综合排水系统（精选9篇）
综合排水系统 篇1
摘要：水是危害公路工程正常运营的主要自然因素之一。设置科学合理的排水系统, 对有效排除桥面范围内的降水, 防止桥面汇水通过桥头裂缝渗入到路基内部, 减轻桥头路基沉陷, 保证桥梁和引道良好的使用性能和行车安全, 都是十分必要的。
关键词：路桥连接处,排水系统,路基沉陷
桥面上积水, 会阻碍交通, 给行车带来漂滑等不利影响, 另外, 积滞在桥面上的雨雪有可能会通过桥面铺装渗透到面板内部, 锈蚀钢筋骨架, 降低桥梁的使用寿命。因此, 应合理地进行桥面排水设计, 尽量减小雨水对桥梁的危害。桥头连接处的主要排水问题应包括:桥面汇水的排除、桥头路基内部渗水的拦截与排除、桥头路堤的边坡坡面排水与冲刷防护等。
1 桥面排水设计研究
桥面表面排水采用桥面纵向、横向坡度以及缘石拦水带、横向或垂直进水口、排水管来排除表面水。跨越公路铁路的分离式立交桥、城市高架桥及水质受保护的河流的桥梁, 进入进水口的桥面表面水应汇集到桥梁纵向排水管中并排入墩、台处的竖向排水管, 最终排入河沟中。
桥面表面水首先靠桥面横坡和纵坡组成的合成坡排向行车道两侧。因而, 桥面应有足够的横向和纵向坡度, 使落在桥面上的降水迅速排向桥面行车道两侧。在桥面行车道两侧采用缘石的情况下, 表面水汇集于缘石和桥面组成的浅三角形或浅碟形的过水断面内并沿纵向流动, 间隔一定距离在桥面行车道边缘设置横向或垂直进水口, 将雨水经排水管排离。
由于水的汇集和集中排放需要一定的时间, 在桥面行车道边缘的过水断面内的积水量过大时, 水面宽度也会增大, 对于高速公路和一级公路的桥面, 水面只能覆盖行车道边缘之外的部分, 以保证右侧行车道无积水。桥面横向坡度决定了水流的方向, 也影响桥面行车道边缘过水断面的漫流宽度。为了减少此过水断面的漫流宽度, 或者使进水口间距不至于太密, 可在靠近边缘约0.5m~1.0m宽度范围内适当增加铺面的横向坡度;也可适当增加桥面横坡坡度, 使之比路面横坡坡度大0.5%。
对于桥头连接处的排水系统, 还应注意, 若处于桥梁的上坡端, 排水设施应对从引道流下的路面汇水进行阻截, 避免引道上的水流涌上桥面, 使桥面排水系统超负荷;而处于下坡端的桥头排水设施应该有效拦截桥面表面水流向引道, 避免引道上有过多的积水。另外, 在桥梁伸缩缝的上游方向约定1.5m处, 应增设进水口, 以减少流向伸缩缝的水量。因此, 桥头连接处排水设施的布设数量、位置要保证排水系统有足够的排泄能力。
排水设施应有良好的耐久性。排水设施很容易被流水带来的杂物所堵塞, 因此设计的设施要便于经常性的检查和清扫。
2 桥头路基内部排水
在降雨情况下, 雨水可能会通过桥头裂缝或桥头附近路面渗入到路基内部, 当路基填土为低透水性填料时, 内部的雨水向两侧和向下渗透的速度很慢, 在这种情况下, 雨水会长期积滞在路基内部, 使路基强度下降, 变形增加, 进而导致道路整体结构承载能力降低, 使用寿命缩短。因此, 桥头路基内部排水是十分重要的。
2.1 路基内部排水系统的设计原则
设置路基内部排水系统的目的就是迅速排出积滞在路基内部的自由水, 因此, 在设计时要保证各项设施具有足够的泄水能力, 同时还要考虑排水设施的耐久性和自由水在结构内部的渗流时间。
2.2 路基内部排水系统的结构形式
