筑物及水泵、冷却塔、软化水等设备重复建设，占地大，投资高；
②冷却水池、冷却设备布置在被冷却设备车间附近，导致车间卫生环境较差；
③分散设置能耗高，运行费用高；
④操作、管理人员较多，且技术力量分散。空压机站、制氮站、瓦斯抽放站对冷却用水的水质要求均为软化水，冷却进水温度均要求小于35℃，设备出水温度39～42℃。因此，矿井建设设计应综合考虑，在矿井工业场地适当位置设计一座循环水中心站，通过管道向各被冷却设备供水，设备冷却出水通过管道自流至循环水中心站。这样设置不但可克服上述分散设置的许多缺点，而且设备的维修、更换对生产影响小；节能降耗明显；便于对循环供水出现的技术问题组织力量攻关［3］。
1.3.2冷却设备的合理配置问题
从已投入运行的循环冷却水系统的使用效果来看，循环冷却水设备与被冷却设备配置不合理，导致冷却效果不佳或节能效果很差，以淮南煤矿的潘三、谢桥矿井空压机站循环冷却水系统配置为例，空压机站一般有3～5台空压机，根据井下通风情况，可合理调节空压机启闭台数，而循环水系统水泵配置采用一台冷水泵、一台热水泵、一台互为备用泵。冷、热水泵流量按空压机组最大通风时所需冷却水量选型，这样配置的结果，不论空压机组开启几台，冷却水泵均按最大流量在运行，而且空压机开启台数转换频繁时，冷却水量调节只能靠频繁调节冷、热水泵出口管道阀门的开启度，很难控制，有时导致空压机冒水现象，为便于调节，又不得不在出水管上增加旁路回水。这种运行方式对水泵使用寿命影响大，能耗高。因此，在循环水系统设计时，一定要根据被冷却设备运行时需水量的变化情况合理配置冷却设备，如冷、热水泵、冷却塔、软化水装置的台数及流量搭配等。若从节能的角度出发，还可以考虑在循环水系统的冷、热水泵上增加变频调节功能，使流量调节随被冷却设备需水量变化更合理。虽然增加变频调节功能一次性投资有所增大，但4～5a的节能费用就可收回增加的投资［4］。
2煤矿排水设计存在问题
煤矿排水设计的难点是生活污水处理设计，煤炭系统新建矿井非常重视环保建设，并投入了大量的环保建设资金。煤炭设计部门也对生活污水处理进行了多工艺、多方案比较与探索。如淮南地区，潘二矿的生物曝气工艺、潘三矿的生物转盘工艺、谢桥矿的表面曝气工艺、新集矿的氧化沟工艺。但从投入使用的实际效果及资金利用率来看均不理想。下面对煤矿生活污水处理作一些分析与探讨。
2.1煤矿生活污水处理设施重复建设现象普遍
目前部分煤矿矿井工业场地和居住区各建一座污水处理厂，这样两处征地，重复建设，投资大大增加，运行能耗高，管理费用高，技术力量分散，吨水处理成本高。一般来说，矿井工业场地和居住区相距不是很远，合建一座污水处理厂更合理，考虑从居住区向工业场地排水，管道埋设太深，可在中间设置污水提升泵站，或者在工业场地与居住区中间地段征地建设污水处理厂。采取合建方式，不但可节省投资，更主要可大大降低运行成本。
2.2污水处理设计参数选择不合理
进行煤矿生活污水处理厂设计时，对污水中污染物指标BOD5、CODCr、SS取值，不是按实测，也不是用类比，而是套用城市生活污水污染物指标为设计依据，以BOD5为例，城市生活污水为200mg/L，而实际煤矿BOD5值一般只有70～80mg/L。由于生活污水中有机物含量太低，致使原来设计的不少活性污泥法处理工艺，在运转过程中微生物得不到最低限度的营养物质，而被“饿死”、分解、矿化，形不成活性污泥。为此不少处理厂停止了回流活性污泥，保持了原来设计中的曝气环节，使原来的设计失去了核心环节--活性污泥及其工艺过程，变成了简单的一级强化处理。即使氧化沟污水处理工艺，也存在同样的问题，往往设计流程中的回流活性污泥回流不起来，致使原氧化沟系统变成了附加曝气的带状平流沉淀池；原设计中的不少配套设施成为多余，如消泡池、污泥集中处理池和污泥晾晒场等，造成了大量资金的浪费[5]。
山西古交矿区的许多矿井采用二级生物接触氧化法处理煤矿生活污水，效果很好。此工艺的特点是能适应矿区低浓度、变化大的污水，同时投资省，操作维护也比活性污泥法简单。它的原理是利用固体滤料表面所形成的生物膜净化废水。可利用的滤料是多种多样的，如炉渣、玻璃钢或塑料蜂窝状材料、半软性纤维球等[6]。
因此，在进行煤矿污水设计时，一定要分析进水污染物指标，选择适用性强、耐冲击负荷高的污水处理方案，提交环境保护部门专家组审查后确定最终处理工艺。
3结语
总之，煤矿建设的水资源化，煤矿给水系统，循环水系统的合理配置，煤矿污水治理与环境保护等问题，值得煤矿给排水设计工作者深入研究与探讨。
参考文献：
［1］B.A.高尔什可夫（苏）.煤炭工业企业废水的净化及利用［m］.山西：山西科学教育出版社，1987.
