排水设计论文
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排水设计论文范文第1篇
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.
排水设计论文范文第2篇
关键词：地下车库排水设计集水网络潜水泵
近年来，由于住宅楼盘的高档化及私车拥有量的增加，在地下修建一层或多层地下停车库，几乎成了各个楼盘竞相效仿的热点，且有愈演愈烈的迹象。但是，由于这部分建筑即地下停车库的地面标高普遍低于室外地面标高，其排水不能自流排入市政排水管网，尤其是暴雨时节，若排水设计不当，常造成雨水宕积，影响车库的安全和使用。对此，必须在设计时引起高度的重视。
1、地下车库的防水与排水
由于地下车库地面标高低于室外道路标高，所以，防止暴雨时道路路面水的侵入是排水设计的第一个问题，其二，车辆出入口敞开部分雨水的汇集、冲洗地面的污水、扑救火灾时的消火栓系统和喷淋系统的积水如何排除，是排水设计的重点。根据这些防排水的特点，可确定如下排水方案：在地下车库出入口起坡处作一定的抬高处理，并设第一集水明沟，以阻断室外地坪瞬时积水的侵入；
在出入口坡道最低处再设第二集水明沟，以拦截坡道处的雨水；在地下车库室内设地漏及排水直埋管汇集冲洗地坪的排水；设适量集水井，由排水直埋管收集各种排水，并利用潜水排污泵提升、排放。
1.1起坡处的挡水
起坡处的挡水，在设计中尤为重要，它关系到暴雨时车库能否抵御道路雨水的倾泻。设计中，通常在车道起坡处设一坡度为7.5%、高出室外地坪300mm的斜坡，并在最高处设置第一集水明沟，然后再以7.5%的坡度坡向室外地坪，明沟内雨水直接排入雨水管网。该明沟采用净宽为450mm，深度300mm，上设钢制或铸铁篦子。
1.2车库地坪排水的收集
地下车库地坪排水，不宜设明沟排水，而是直接利用地面坡度坡向地漏，在车库地坪上设一定数量的地漏，再通过排水直埋管汇集至集水井。根据车库的柱距，一般每两跨柱距设一地漏，如地漏设于车道与车位交界处，则可充分利用地面坡度。该地漏及直埋管通常选用DN100型。
在车道出入口坡道最低处设第二集水明沟，以拦截坡道雨水。因该明沟设于结构底板内，故其深度不宜过大，其尺寸同第一集水明沟。根据车道有、无顶盖的情况，应充分考虑坡道的汇水面积，并对该接收集水井的设计流量进行校核。
2、地下车库集水井的设置及潜水排污泵的选用
对于日趋增多的地下二三层车库的排水，只需在各层地坪设地漏及排水管（PVC-U），排入最底层的地漏或集水井。应强调的是：在排水管上应设置阻火圈，以免火灾的蔓延。
地下车库集水井应为隔油集水井
2.1集水井的设置集水井对于车库排水非常重要，多层车层尤其如此，设置时一般应根据车库的形状，合理布局。因此每设一处集水井，将增加潜污泵的数量，增加供配电系统以及自控系统的数量，同时由于集水井的设置，最下一层的结构底板将作挖深处理，在增加造价的同时，亦增加今后的物业管理的工作量及维修费用。
在设置集水井时，应尽量利用地下车库底板的混凝土厚度，安排排水埋地管。如地下车库的底板厚度通常为500~600mm，除去上下钢筋和保护层距离250mm，尚有205~350mm的空间，可使排水埋地管从中穿越。设计时应利用这一高度，将排水埋地管的坡度尽可能采用最小，排水埋地管采用最小设计坡度，是利用“水往低处流”的原理，以延长排水埋地管的长度，扩大集水井的汇水面积。在集水井的设置中，还要特别注意以下几点：
（1）每个集水井的受水区内应无沉降缝、伸缩缝、变形缝，根据《建筑给水排水设计规范》规定：建筑物内排水管不得穿越以上诸缝。
（2）每个防火分区必须独立设置集水井，以免排水直埋管穿越防火分区。一旦发生火灾，虽然防火卷帘将两防火分区阻隔，但隐患埋藏于车库底板下。
（3）在有人防的地下车库，每个人防防护单元内应独立设置集水井，排水直埋管也不应穿越防护单元，且排水直埋管亦不能穿越人防区与非人防区。
2.2集水井的设计
集水井主要起收集、贮水及调节作用
集水井的平面尺寸，对地下车库而言，一般无太多的限制。只要能满足潜水排污泵的安装和土建施工时拆、装模板的操作需要。集水井的深度可分为三部份：
（1）淹没部分：即最低水位线以下。对于小功率潜水泵，其电机无水套冷却装置，而靠淹没在周围的污水冷却。这部分高度即为潜泵保护高度。这一数值一般在潜水排污泵说明书中针对每一型号均有规定。对于2.2kW左右的潜水泵，其高度约在300~400mm.