根据现有的资料分析, 桥头路基内部排水的结构形式一般有五类:桥台背上设泄水孔、连续排水层、软式透水管、集水沟+横向集水管 (同时为出水管) 、集水沟+横向集水管+纵向出水管。
对以上五种形式的排水结构进行比较分析可得:第四种结构形式施工技术相对复杂些, 但从长远角度考虑, 其排水效果好, 后期维修费用低。
3 路面表面排水设计的研究
桥头连接处的路面表面排水系统的主要任务是迅速排除降落在路面、路肩范围内以及由桥面汇流来的雨水, 如若路面上的雨水不能及时有效地排出, 那么路表面就会形成水膜, 使路面与车轮之间存在一层水垫层, 降低路面的抗滑性能, 极易引发交通事故;而且, 高速行驶的车辆会使路面上积有的雨水雾化, 遮挡司机视线;再有雨水会通过路面上的空隙、裂隙或裂缝, 渗入到路面结构内部, 从而引起路面的早期破坏, 严重者还会影响到路基的强度和稳定, 使桥头路基出现沉陷。因此, 合理地进行路面表面排水系统的设计, 是保证公路正常运营的重要工作。
桥头路堤路面表面排水形式一般有两种: (1) 分散排水。即以横向漫流的分散排水方式将路面表面水向路堤坡面排放; (2) 集中排水。即横向漫流式和排放式。根据泄水口布设位置的不同, 集中排放式一般又分为:缘石开洞式和平底格栅式两种形式。
缘石开洞式结构是直接在缘石或拦水带上设进水口, 其结构形式简单, 不妨碍交通, 是广泛采用的排水形式之一, 但由于缘石或拦水带排水沟中的水流方向总是与缘石开洞入水口平面的法线方向垂直, 在水流惯性力的作用下, 其截流效率较差。
平底格栅式通常设置在缘石或拦水带排水沟底部, 直接拦截水流, 截流效果较好, 但在泥沙及土来源丰富的地方, 易造成进水口的堵塞。根据格栅的放置方向, 该形式入水口又分为纵格型和横格型。纵格型开口的长方向与路肩排水沟内水流方向一致, 试验表明, 同样的尺寸及开孔率, 纵格型截流效果比横格型好。
集中排放式结构对边坡的冲刷程度较小, 故常用于高等级公路中。但当降雨量大时, 长距离设拦水带, 路面水会出现滞留现象, 在路表面形成水膜, 使路面与车轮之间隔有一层水垫层, 降低路面的抗滑性能;且积水容易形成雾障, 影响行车安全;受路面平整度影响, 拦水带附近往往残留积水, 长期如此易使路面发生破坏;设置急流槽影响防护工程和植物绿化, 同时也影响路容景观。由于需要修建拦水带和急流槽, 集中排放式结构工程投资比横向漫流式的要大。
在工程中具体采用哪种形式的排水结构, 需要结合公路等级, 进行投资的经济分析和比较, 来加以确定。
4 结语
在总结桥面排水系统的结构形式的基础上, 结合国外有关资料, 提出了需设桥面排水系统的最小桥长, 并采用试算方法计算了处在竖曲线内桥面排水的进水口间距。对桥头路基内部排水结构形式进行了比较, 结合桥头路基模型入渗试验的结果, 提出了集水沟+集水管 (同时为出水管) 排水形式的布设方法, 为实际工程中设计桥头路基内部排水系统, 提供了一定的参考。
参考文献
[1]张艳梅.高速公路排水系统设计探讨[J].公路与汽运, 2005.
[2]陈昕.高速公路排水设计浅谈[J].河南科技, 2005 (2) .
[3]吴健.高速公路路基路面排水的设计[J].山西建筑, 2009 (21) .
[4]马英.高等级公路路基路面排水设计[J].山西建筑, 2006, 32 (24) :90～91.