［2］石振华，李传尧.城市地下水工程与管理手册［m］.北京中国建筑工业出版社，1993.
［3］严煦世.给水工程（第三版）［m］.北京：中国建筑工业出版社，1995.
［4］陈培康，裘本昌.给水净化新工艺［m］.北京学术书刊出版社，1990.
排水设计论文范文2
关键词：住宅建筑；给排水设计；水表；管道敷设
随着国民经济的发展，人民生活水平的不断提高，对住宅条件的要求也越来越高。住宅条件的改善不单表现在面积的扩大，更重要的是功能的转变。要实现这种功能的转变，在一定程度上则取决于厨房、卫生间的给水排水设计。现根据工程设计实践，结合国家规范要求，谈谈现代住宅建筑给水排水系统设计中的一些成功做法。
1水表的设置方式
现代住宅要求厨房、卫生间使用的水、电、气应做到三表计量出户。“三表出户”的目的是便于计量、减少打扰。为此，新的建筑给水排水设计规范第3.4.17条规定：住宅的分户水表宜相对集中读数，且宜设置于户外；对设在户内的水表宜采用远传水表或IC卡水表等智能水表。在实际工程中，水表有以下几种设置方式：
设置在室外的水表箱内
这种方式常用于多层单元式住宅中，分户水管沿室内管井或建筑外墙引入户内，相应水表集中在外墙的水表箱内，此种方式在南方一些地区应用很普遍。水表的位置根据供水方式可在底层也可在屋顶层。建议给水管道入户后加设一个控制阀门，以便于住宅户内的管道维修，户外水表箱应加锁，由小区管理人员统一管理。
设置在楼梯间处的水表间内
对高层及超高层住宅或建筑外立面有特殊要求的住宅，给水立管及水表间均设在楼梯间或走道外，由水表间至各户的给水横干管敷设在楼板下面，此种设置方式的缺点是管道的使用量增加较多，给施工和管理都增加了难度。
采用IC卡(或TM卡)智能型水表，水表设置在厨房或卫生间内
此种水表应用先进科技，居民可持卡至售水处购买任意数量的“水”，然后将卡插入水表中即可打开阀门供水。此卡具有记忆、累积、报警、断水等功能(TM卡智能更高些)。
采用智能抄表系统(即电子远传水表)
对于高标准住宅小区，开发商一般采用自动计量系统，对水、电、气三表实现全自动化收费管理。智能抄表系统是通过在水表上加装辅助装置，用导线将用水量信号传输至户外的信号收集器完成的。
2给水管的敷设及材质选用
给水管的敷设
目前，新建住宅中一厨两卫已很普遍，有的住宅甚至配有一厨三卫、一厨四卫，且厨房、卫生间、阳台各用水点位置均较分散。分户支管至用水点间管道如沿室内楼板下吊设，必然要求设室内吊顶，管外壁还应有防结露措施，给住户装修带来不便，毕竟不是所有住户都想设吊顶。《建筑给水排水设计规范》第3.5.18条规定，给水支管宜敷设在楼（地）面的找平层或沿墙敷设在管槽内，敷设在找平层或管槽内的给水支管外径不宜大于25mm。实际上，如果将接往两个或两个以上用水点给水支管串接在一起，其支管外径均会超过25mm。因此，为了满足规范的要求，给水支管入户后即接入分水器，分水器暗设于厨房或卫生间墙体内，通过分水器后接往各用水点支管管外径均可控制在25mm以下。但应注意：设于找平层内给水支管施工完毕后，应在其位置做上明显的标记，以免住户装修时破坏给水管道。
给水及热水管道材质的选用
由于镀锌钢管存在着与水中杂质发生化学反应，产生“红水”、“黑水”等问题，影响水质。目前，广泛采用新型建筑给水塑料管而淘汰镀锌钢管。铜管仍是高档住宅的首选，但价格高。一般在热水系统中采用带保温套的紫铜管、聚丁烯管（PB管）、铝塑复合管（PEX－AL－PEX）、PEX管、PPR管等。UPVC管和PE－AL－PE管适用于冷水供水系统。