（2）调节部分：即有效高度。地下车库排水流量不稳定，为保证潜水排污泵不因频繁启停而损坏电机，根据《建筑给水排水设计规范》要求，这部分贮水容积不宜小于井内最大一台泵在自控状态下5min的出水量。同时这一高度将对集水井的设计深度起到决定的作用。设计中，在满足控制设备的灵敏要求下，通常尽量压缩这一高度，取500~600mm以减少集水井的总深度，以利于结构设计并适当降低造价。
（3）超高部分：一般取300~400mm，该部分要满足控制系统装置的要求及盖板的厚度。
2.3潜水排污泵的作用
根据总的流量和扬程，在潜水排污泵特性曲线高效区选泵。并注意选用潜水泵保护高度小者。潜水排污泵组多为一用一备，当多层地下车库或排水量较大时，宜采用多台泵并联方式（多用一备）。
排水设计论文范文第3篇
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).
排水设计论文范文第4篇
城市雨水排水规划设计是城市市政排水规划设计的重要内容，随着城市建设的不断发展，规划设计时应注重雨水管渠系统布置、设计雨水管渠重现期的选择、雨水管渠水力计算以及排水管材及附属构筑物等内容的考虑。
1.1管渠系统布置
布置雨水管渠系统时应注重考虑以下细节问题：①认真分析城市各区域地形特点，将雨水就近排入水体，并结合河道水位及地面标高，进行强排区、自排区的划分。同时，减少雨水泵站的设置。②综合分析城市道路、街区规划情况，最大限度的利用道路两侧边沟及时将地面径流排出，尤其应注重将雨水管渠布设在草地、人行道下，并与道路保持平行。同时，根据城市实际情况采用暗管或明渠相结合的方式进行布设。通常情况下，当建筑物密度大，交通条件复杂的区域设计为暗管排水，反之，采用明渠排水。③注重调蓄池的合理设置，即，选择合适的洼地或河湖水面作为调蓄池，防止调节洪峰的出现，适当降低边沟设计流量，减少泵站设置数量[1]。
1.2设计雨水管渠重现期的选择
对雨水管渠重现期进行选择时，应注重参考《室外排水设计规范》相关内容进行[2]，即，同一排水系统采用的雨水管渠重现期可不同，具体可参考表1内容。另外，按现在城市建设的情况，设计时采用的重现期n，经过数年施工建成以后，往往满足不了实际的要求，应引进设计重现期为n时，校核重现期为n1（例：设计时重现期如取5，建议用5×1.5＝7.5校核）。
1.3管渠水力计算
计算雨水管渠水力时应注重收集与分析当地气象资料，注重对暴雨强度、暴雨强度重现期、集水时间、径流系数等参数的考虑，以保证雨水管渠设计流量的合理性。同时，还应注重一些细节内容的落实，如满流时管中最小流速不能低于0.75m/s，起始管段应处于平坦的地形上，最小设计流速不能低于0.6m/s；雨水支干管最小管径为300mm，对应设计的最小坡度为0.002；处于车行道下的最小覆土不能低于0.7m，在冰冻深度不足0.6m的区域，可设计成无覆土的地面式暗沟。
1.4管材及构筑物规划
结合实际情况采用合适的雨水排水管材，如现浇混凝土管、金属管、陶土管、钢筋混凝土管等。同时，还应按照规范要求合理设置检查井、跌水井、雨水口等附属构筑物，尤其设计跌水井时当跌差超过1m时应注重在上下管段间设置跌水井。
2合流制排水系统规划设计