综合排水系统 篇2
2.负责给排水系统设备运行、维护保养和故障维修工作，对象包括给排水系统泵类、阀类、管道和末端设备。
3.严格执行公R]各项规章制度，操作规程。
4.随时掌握设备运行状况并做好记录，发现问题及时处理和报告。
5.严格遵守安全防火制度，认真执行清洁卫生制度。
6.负责在维修主管的安排下组织本组员工对所有公共区域的门窗、地面、墙面、地下室设施的巡检、维修工作。
7.负责在维修主管的安排下对内外道路、围墙等日常巡检和维修等维护工作。
8.负责在维修主管的安排下对各办公场所、公共设施及配套设施的维修。
9.负责在维修主管的统一安排下对本项目新增项目、外委项目接管及验收的现场实施、记录工作。
10.负责按公司及项目有关规定监督、协助和指导本组员工及时为住户提供服务，确保维修质量并采取有效措施改进服务。
11.负责协助维修主管向工程部经理提交管辖范围内设备、设施的更新、改造方案，并在维修主管的安排下负责具体实施项目整改。向主管提交设备的改造、更新前后运行效果的各方面对比和改造、更新经验总结。
12.在主管的安排下负责节日期间、各种集会、庆典、临时施工等用水接、拆、巡检及用电的抄录工作。
13.负责完成日常使用的专业技术资料的搜集、巡检记录和本专业的销匙管理工作。
14.负责所有涉及本组工作及本专业的技术服务工作质量达标并承担相应责任。
15.负责配合维修主管制定所管辖公共区域设备、设施管理的各种规章制度。
16.负责向维修主管提出工程管理方面的合理化建议。
17.负责在防汛负责人的指挥下领导本组员工进行雨季防汛工作的实施。
18.负责小区突发性事件如停水、停电、跑水、火警情况的处理。
19.在完成本职工作的同时,按主管工作指令要求，做好工程部其他工种的协助工作。
城市高架桥综合排水系统设计 篇3
城市高架桥排水设施是市政桥梁的附属工程, 其工程质量的好坏直接影响桥梁工程的外观质量和整体质量。由于破坏时不会影响主体结构, 设计时往往不被重视。
随着城市经济发展, 高架桥作为提高城区道路通行能力和服务水平, 缓解城市交通压力, 方便市民出行的重要手段, 在国内各大城市得到越来越广泛的应用。但是在高架桥使用过程中, 有关城市高架桥排水设施的问题频频发生:排水不畅, 桥面道路长期浸泡在积水中, 路基强度大大降低, 破坏了路基的整体性能;桥面排水系统损坏, 造成夏天瀑布, 冬日冰凌, 降低桥下车辆的行动力, 使车辆在行车过程中容易产生交通事故;泄水管养护、检修不及时, 造成坠落, 严重影响桥下行人和车辆的安全。
为保证交通安全、改善城市环境条件, 城市高架桥排水设施的设计优化成为亟待解决的问题。本文结合济南市二环西路高架桥工程, 对城市高架桥综合排水设施进行了方案比选和优化设计。
2 排水设计方案的比选
城市高架桥排水系统由桥梁纵横坡、排水口、集水槽、排水管等组成。桥梁顶面设置纵横坡后将雨水汇至桥面排水口, 集水槽集水后通过排水管排到桥梁以外的地下排水系统。对济南市二环西路高架桥工程, 提出三种排水方案, 见表1。
城市高架桥桥面排水管的设计应保证桥面雨水迅速排走, 不影响车辆的行驶安全, 从施工质量、后期养护等各方面综合考虑, 结合国内外城市高架桥综合排水的设计经验, 济南市二环西路高架桥工程采用方案一。
3 桥面排水系统设计
3.1 设计径流量计算
依据JTJ 018-97公路排水设计规范, 济南市二环西路高架桥5年重现期10 min降雨历时的降雨强度为q5, 10=2.5 mm/min, 5年重现期转换系数为1.0, 60 min降雨强度转换系数为0.5, 5 min降雨强度转换系数为1.25, 则降雨强度q=3.125 mm/min。沥青路面桥面的径流系数=0.95。排水口设置在桥墩处, 跨径按30 m考虑, 桥梁净宽11.75 m, 则汇水面积0.000 352 5 km2。
推出设计径流量Q=16.67q F=16.67×0.95×3.125×0.000 352 5=0.017 5 m3/s。