3排水管道敷设及材质选用
《住宅设计规范》第6.16条规定:住宅的污水排水横管宜设于本层套内。，虽然规范有此规定，但在笔者所了解的大部分住宅设计中，由于存在各种问题，真正能做到这一点的尚不多见。于是在日常生活中，经常出现上下层住户因排水管道漏水而导致的各种纠纷、影响邻里关系。作为工程设计人员，应在设计时努力解决这一问题。在此，笔者提出一些做法以探讨解决问题的办法。厨房排水管道设置
厨房洗涤池排水支管可直接在楼板上接入排水立管，建议厨房内不设地漏。现代生活中厨房地面一般已很少用水冲洗，少量的溅水用抹布就可完成地面的清洁，厨房地漏由于长时间无水补充，水封内存水蒸发后臭气反由地漏进入室内。同时，取消地漏还可避免地漏排水支管进入下层户内空间。
卫生间排水管道设置
为了不使卫生间污水横管进入下层户内空间，排水管道的敷设一般采用以下几种方式：
卫生间地面楼板下沉，污水横管设于下沉室内。这种方式对排水管道的施工较为方便，但检修管道则十分不易。在实际工程使用过程中，经常发生下层住户靠卫生间处楼板及侧墙发生渗漏现象。由于无法查找出漏水的原因，上层住户只能将整个卫生间地面凿开重新翻修，凿开后才发现下沉室内积满水，积水经侧墙渗入下层。分析产生积水的主要原因有：卫生间地面防水未处理好，地面水渗透入下沉室；部分给排水管道漏水进入下沉室。针对以上原因采取的措施有：严格做好卫生间地面的防水处理及下沉室四周的防水处理；卫生间内所有给排水管道应经严格试压住水试验后方可暗封管道，建议在下沉室侧面设置侧排地漏，以排除可能出现的积水。
采用侧排方式。卫生间采用后出水式座便器，侧排地漏，将浴盆或淋浴房垫高，各卫生器具排水横支管沿卫生间地面墙脚处引至外墙。器具存水弯、排水横管及立管均设于建筑外墙处。采用这种方法，可避免出现下沉式积水的状况，但应注意几点：首先，尽可能将洁具特别是座便器设于靠外墙处；其次应与建筑专业密切配合。由于排水横管及立管均设于外墙，不可避免影响到建筑外观，因而在建筑方案设计阶段，给排水专业人员就应介入，将卫生间布置于建筑凹槽处，尽量降低对建筑立面的负面影响。
在北方严寒和寒冷地区的气候条件下，住宅厨房、卫生间的排水立管应分别设置。加侧排地漏,北方地区因安装困难可适当加大管井，排水管道不得穿越卧室，排水立管采用普通塑料排水管时，不应布置在靠近与卧室相邻的内墙；当必须靠近与卧室相邻的内墙时，应采用橡胶密封圈柔性接口机制的排水铸铁管、双臂芯层发泡塑料排水管、内螺旋消音塑料排水管等有消声措施的管材。
排水管道的材质选用
根据建设部的规定，目前新建多层住宅均使用UPVC塑料排水管，室内UPVC排水管的类型有普通UPVC实壁管、UPVC芯层发泡管（PSP管）、UPVC螺旋消音管三种。普通UPVC实壁管噪音较大，而同等壁厚的UPVC芯层发泡排水管比UPVC实壁管重量轻约20%-30%左右，同时它又具有隔热隔音的效果，特别适合于建筑排水，可显著地降低流水噪音，大有取代UPVC实壁排水管的趋势。UPVC螺旋消音管不仅可以降低噪音，而且与其它同管径排水管相比排水能力大大提高。不仅可作为高层建筑的排水管，而且还不用设专用通气立管。因此，要根据安全、经济、环境等因素综合考虑，合理选择排水管。
参考文献
[1]李宏燕.谈现代住宅给排水设计理论[J].内蒙古科技与经济,2004,(17).
[2]周炳成.住宅给水排水设计探讨[J].攀枝花学院学报,2006,(05).