城市排水体制有合流制与分流制之分，结合城市发展情况加以合理应用，一般情况下，旧城改造、新开发区、扩建新区、新建城市等适合使用分流制。另外，旧城改造可将原来合流制系统改造成为截流式合理制系统。接下来以合流制排水系统为例对其规划设计进行分析。合流制排水管道中的水由雨水径流、工业废水以及生活污水构成，在溢流井上、下游设计流量存在差别，其中上游设计流量为雨水径流、工业废水、生活污水三者流量的最大值之和，而设计下游流量则是部分降雨径流流量、生活污水以及工业废水流量。例如，第一个溢流井上游管渠设计流程计算公式为：Q=Qd+Qm+Qs=Qdr+Qs其中公式中Qd、Qm、Qs、Qdr分别表示综合生活污水设计流程、工业废水量、雨水设计流量、截流井以前旱流污水流量，单位均为L/s。溢流井下游管渠设计流量的计算公式为：Q=（n+1）Qdr+Qn+Qy其中Qdr、Qn、Qy分别表示上游管渠上游旱流污水流程、溢流井之后管渠旱流污水流量、溢流井以后汇水面积雨水流量，单位均为L/s。n为截流倍数，其随着环境要求的高低而变化，即，环境要求越高、降雨越丰富的区域具有越大的截流倍数[3]。不同排放条件下n的取值如表2所示。其中合流制管渠满流时最小流速应达到0.75m/s，旱流时最小流速应控制在0.2~0.5m/s。对重现期进行设计时，应较同一情况下雨水管渠设计大20~30%。另外，处理排放的工业废水时应结合具体情况区别对待。当工业企业距离城市较近时，应注重将工业生产污水纳入城市污水管道系统中，在节省投入的同时，提高管理效率。当工业企业距离城市较远、产生的污水量较大或污水较复杂时应进行单独排放处理。
3城市污水处理利用规划
城市污水处理利用规划设计是市政排水规划设计的重要一环，有助于提高城市水资源利用率，避免水资源浪费。对城市污水处理利用规划时应注重以下内容的认真落实：
3.1明确城市污水性质
明确城市污水性质有助于采取针对性处理技术，提高污水处理效果，一方面，掌握污水污染指标。污水污染指标较多，如生物化学需氧量（BOD）、化学需氧量（COD）、悬浮固体（SS）等，其中BOD的值越高表明污水中含有较多可被生物降解的有机物。另一方面，了解水体污染及自净状况。对污水污染及自净情况加以了解，有助于投入合适的资源用于污水处理。
3.2合理规划污水厂
对城市污水处理厂进行规划时，一方面，应确保厂址选择的合理性。规划污水厂需要考虑的内容较多，尤其在选择厂址时应选择地势低洼位置，确保城市污水更好的流进厂内。同时，污水处理厂应与附近水体距离较近，方便处理后的污水排放，并根据水体及污水厂处理能力设置合适数量的出水口。另外，厂址应少占或不占用农田，并且具备较好的地质条件。而且为方便后期的运营与管理，污水厂应靠近公路，保证水电的可靠供应。另一方面，对污水处理厂各部分加以合理布置。规划污水厂应注重平面及竖向上的布置。例如，在平面布置上应注重将联系紧密的处理布设在一起，保证污水处理的连续性。竖向布置上应综合分析污水处理所用的设备所占空间大小、功能等，方便污水处理中的管理。
3.3注重中水系统规划
做好中水系统规划可提高城市水资源利用率，缓解城市用水紧张问题，即，采用专门污水处理技术，对生活污水、城市污水进行处理用于城市杂用，如用处理后的污水灌溉绿地等。依据规模中水系统由城市中水系统、小区中水系统以及建筑中水系统之分，在进行规划设计时应结合不同中水系统特点及要求，进行合理规划。另外，污水处理后产生的污泥，也应进行处理加以利用。例如，可对污泥进行厌氧消化、脱水干化处理，加工成建筑材料等其他产品，降低给城市环境造成的不良影响，当污泥无法利用时可进行填埋处理[4]。