3.2 排水管的选择
排水管的直径不仅要根据排水量确定, 还需要考虑桥梁使用期间的杂物堵塞等因素, CJJ 11-2011城市桥梁设计规范中要求排水管道应采用坚固的、抗腐蚀性能良好的材料制成, 管道直径不宜小于150 mm。二环西路高架桥排水管以PVC-U材料圆管为主, 排水管横坡1.5%, 排水管内平均水流速度排水管的泄水能力由设计径流量联立方程可以求得排水管直径D=133 mm。因此选用外径=160 mm完全能满足桥梁的排水功能。
4 排水口和集水槽方案设计
由于沥青路面的渗透作用, 沥青结构层间将会存在层间水。济南市二环西路高架桥工程在外侧防撞护栏与路面之间设置碎石盲沟, 层间水横向渗入碎石盲沟内, 纵向通过渗水孔排入排水口。排水口设置于道路两侧的墩顶位置, 大约30 m一个, 在凹曲线、超高段位置对排水口适当加密, 增加1个~2个排水口。利用纵坡和横坡将桥面雨水汇集至墩顶处的集水槽, 通过泄水管引入横向排水管进而引至桥墩处地面雨水收集系统。
早期的集水槽预埋件及雨篦均采用铸铁, 运营过程中会发生锈蚀, 也容易被盗窃, 养护难度大。为改善上述不利状况, 二环西路高架桥箱梁施工时预埋泄水管, 泄水管采用不锈钢管, 与集水槽底采用钢板焊接, 集水槽预埋件采用4 mm厚Q235c钢板。雨篦采用玻璃纤维增强复合材料制作, 玻璃纤维增强复合材料具有轻质高强、成型方便、结构可设计、耐冲击、耐腐蚀、耐温度等许多优良特性。雨篦可以根据玻璃纤维的用量和铺向以满足强度要求, 拉伸强度高, 弹性系数高, 但重量是铸铁的1/3, 且无需养护, 大大减少了后期被盗的养护工作。
5 排水管固定
为保证外挂排水管的坚固性, 利用管卡和膨胀螺栓将排水管固定在箱梁下缘。管卡采用不锈钢材料制作, 排水管直线段管卡间距不大于50 cm, 曲线段不大于20 cm。锚栓埋入深度不小于厂家提供标准埋深长度, 通过锚栓配套螺母调整PVC-U管位置, 调整锚栓规格和埋入深度形成箱梁底水平段PVC-U管横坡, 螺母采用双螺母形式。膨胀螺栓性能应符合JB/ZQ 4763-2006膨胀螺栓的要求。
排水管在箱梁外缘固定的方式早期采用圆形管卡为主, 该方法固定不牢固, 不易更换管卡, 在使用过程中经常发生PVC-U管坠落的情况。济南、西安、武汉等地就报道过排水管坠落事故。为避免PVC管外挂在箱梁外缘出现脱落, 影响桥下行人和车辆的行驶安全, 济南市二环西路高架桥在横向排水管弯头两侧的梁底预埋钢板, 采用不锈钢U形管卡焊接在钢板上进行加强, U形管卡强度大, 维护也较方便, 大大减少了PVC-U管坠落的几率。这种方法在二环西路高架桥的使用过程中初见良好。
6 结语
城市高架桥排水系统作为附属工程虽对结构整体安全无大影响, 但其设计的科学合理与否, 可直接反映出这个城市的经济状况、管理状况如何。本文结合济南市二环西路高架桥工程, 对城市高架桥的排水设计进行了优化, 设计方案方便养护、维修。为类似城市高架桥的排水设计提供了较好的参考依据。
参考文献
[1]JTJ 018-97, 公路排水设计规范[S].
[2]CJJ 11-2011, 城市桥梁设计规范[S].
综合排水系统 篇4
综合治理工作总结
2014上半年，排水公司综合治理工作开局良好。在集团的正确领导和上级有关部门的精心指导下，认真贯彻全国社会治安综合治理工作会议精神，以维护社会和公司的稳定为根本，按照“巩固、完善、规范、提高” 的要求，不断加强对综合治理工作的领导，全面落实综合治理各项措施，做了大量扎实有效的工作，推动社会治安综合治理各项工作的深入发展，确保了政治治安和员工的思想稳定。
现将公司上半年综合治理工作的具体开展情况总结如下：