排水设计论文范文3
随着资源的开发和工业的发展,环境保护问题日益严峻,水资源的保护和控制更成为世界性的突出问题,我国的环境保护法和水污染防治法,对水资源的保护和水污染的控制提出了更加严格的要求。《污水综合排放标准》(GB8978-96)中规定中，对水排放量及污染物总量进行限制。因而,对选冶金厂的给排水设计和管理提出了更高的要求。为此,在拟定给排水系统和水量平衡时，就应以充分利用循环水(回水)和减少排放为主导思想。
2冶金企业循环给水系统的特点
循环供水系统在各类工业生产中早已普遍应用，不过大多为供水量大、用水点少的情况，个别甚至采用一泵一机的供水形式，系统比较简单，而冶金生产企业循环供水系统通常单台设备的用水量小，用水点多，安全供水要求高，若考虑不周，将造成设备损坏事故，因此对供水压力要求严格。
有的设汁者由于对冶金工艺和设备性能的特点了解不深，供水管设计的水压降过大，致后面的设备水压不足，甚至形成负压、无水可供的情况，造成设备损坏。因此设计此类循环给水系统，应慎重考虑供、排水管的压力平衡，并应在进、出水管处采取相应技术措施，以确保系统运行的安全可靠。
3具体设计措施
根据笔者在工程中的实际体会，对于金属火眭冶炼企业生产设备循环给水系统的具体设计，可采取如下措施：
3.1供、排水管道采用大阻力、同程式系统大阻力、同程式系统、在供热、空调专业应用较多，在给水处理构筑物中也有应用，如采暖、热水供应、集中空调和给水处理的大阻力快滤池项目等。这类工程均有出水点压力要求严、用水点多、出水量少的特点。冶金生产企业循环供水系统的特点最与此类似，适宜于此类技术移植采用。即将进、出水水管的管径偏大采用，理论上使进、出水干管从起至终点的压力损失趋近予零，阻力主要集中在没备部分；管道配置中考虑先供水的设备先排水，后供水的设备后排水，尽量使水在管道中流经的距离近似相等。这种配置方式能确保进、出水管压力基本平衡，供水水量仅随支管管径大小而变化，可靠地避免了形成负压、出现断水的情况。
3.2设备进、出水连接管分别设置阀门、压力表由于市场经济的变化多样及原料供应等多方面的原因，工厂调整冶炼工艺流程和产品种类的事时有发生。在设备的进、出水连接管上分别设置阀门和压力表，可随时根据变化了的工况，对供水状况进行适当微调，并可实测相关数据，以累积经验，满足生产需要。
3.3设置供水压力略小于循环水泵的备用水源由于我国电力供应仍比较紧张，循环水泵一般不设双电源和应急电源，临时断电在所难免，故需设置供水压力略小于循环水泵的常高压备用水源。与此配套，还需在供水干管上设置阀门及逆止阀、压力表和断水报警装置，排水干管上设应急外排旁通管和阀门。采取了上述措施，正常工作时，由于循环泵工作压力大于备用水源压力，备用水源供水管关闭；停电时，断水报警系统动作，备用水源开通，即可保证设备安全运行。
3.4安装调速装置循环水系统担负着选冶金企业主要设备用水的供给，输送水流量较大，电耗较高，如何减少循环水系统不必消耗的电力，是应引以重视的一个问题。特别当选别系列较多，而循环水泵工作台数较少时，一旦系列变化循环水泵往往不是在高效率区间工作。为此，建议循环水泵配置调速装置，根据生产系列的变化，调节环水泵的转速，使送出流量满足循环水量要求，并使水泵在高效区间工作，尽量避免采取调节闸阀消耗能量，同时不致因选别系列的变化，而引起工作系列水量水压的波动。调速设备可采用变频调速、液力耦合器调速和可控硅串级调速等，调速控制可依循环水泵压出管上的流量计读数为控制参数。应尽可能设计成在正常运行时，不论安装了几台循环水工作泵，只需其中一台泵调速运行，以节省调速设施投资。
4结语
给排水设施设计的合理性、操作性、适应性和可靠性是冶金企业维持正常和高效生产的重要前提，也是环境保护和水污染防治的基本要求；所以，设计人员在设计时应综合考虑技术、工程投资等各方面的因素，通过经济技术比较，确定安全可靠的方案，选用质优、价廉的给排水设备，为厂方提优质的设计。当然，给排水系统的科学管理和严密监控是实施上述要求的根本保证。设计和生产管理的协调配合才是促进生产技术不断完善、不断发展的有力保证。
参考文献：
[1]钱以明.高层建筑空调.上海：同济太学出版社.
[2]给水排水设计手册.第5册.中国建筑工业出版社.
[3]给水排水设计手册.材料设备续册3.中国建筑工业出版社.