4结论
城市规划部门应结合市政排水要求，做好城市各项资料的收集，积极开展城市排水系统研究工作，以确定最佳的规划方案。本文通过研究得出以下结论：（1）城市市政排水系统中雨水排水系统的规划设计尤为关键，城市规划部门应认真收集与分析城市气象资料合理布置管渠系统，尤其应注重管渠水力的计算，以及合理选择雨水管渠重现期，保证排水系统流量设计的合理性。另外，还应根据管渠经过的环境选择合适管材，做好附属构筑物设计，保证雨水排水系统的正常运行。（2）合流制排水系统是城市排水系统的常见形式，要求城市规划单位结合城市区域发展特点，明确河流制排水系统设计重点，保证溢流井上下游流量设计的合理性，确保城市污水的高效率排放。（3）城市市政排水规划设计时应注重污水处理利用规划，提高水资源利用率，即，城市规划部门应在明确城市污水性质的基础上，保证污水处理厂选址的合理性，尤其应做好中水系统的规划设计，提高污水利用率。
作者:尹伟军 单位:柳州市市政设计科学研究院
参考文献
[1]张林竹.城市市政给排水的规划设计的几点思考实践思考[J].绿色环保建材，2017，01：39.
[2]《室外排水设计规范》.2016.
排水设计论文范文第5篇
关键词：综合管沟覆土厚度建筑小区
0前言
小区给排水的设计既要与大市政给排水管衔接好，又要与建筑单体进户管衔接好，同时要处理好一期和二期工程的设计深度。可以参考的设计规范有《室外给水设计规范》、《室外排水设计规范》、《居住小区给水排水设计规范》、《城市工程管线综合规划规范》等，在设计中要准确运用规范，知道其适用条件。笔者完成了此次广州大学城中大教学区室外给排水工程的规划、初步设计、施工图设计一系列工作，对小区给排水的设计程序比较了解，现和广大读者交流一下小区给排水的设计经验，以期共同提高。
1工程概况
广州大学城西邻洛溪岛、北邻生物岛、东邻长州岛。与琶州岛举目相望，规划研究范围43.3km2。距广州中心约17km，距市桥约13km，距广州新城约17km。
2001年，广州市编制完成了《广州市城市总体发展战略规划》，规划确定东、南部为中心城区发展的主要方向。确定中心城空间布局的基本取向为：北优、南拓、西进、东联。
广州大学城是广州市南拓轴上的重要节点，是广州信息港的重要组成部分，是华南地区高级人才培养基地、科学研究和交流的中心，是以知识经济和信息技术为主导的新型技术产业基地之一，是学、研、产一体化发展的面向21世纪的信息化生态型城市新功能区。
广州大学城的设计共分为五个组团，中山大学属于第一组团，而中山大学的设计又分为教学区和生活区两个区。教学区室外给排水的设计主要是室外给排水管道和附件的设计，其中给水管线4条（两条生活、两条消防），排水管线2条。生活管线从大市政给水管网上引入，消防管线从图书管的小区消防加压泵房中引出，为保证供水安全性，给水管线均沿教学区环路环状布置。污水管网收集教学区污水后分散排入大市政污水管网，雨水经雨水管网就近排入教学区内水体。此次设计积极响应了广州大学城“一流的规划、一流的设计、一流的建设、一流的质量”的建设要求。