一、领导重视，健全机制，确保综合治理工作顺利开展 在工作中，公司以领导责任制为龙头、以目标管理为核心，始终把社会治安综合治理摆在公司工作的首要位置来抓，明确规定了社会治安综合治理工作实行目标管理，实行量化考核，将综合治理与经营管理工作同部署、同检查、同考核；确保了综合治理工作的落实。并将综合治理工作与生产经营工作有机结合，详尽分解，进一步细化到每个环节，真正实现了公司工作不忘综合治理，综合治理工作服务公司，形成了整体上全面推进的发展态势。根据实际，公司成立了综合治理工作领导小组，积极开展创建综合治理合格单位活动；综合治理目标管理从领导拓展到各部门、各工程处，层层签订责任状，在全公司形成一把手负总责，分管领导具体负责，员工在分工范围内相应负责的责任体系，切实做到了“看好自己的门、管好自己的人、办好自己的事”，有效地促进了综合治理工作的开展，有力地维护了公司的稳定。
二、加强宣传教育、强化培训，确保队伍素质全面提高 始终以“三个代表”重要思想为指导，开展经常性和针对性的法制教育，有计划地组织员工学习上级的有关文件精神和《安全生产法》、《劳动法》、《消防法》、《道路交通安全法》等相关的法律法规，突出学习的针对性和实效性，不断提高各类岗位人员的法制观念和管理素质，加强对综合治理工作的深刻理解，提高全体员工的参与意识，形成了自觉遵纪守法，自觉维护公司生产经营和生活秩序的良好氛围。坚决严厉打击黄、赌、毒的各类丑恶现象和违法犯罪活动，全面推动综合治理工作的进程。
为了能牢固竖立“安全生产无小事”的观念，不断强化施工现场安全生产和安全管理的效率和效力，定期组织安全管理人员学习安全生产的有关文件知识、操作规范、安全手册，加大员工综合素质的培训和考核，使员工熟练掌握施工现场安全管理、消防安全等知识和各种防范手段，建设了一支观念鲜明、工作高效、服务到位的高素质的员工队伍，为社会治安综合治理做好人才保障。
三、落实责任，防患未然，确保综合治理效果明显增加 制度建设是工作的前提，制度落实是工作的保证，领导经常指导督促各单位、各部门做好综合治理工作，大小会议上必讲安全成为惯例，启发大家警钟长鸣。落实好施工现场及办公场所安全值守和巡检工作，进一步强化安全保卫措施，确保将不安全因素消除在萌芽状态。严格落实安全岗位目标责任制，从防火、防盗、防抢劫等方面严格制度，一丝不苟，加强对财务、仓库的安全保卫管理，认真做好公司内部防火、防盗、防破坏、防事故四防工作。全面落实人防、物防、技防、保密措施，并及时开展高密度、多层次、全方位、经常性的综合治理安全检查，切实消除“三违”现象，有效遏制各类案件和事故的发生，切实把综合治理工作做到了最基层，做到了每名职工身上。
“无事常如有事时，提防才可以弥意外之变；有事常如无事时,镇定方可以消局中之危。”，以“积极预防、及时发现、快速反应、确保恢复”为原则，公司制定了各项应急处理预案，积极实行应急演练，提高对突发事件的应急处理能力，促进应急工作的规范化、制度化、保障公司安全生产工作顺利进行。
认真贯彻执行《消防法》和《机关、团体、企业、事业单位消防安全管理规定》，全面落实各工程处和各岗位消防安全责任制，强化日常的消防检查和防范，确保办公场所、施工现场的消防设施随时保持完好状态，预防和减少火灾事故的发生。“安全月”期间组织全体员工进行消防器材使用、扑救火灾常识的培训，并按事先制定的方案进行了演练，使员工对应急疏散的程序、正确使用灭火器材的技能有了进一步的实际体验和提高，在今后面对突发事件时能做到从容应对、将损失减少到最低程度，正确的处理好安全与生产、安全与效益、安全与发展的关系，为社会治安综合治理奠定基础。
四、与时俱进，开拓创新，确保综合治理工作跃上新台阶 2014上半年，排水公司认真贯彻落实上级综合治理工作精神，通过全体员工的共同努力，取得了一定成绩。但同时，我们也要清楚地认识到新时代下的新形势、新任务和新要求，今后我们将突出“预防为主、防重于治、防治结合”的指导思想，不断提高自身政治素质和服务水平，与时俱进，开拓创新，使排水公司的综合治理工作跃上一个新台阶，为企业的健康发展、稳步推进作出新的更大的贡献。