排水设计论文范文4
关键词:市政排水管网系统；雨水利用；污水处理；工程量控制
随着城市现代化发展进程的不断加快，采用传统市政排水管网的设计方法已经很难满足人们对其具体应用的效果需求。而排水管网的设计建设又是市政工程建设的基础设施，其服务质量不高，在很大程度上阻碍了城市现代化快速发展的进程。基于此，相关设计人员应在明确当前市政排水管网在设计过程中存在的问题基础上，从实际情况出发，对管网系统进行科学性优化设计。其中设计存在的问题有:缺乏系统合理的规划设计、系统设计标准相对落后以及没有实现排水管网设计的细化。
1研究市政排水管网优化设计的重要性
市政排水管网系统是城市进行现代化建设的产物。然而，随着城市经济的发展水平的不断提高，生产建设的形式也处在不断调整的状态。具体来说，城市道路的不断扩展、旧城区的改建以及新开发区的建设等，都需要在原有排水管网的基础上进行新建，这就使得市政排水管网的普及率呈现出逐年增长的发展状态。然而，在实际建设的过程中，由于其施工作业复杂性以及影响施工质量的因素较多，使其很难满足城市居民对其的应用需求。目前，市政排水管网的应用缺陷主要体现在:排水管网的设计不合理，使得雨水与污水进行合流，从而导致污水得不到有效处理;设计与实施内容不一致，严重影响了污水处理技术的应用效果;城市污水直接排入河道，造成了严重的水体污染;市政排水管网的建设没有实现与污水处理厂的有效配合，致使二次污染的现象发生。上述这些问题，都使得现有的市政排水管网设计达不到实际的使用要求。基于此，相关建设人员应在明确排水管网设计过程中存在的问题基础上，通过具有适用性的优化设计手段，来提高市政工程建设的作用效果［1］。
2市政排水管网设计过程中存在的问题
2．1缺乏系统合理的规划设计
市政排水管网系统的规划设计缺乏合理性，是相关建设人员没有将其重视起来的原因。具体来说，系统设计人员进行雨水流量计算时，仅依靠简单的综合径流系数和初始汇流时间即全权代表了复杂的下垫面情况，而不考虑由于地形地貌、各地块开发后用地形式的区别、地面建筑的不同等影响因素，使得排水管网系统的规划设计不合理。另外，由于设计人员往往根据现有的地块规划进行设计，例如地块规划到2020年，排水管网设计就到2020年，而非根据排水管道的使用寿命来确定系统设计年限。由于缺乏一个中长期的目标，我们的排水系统很难应对快速城市化带来的污水量的快速增加、以及可能的降雨强度的增加、未来海平面上升带来的影响等情况。更不用说有一些城市的片区甚至没有进行整体的排水管网规划，这就使得市政管网系统的走向、管径、高程等无法进行有效的衔接统一。
2．2系统设计标准相对落后
现阶段，我国大多数城市对市政雨水管网的设计标准仍停留在一年一遇至三年一遇，而随着城市的现代化建设，这一简单的设计标准很难满足人们对雨水排放、污水处理以及雨水利用的需求。例如，市政道路两侧地块因迅速硬化而被利用，这就对原有排水管网的雨水排放方式造成了影响。即地表的径流系数不断提高，城市降雨很难快速渗透到地下，这就导致本应是地表水的雨水积存于路面，进而造成市政道路出现水浸街等内涝问题。尤其是在目前，全世界面临的气候条件变差所带来的雨天气，严重影响了城市居民出行的安全性。此外，市政排水管网系统在进行雨水排水设计过程中，没有充分考虑城市的水循环系统建设。具体来说，没有给雨水设计出蓄存的空间、排泄的通道，这就在很大程度上增加了市政排水管网的负荷［2］。
2．3没有实现排水管网设计的细化
由于市政排水管网容易受诸多因素的影响，相关建设人员只能通过尽可能的细化，来提高系统应用的针对性。然而，在实际设计过程中，设计人员没有将细节问题重视起来。例如，设计资料不齐，会影响设计的参数指标计算结果;管道坡度的控制合理性不够，会影响管网系统的排水功能;管线过街的预留设计效果不好，会使其与其他管线发生不必要的冲突。由此可见，市政排水管网系统没有进行合理的细化设计，将在各个应用方面影响其功能作用的发挥。针对这一问题，随着计算机网路技术水平的不断发展，可将其应用于市政排水管网系统来进行细化设计。然而，由于重视力度不够，一些先进的计算机科学领域技术内容，并没有用于解决排水管网的设计水平低下问题［3］。
3市政排水管网的科学性优化设计要点
3．1排水管网的平面设计要点