2管线综合
随着社会经济的发展及人民生活水平的提高，城市道路下的市政管线也日益复杂。为减少道路二次开挖现象，维持人们的正常日常生活，避免人力、物力的浪费，在专业管线设计前要宏观控制好市政管线。
国外及国内某些城市利用综合管沟来解决这一难题。这种做法对交通特别繁忙、不允许随时开挖及地下空间特别狭小路段尤其有利，但是综合管沟也有弊端：一次性投资大，各管线的主管单位不同而很难协调，管沟内部的通风、防火、排水等问题很难妥善处理且其断面尺寸也很难预测。鉴于以上问题及结合南方城市的特点，作者认为在一般道路下可不设管沟，而是通过合理安排管位、合理控制管线标高、性质类同管线做成小管沟等方法来解决这一问题。
2.1道路上管位布置
教学区内主环路宽16m，只有车行道和人行道，无快、慢车道之分，在道路两边为绿化带。根据《城市工程管线综合规划规范》(GB50289—98)(以下简称《规范》)规定，此道路只需在单侧配管，管位布置如图1所示。
图1中大教学区道路管位布置
由于雨、污水管管径较大且埋深较深，故将其布置于车行道下。给水管管径小、埋深浅且是压力管道，检修频率高，一般设于人行道下，因此在两边人行道上分别设置两条给水管且靠近道路中心线一侧。电力、电信管分设在两侧人行道远离道路中心线一侧。
2.2管线高程控制
合理安排好各管线平面位置后还应合理控制各管线高程。一般来说，从上至下管线顺序依次为电力管(沟)、电讯管(沟)、煤气管、给水管、热力管、雨水管、污水管。此次设计电力管(沟)一般深为1.2m左右，电讯管沟深为1.3m，将煤气管控制在1.4m左右，给水管覆土控制在1.0m左右，而将雨、污水管起点覆土控制在1.5m左右，在高程上使各管线基本相互错开。若管线在高程上相碰，则遵守“压力管让重力管、小管径让大管径、支管让干管”的原则。
2.3管线间距控制
《规范》规定，一般市政管线之间的最小垂直净距为0.15m，个别管线如电力管沟与其他管线最小垂直净距为0.50m，这在实际工程操作时很难做到。一般管线净距＞0时即可施工，《上海市排水管道通用图》在排水管道之间净距大于零且小于管道基础厚度的情况下采用管道混凝土方包加固，因此在市政管线综合规划时，除电力管线同热力及燃气管交叉时最小垂直净距争取控制在0.5m外，其他管线综合规划时的管线最小垂直净距＞0即可。此次设计中有部分管线很难避开则做成交叉井形式，将污水管线直接穿过交叉井，而雨水管线在井中断开(见图2)。
图2雨、污水管交叉井的做法
对于小管径压力管线与重力管线交叉无法避开时，可采用4个45°弯头绕开(见图3)。
图3压、重力管交叉时的做法
若该压力管为给水管且从重力管上方走行而覆土厚度不够时，可从排水管下方走，但给水管须做钢套管以免水质污染。
3管材选用
国内近几年对管道的质量要求越来越严，对管材及配件技术的发展相当重视，并投入大量的资金进行开发和研究工作。而管道本体材料对管内水质的二次污染影响很大，管材选择是技术经济比较的结果，对于水中碳酸钙(镁)的结垢，水中溶解性铁离子氧化对管道的腐蚀、结垢，以及一些生物性的堵塞等状态，往往是选择管材另一方面重要因素。而埋地管道长年累月承受输送液体内压、泥土及地面荷载的外压、高温变化引起的拉伸应力以及地基的不均匀沉降等产生的综合应力，还要承受水锤冲击力，因此管材首先应有足够强度。