沈阳市排水公司
避险车道综合排水设计 篇5
1.1 紧急避险车道 (Emergency escaping lane)
为减轻危害程度, 在长陡下坡路段路侧专门设置的撤离车道, 用于使制动失灵等失控车辆 (特别是重载汽车) 驶离主车道, 并安全减速至停止。紧急避险车道以下简称为避险车道。
1.2 避险车道结构
一条完善的避险车道由避险车道由避险车道引道、避险车道 (制动床或砂堆) 、服务车道及配套交通设施组成。避险车道制动床一般由较高滚动阻力的材料组成, 其底基一般宜硬化以使制动床底部集料不被污染。
1.3 服务车道
服务车道应紧靠制动床, 以便拖车和维护车辆使用。服务车道的宽度应至少为3m (一般宜为3.5m, 若条件允许下可取4.5m或5m) , 其表面应硬化, 也可以用砾石铺砌。应避免失控车辆的驾驶员把服务车道作为避险车道使用。
2 避险车道综合排水
避险车道综合排水分为, 路基边沟排水、路基路面排水、线外排水三部分。
2.1 路基边沟排水
避险车道引道辅助车道行车方向右侧路基排水与主线路基边沟排水一致, 按常规路基边沟排水设计, 为梯形、矩形边沟。只要满足避险车道及引道右侧的边沟水与其连体保证排水畅通即可。
避险车道及引道两侧的边沟设置应与其路基路面排水相配合形成一个有机体系。详见下条路基路面排水。
2.2 路基路面排水
路基路面排水是避险车道排水的关键, 也是保证制动床有效工作的重要环节。
避险车道底基宜硬化, 避免使用后集料与底基泥土混合导致集料板结影响其制动效果。为了避免制动床集料的污染, 避险车道宜设置完备路基路面的排水系统。但一般地通过使制动床横断面成一坡度、阻止水源进入避险车道、设置横向排水管和纵向排水沟的方式和在底基和制动床材料之间铺设土工布或块石阻止含水的细小村料的渗透实现排水的效果不佳。笔者认为避险车道制动床及与其相连的服务车道应做一个专题路基路面排水设计, 其如图“避险车道排水图”所示。
由于避险车道制动床有要保证集料的松散特殊性要求, 故避险车道路基路面排水主要理念为, 保证路基外汇水不流入, 而需排水的汇水面积内积水为往下渗流, 在集料底部的防水混凝土层以单向坡流向外侧的纵向汇水凹槽, 再经过横向排水槽穿过防撞墙流入外侧矩形边沟。当避险车道坡度过大防水混凝土与路床之间的摩阻力不足以抵抗避险时车辆避险产生的冲击力时, 可在防水混凝土下方做一些防滑台或小型摩擦桩以满足安全要求。
为防止冬季制动床集料冻结有条件可在防水层上面安装导热装置, 及测温装置与遥控装置, 以方便运营管理与养护。
2.3 线外排水
在挖方路段修建避险车道, 往往是建在山脚下、或山腰上, 往往山坡上的水随坡而下, 对避险车道的路基安全造成隐患, 对汇水小的小山坡可通过边沟疏导, 而对大的汇水需通过截水沟和线外排水沟疏导。
3 养护
1) 在避险车道每次被使用、失控车辆被拖出避险车道制动床之后, 尽快铺平制动床集料。即使没有车辆驶入避险车道, 也要定期翻松集料以免集料被压实, 每次翻松至少60cm深。
2) 冬季注意防止制动床集料冻结。
参考文献
[1]中华人民共和国交通部, 公路路线设计规范 (JTG D20—2006) [M].北京:人民交通出版社, 2006.
大型基坑综合降排水技术 篇6
福州名城港湾二期位于福州市马尾区, 总建筑面积11.6万m2, 单层联体地下室, 建筑面积约2.1万m2。本工程±0.00相当于罗零标高7.60m, 场地标高为6.40m, 该基坑面积约2.5万m2, 开挖深度为3.4~5.2m。地下室基坑北侧距民房仅12m。基坑支护采取深层水泥土搅拌桩结合放坡喷锚相支护形式。根据地质勘察报告, 本工程基坑底标高低于地下水位层面。
场地地质情况自上而下为: (1) 杂填土:层厚0.40~1.30m, 局部分布; (2) 填砂:层厚0.90~2m, 全场地分布; (3) 砂砾, 层厚0.70~18m, 全场地分布.