要想实现市政排水管网的科学性优化，相关设计人员应将工程量最小、节能减排以及水流畅通作为实际布置的原则。首先，在进行定线设计过程中，要将系统的干管支管按照直线布局的基本原则来保证设计的合理性。而且，在设计时，还要把排水管网所在区域的地势条件充分地利用起来，这就可以减少管道埋深及工程造价，避免不必要的高程提升。其次，市政排水管网的设计，应划分合理的管道埋深范围，在必要的时候通过管道中途提升泵站来避免大量的深埋管道，节约综合造价。最后，对于管网设计方案的选择，可在假定管径相同的情况下，以挖方建设所产生的费用作为依据。这样一来，就能对一初始设计方案进行具有针对性的调整，即引入排水线的观念、动态规划法求解等。然而，这一设计选择方式，很容易将最优的市政排水管网设计方案排除在外。基于此，相关建设人员可把排水管网中所有布置点形成设计决策图，在此基础上选择出来的系统设计方案将更具使用性。
3．2环刚度的优化设计要点
在对市政排水管网系统进行埋地设计的过程中，环刚度是抗外压负载的综合参数，其决定了系统能否长期处在安全运行的状态下。因而，环刚度的设计是保证管网系统稳定性的关键，相关建设人员应将其重视起来。其优化的设计要点在于环刚度的选择，具体来说，如果管道材料的环刚度太大，就会在很大程度上造成材料以及成本的浪费。反之，如果太小，排水管道的材料就容易因变形过大或是压屈失稳等问题，给系统运行造成不同程度的破坏。此外，市政排水管网系统受外压负载的影响较为复杂，其主要作用的是地面产生的静负载以及土壤的实际重量。具体来说，外压负载下管道材料和管线所在土壤是呈共同的作用状态，即共同承受系统外部的压力负载。由此可见，环刚度的优化设计要根据敷设后，排水管道周围的土壤情况来进行针对性设计。
3．3设计算法的应用要点
以污水厂的设计算法为例，相关设计人员采用了最小费用的生成树科学技术，将Dijkstra算法引入到市政排水管网的优化设计过程中。这样一来，生成树技术的权值就能随着管段的埋深、流量以及长度进行不断变化。在此情况下，设计人员就能实时获得水流在排水管网中的流动方向。而采用以往平面布局的优化设计方法，即有向图方法，则没有一定的应用稳定性。由此可见，无向图的变权值Dijkstra设计算法，真正实现了科学性的优化设计。相关研究表明，市政排水管网的优化设计，应用该算法将具有处理信息量、计算速度快的特点。
4结束语
综上所述，市政排水管网的优化设计是一项复杂而有序的技术内容。由于我国大部分城市的排水管网设计仍处在受诸多因素影响的状态，对其进行科学性的优化设计，已经成为业内研究人员必须要解决的问题。事实证明，在实际优化设计的过程中，要将实现市政道路环境的协调效益、城市建设的经济效益以及服务于民的社会效益作为设计目标，只有这样才能使市政排水管网的设计发挥出施工建设的作用效果。因而，相关建设人员应将排水管网的平面设计、环刚度的优化设计以及算法科学性的优化设计，作为实际应用的要点。这是保证我国城市现代化发展进程始终保持快速稳定状态的关键，业内人士应将其重视起来。
作者:吴莹莹 单位:上海林同炎李国豪土建工程咨询有限公司
参考文献:
［1］吴珂，朱磊．市政排水管网设计要点分析［J］．科技信息，2013(02):390．
排水设计论文范文5
我国水排污权交易制度的设计和发展
早期，我国的上海地区曾经做过探索：1985年上海在黄浦江上游实行了总量控制和许可证制度，1987年实行了排污交易。1988年国家环保局（现为环保部）颁布的《水污染物排放许可证管理办法》第21条规定：“水污染物排放指标可以在本地区的排污单位间相互调剂”。与此同时，地方上也根据自己的实际情况，制定出了相关的法规，如1985年上海市为了保证居民自来水的水体质量，颁布了《上海市黄浦江上游水源保护条例》，划定了从淀山湖到龙华港、面积为1058平方公里的上游水源保护区，规定新建项目增加的排污量必须控制在保护区允许的排污总量指标之内，总量指标可以经环保部门同意在企业之间有条件地调剂余缺、互相转让[8]。这一规定，类似于美国在水排污权交易市场的建立初期实行的“气泡（Bubble）”政策。但是，由于地方法规受到区域特征等条件的限制，很难成为国家层面的法律。关于水排污权交易，我国目前还没有一部独立的法律，对于主体的界定一般由地方政府自主决定，如杭州将COD交易的市场主体定为经市环保局核准进行主要污染物排放权交易的排污单位，以及经市环保局委托从事公共资源排放权交易、储备、回购等工作的杭州产权投资有限公司[9]。