目前在我国许多省市如大连、上海、广东、福建、湖北、湖南等地建设部门已通知禁止给排水管道采用镀锌管和排水铸铁管，推广使用UPVC硬聚氯乙烯给水管和UPVC塑料排水管。各种管材特性如下：
预应力钢筋砼管
此管的管径基本都在Φ300mm以上，大多数都用于大流量的排水工程中。特点是价格较其它材料的大口径管要低，而强度较高。在一般水质情况下不需防腐，但弯头、三通等配件的生产仍是空白。
聚乙烯管(PE)
PE管材以密度区分，有低密度聚乙烯管(LDPE)、中密度聚乙烯管(MPVC)、高密度聚乙烯管(HDPE)。
LDPE管材的柔性、伸长率、耐冲击性能较好，耐化学稳定性和抗高频绝缘性能良好，主要用于农田排灌。HDPE管具有较高的强度及刚度，MDPE管还具有良好的柔性和抗蠕变性能。
铝塑复合管(PAP)
铝塑复合管是通过挤出成型工艺而制造出的新型复合管材，它由聚乙烯层(或交联聚乙烯)——胶粘剂层——铝层——胶粘剂层—聚乙烯层(或交联聚乙烯)五层结构构成。其中铝层分搭接焊、对接焊成型工艺。
孔网钢带塑料复合管
它类同铝塑复合管，只是以多孔钢带焊接卷管替代薄铝带焊接卷管，它是以高密度聚乙烯为基体，以冲孔后的冷轧钢带焊接而成的网状钢管为增强体，经挤出成型连续复合而成，内外壁塑料通过金属骨架上的孔形成一体。这种管材具有三层结构，塑料与金属在管壁内相互包容，可避免塑料与金属骨架的分离与剥落。管道连接可采用套管件电熔焊连接，也可用胶圈管件快装连接，它具有钢管的机械强度，又具有塑料管的耐腐蚀性，可适用于DN≤200mm的配水管道及室内冷水主立管道上使用。
镀锌钢管衬塑复合管
镀锌钢管衬塑有两种方式，一种是内喷衬聚乙烯，另一种是热镀锌钢管内经特殊过盈级配合工艺，复合挤压聚乙烯、聚丙烯管，目前国内均有此两种方式的产品，前种衬涂层不易粘牢，不易衬匀，容易分层；后一种方式效果较好，而管件釆取内喷衬聚乙烯。
管材组装也有两种方式，一种是通常壁厚的热镀锌钢管及管件，内挤压聚乙烯管或喷衬聚乙烯层后，仍套丝连接，价格较贵；另一种是薄壁热镀锌钢管及管件，内经特殊过盈级配合工艺，复合挤压聚乙烯管或喷衬聚乙烯层，管材不套丝，采用快速接头工艺，管道装拆快捷，价格低廉，综合价格类同镀锌钢管，有良好的适用前景，但管外壁及管端面的防腐问题没有根本解决。
此次广州大学城建设指挥部要求大学城的设计以经济、适用为主，而教学区内埋地生活给水管管径较小，消防给水管承受水压较大，雨水管管径比较大。综合比较上述管材的特性后，室外给排水选用管材分别为：
生活给水管采用孔网钢带塑料复合管
消防给水管采用内涂塑热镀锌钢管
污水管采用高品质的HDPE管
雨水管当DN≤400时采用高品质的HDPE管，DN>400时采用承插式钢筋砼管
后经过专家组评审认为管材选用比较经济、合理，故作为施工用管材。
4HDPE管的施工
室外排水塑料管环刚度不应小于8KN/m2。HDPE排水管敷设应在回填土夯实后重新开挖进行，管沟底铺100mm厚中砂垫层（也可用石粉代替，下同），平整及夯实后才放管，管两侧应回填中砂至管面平，不得留有空隙,管面上回填土不允许夹杂尖硬物。当管道敷设在道路下且覆土厚≥0.5m，除两侧回填中砂外，管面还应先回填不少于100mm厚中砂，然后回填无尖硬物的原土，且分层夯实（每层不大于0.15m）。