在水排污权交易中的客体是排放权，该排放权有两个显著的特点，其一是商品性，排放权的产生之初虽然是为了赋予企业排放污染物的权利，但是在水排污权交易中，该项权利已经被商品化，而在市场经济越发达的国家或者地区，其商品化程度越高；其二是多余的排放权，因为只有多余出来的排放权才能实际用来交易，否则排放权只能用来行使排放水污染物这一基本功能。水排污权交易的内容主要包括：区域水环境容量、排污总量、排污权初始分配和可进行交易的排放权量的确定；水排污权交易的原则和模式、价格和交易程序；监督和调控力度[10]。其中容量控制、水污染排放权交易的原则和模式以及监督较为重要。容量控制是实行排污权交易的前提条件，控制的目标可以针对某个水域，也可以针对流域的一部分。容量控制目标的制定必须以实现流域的水环境功能或提高水环境质量为目标。在制定容量控制目标过程中，应对现有所有污染源的污染情况、流域的水力特点、区域特点等有充分的了解[11]。由于水排污权的一般商品特征，其交易原则包括一般市场交易原则，同时又由于水的特殊性导致的水排污权这个商品的特殊性，因此“总量控制原则”也应被列入法律[12]。目前列入我国国家污染物总量控制计划中的污染物质总共有9种，实践中有水排污权交易的化学需氧量（COD），其它几种还未有涉及，说明涉及到交易的排放权的种类还很少。但是水排污权的客体是会随着经济技术、法律的发展而不断扩张的[13]。我国完整意义上的排污权交易是1999年由美国环保协会引入的，至今经历了三个阶段，第一阶段确定为首批试点城市的是南通与本溪；第二阶段从2002年开始，由国家环保总局和美国环保协会开始在江苏、山东、河南、上海、天津等地进行试点，该阶段的特点是针对同一家集团下属的企业进行多地试点；目前试验已经进入了第三阶段，该阶段的特征是从第二阶段试点地区的点状分布转向了上海市、浙江省、江苏省的长三角区域。在我国多阶段、多地区的试点中，取得过一些效果，以上海和太湖为例，自1985年至今，我国上海市陆续在黄浦江上游实行总量控制和排污许可制度，1987年实行了排污权交易，即黄浦江流域水排污权有偿转让。1987—2004年交易37笔，涉及60多家企业，交易价格也从每日每公斤COD0.7万～0.8万元上升至1.5万～2.0万元，并淘汰了一些经济效益差、污染严重的企业[14]。尽管目前全国各地建立了多个环境交易所和交易中心，但实际上并没有多少是企业自发的市场交易行为。很多环境交易所建立多年以来，连一单排放交易都没有。因此，总体而言，我国发展排污权交易困难重重。
水排污权交易在我国发展中存在的问题
我国现阶段，无论是在水排污权交易市场建立的理论分析上还是在各地方试点之处，运用的都是总量―交易模式[15]。纵观一些水排污权交易市场相对发展比较成熟的国家，我国要建立以市场为主导的排污权交易市场存在的问题如下。尽管在我国排污权交易的试点已进行了数年，但至今还没有制定出全国统一的相关法规。国家现行的《水污染防治法》等虽已提到了排污总量控制及排污许可证制度，但尚无相配套的排污权交易制度。部分地区根据当地条件，制定了一些区域性的排污权交易条例，如《上海市环境保护条例》中提到了可以进行排污指标的有偿转让，但无具体的操作规范；另外，我国现行法律中对企业的罚责过低，使得某些企业宁愿受罚，也不愿购买排污权或者治理。在我国，排污权的概念对大多数人来说还很陌生，无论是个人还是企业，均有意识或无意识地把生产中的污染物向自然界排放。从这种行为看来，人们向自然界排放污染物的权利与生俱来，如同是自然而然的事情。因此很多市民不理解排污权需要购买这一行为。此外，我国企业对排污权的了解程度非常低，很多企业的态度也比较消极。一个完善的交易市场需要具备几项基本条件，例如交易方式的多样化、交易规则的完备化、相关服务的流程化等。对于排污权交易市场来说，其还处于起步阶段，是一种新兴的市场。此外，我国摸索阶段的排污权交易市场的主体主要是部分排污企业，尽管在多年的实践和调研中，政府已经积累了不少建立排污权市场的经验，但是对于现状来说还远远不够。虽然国内各地建立了多个环境交易所和交易中心，但实际上并没有多少企业自发地进行市场交易，针对这一问题，政府采取的多是运用行政手段挤压市场空间。然而，这种交易不具备广泛性，没有流动性，没有市场，达不到任何效果。政府行政手段的使用与市场本身存在的规则抵消了相互的正面效应，导致了多重标准、多重管制、多个路径，也造成了制度的不配套、不协调、不统一，最终致使交易无法展开。除此之外，现阶段我国要建立水排污权交易市场还存在市场需求不足、地方保护主义、排污企业存在寻租行为、企业对于排放权的“惜售”行为、地方政府对于排污权交易与在当地排污的关系的认识上有偏差等问题。
排水设计论文范文6
从宏观和微观两个方面来看，建筑给排水节能减排意义重大，能够保证我国建筑行业可持续性发展，为人民的安居乐业带来积极的影响，具体的讲，建筑给排水节能减排的重要性主要表现为以下几个方面：首先，我国是人均水资源贫乏的国家，节约每一滴水是我国传统美德的一种体现，也是保障我国人民健康生活的前提。不容置疑，我国的水资源并不丰富，但用水浪费惊人，尤其是建筑给排水造成的浪费更加严重。因此，水资源短缺成为我国未来会面临着最具威胁性的环境问题之一，低碳建筑是我国调控建筑生态发展的一项措施，也是解水资源浪费和降低有害气体排放量的一种举措，让节能减排意识影响建筑给排水的设计，为我国城镇的未来发展以及营造绿色居住环境提供了强有力的保证。其次，从个体角度来看，每个人的生活生存离不开水资源的支持，如果因为过渡浪费和使用水资源，将会给未来生活带来毁灭性的灾难。所以，通过建筑节能减排来降低水资源的过度使用，既是一项关系到千秋万代的大事，又可以使每个人的健康、生存状况得到保障，同时对个体赖以生存的生态环境也是一种保护。
2建筑给排水设计中节能减排的措施
现代建筑已经越来越向绿色、智能的发展趋势迈进，实现节能、节水和节材是建筑行业孜孜不断地追求。在此，笔者将从给排水设计的角度对如何实现建筑的节能减排进行研究，以推进建筑给排水的健康发展。
2.1选用优质的给排水管材常见的建筑给水管材的材质有金属、塑料盒复合管三类，如果使用金属管材的话，会因为生锈、腐蚀、结垢等问题导致给水质量下降，这是金属管的最大缺点，特别是给饮用水造成重大污染。按照国标GB50015-2003对建筑给水排水设计的规定，建筑给水应优选塑料管或柔性接口的铸铁管作为给排水管材。其中，塑料管更加美观便宜，但会对环境要求较高的建筑造成噪音，如果考虑功能的话，可以将塑料pvc排水管作为首选。对于建筑排水来说，在高层或超高层建筑越来越多的今天，采用柔性接口铸铁管能够解决建筑供排水的噪音干扰。
2.2利用市政水压实现建筑的给排水节能城市自来水范围十分广泛，为了保证供水安全和降低经济投入，城市中的供水管网压力一般保持在15m左右，可以直接直供建筑二层用水。目前，我国绝大部分的建筑的给水都是在楼内自行加压，显然忽视了市政水压的作用，也是对能量的一种直接浪费。因此，针对于此，在建筑给排水设计时，应充分考虑市政水压的作用，加大市政水压直供范围。除此以外，还可以采用智能供水系统，当给水能够满足用户需求时，让增压泵不用工作，而当给水压力达不到所需压力时，可以根据自行计算压力差，这样除了能够明显改善建筑给排水节能减排的效果之外，还具有自动排气、补气的功能，已经在一些地区的建筑给排水中得到了一定的应用。
2.3在建筑给排水设计中增设中水设施中水回用不仅是治理污染的重要手段，现在也越来越多的被利用到绿色建筑当中。中水一词是相对于下水、上水而言，它既不是干净的自来水，也不是污秽的脏水，是经过中水系统的处理后用于冲洗厕所等非饮用水之用。中水回收系统已经被广泛的应用于一些对水资源需求较大的公共场所，比如高校、浴室等，这些地方的废水排放量大且时间集中，能够保证中水处理系统足够的水源供应。因此，在建筑给排水的设计过程中，可以考虑建筑的未来用途，依据用途来的不同选择性的为建筑设计上专门的杂用水道，这样就能够很好地达到建筑节水的目的，缓解城市供用水的紧张问题。
2.4不能忽视建筑消防水池的节水能力消防水池是为了提高建筑物的安全性能，它存储的水主要是用于灭火，但是大部分消防水池利用率不高，并且还具有占用空间大、建造成本高等问题，使得消防水池应发挥的功用性不高。相对于生活用水来说，用于消防灭火的水要求并不高，因此，消防水池在设计时，首先考虑它的实用性，可以与建筑中水回用系统联系起来，也可以把生活用水中的循环冷却系统分离出来，使其有效地为消防水池进行及时储水，并很好的防止水质的变坏，导致消防水池必须要重新放水，这会增加建筑给排水的浪费情况；其次，在设计消防水池的时候，尽可能的在一个小区或同层建筑中共用一个水池，减少了建筑资金的投入，还要注意消防水池容量和日常维护等一系列工作，这一切都是为了达到建筑节水节能的目的。
3结束语