场地水文地质条件, (2) 填砂层和 (3) 砂砾层中的孔隙潜水受闽江侧向补给及鼓山山脉渗透, 渗透系数K=11m/d, 因此场地的地下水是很丰富的, 根据抽水试验成果, 单井出水量每天高达400t, 抽水影响半径为45m。
2 工程特点难点
(1) 地下水很丰富, 台风、大雨也影响施工。基坑大, 地下室施工工期长。
(2) 基坑处于旧城区, 降水将会造成周边建筑物下沉, 特别基坑北侧距民房仅12m。
(3) 前期采用轻型井点降水, 满足不了降水要求。
3 降排水方案设计
(1) 本工程基坑降排水布, 如图1。
(2) 降水井及回灌井设置:地下室南边侧墙设置钻径Φ1000、孔深12m的降水井, 孔位间距约12m, 其它侧墙边适当增大降水井间距, 降水井位置离地下室外墙边3m范围内, 降水井共设置41。回灌井和观测井的设置:为减少因基坑降水对周边建筑物的不良影响, 在建筑物分布密集的基坑北侧在基坑外侧距止水帷幕6m处, 共设置坑外回灌井5口, 水位观测井2口, 回灌井与水位观测井同排布设, 在回灌井无法满足回灌要求时, 水位观测井也可兼作回灌井使用。回灌井与水位观测井的主要设计参数相同, 做法也同坑内降水井。
降水井孔内钢筋笼为Φ600。做法:竖向主筋12 16, 加劲筋16@1000, 螺旋箍Φ8@150, 外包钢丝网一道、密目网一道。做法见图2。
(3) 在主楼范围内设置集水坑, 集水坑位置应在承台内。集水坑做法:集水坑上口2000mm×2000mm, 下口1500mm×15000mm, 四周堆叠600mm宽砂袋。集水坑底设200mm厚10~20mm碎石, 坑底低于承台底1000mm。做法见图3。
(4) 主楼四周设置通往集水坑的盲沟, 盲沟尺寸300mm×300mm, 为防止塌壁, 沟内填200mm厚10~20mm石子层。做法见图4。
4 降水井及回灌井施工
4.1 工艺流程
钻机就位→降水井成孔→下放井管→充填滤料→洗井→抽水。
4.2 关键施工技术
(1) 钻进成孔。根据设计井点定出的各井点中心位置, 挖设直径Φ1000的引孔埋设护筒, 采用直径Φ1000的反循环钻机成孔, 采用泥浆护壁钻孔, 泥浆比重小于1.05, 下管前保证井底沉渣厚度不大于20cm, 方可下放滤管。
(2) 井管安制、滤料充填。井深12m, 钢管长12m, 根据井身结构及井管要求进行, 按要求绑扎滤网, 下至孔底, 孔底1m处填砾石, 下放井管时对准孔口中心, 缓缓下放, 防止对孔壁的挤压和刮擦, 造成进管的损坏和孔壁的坍塌, 当井管下到设计孔深位置后, 稍微向上拉紧提直, 固定在孔口中心, 使井管与孔壁间的环状间隙均匀, 便于填砾, 填砾时应边填砾边用水冲洗, 使孔壁泥土基本清除, 从而提高单井出水率。
(3) 洗井。投砾完成后, 立即用管外注清水循环法工艺, 抽、停交替进行洗井, 直至水清砂净为止。洗井结束前测量井深, 清理井底, 使井底沉碴小于20cm。
(4) 下泵。下泵深度距井底1~2m.井口加盖, 且高于地面50cm。
(5) 抽水。采用Φ300波纹管和砖砌450mm排水沟进行排水, 排水沟须满足每小时200t的排水量, 坡度3/1000, 每隔20~30m设置1个1m×1m×1m砂沉淀井。潜水泵下至设计标高后, 当井外排水系统完善后即可以进行抽水。
5 降水与回灌的技术要点
5.1 定期监测水位、流量
在整个降水、回灌过程中, 要对降水井、回灌井、观测井水位及流量进行观测, 每昼夜不少于6次。在每口井边设置稳固的标高, 并用水准仪在各标杆上测一等高的水平线, 每次从该水平线向下量测, 并记下数据。
监测内容: (1) 降水前降水井内的水位; (2) 降水稳定时井内最低水位; (3) 单井抽水流量; (4) 各观测井降、灌前后的水位变化; (5) 回灌前回灌井内的水位; (6) 各回灌井的回灌流量; (7) 回灌井内水丘最高水位。
5.2 回灌量的调整
回灌水量应根据地下水位的变化及时调整, 尽可能保证抽灌平衡, 既要防止灌水量过大而渗入基坑, 又要防止灌水量过少, 使地下水位失控。
回灌量调整根据上述监测结果进行, 当各观测井降、灌前后水位差超过1.0m时, 应通过阀门调整回灌量, 只要控制回灌井内稳定时的最高水位与未降、灌前观测井内的正常地下水位差在设计值时, 就可以控制回灌量, 满足降灌平衡。
5.3 基坑及周围建筑物监测
(1) 由业主委托专业监测单位, 在降水施工前, 必须对场地内所有的水位观测井内的稳定水位进行测量、标定和记录;降水与回灌施工过程中应加水位观测工作, 以指导和调整降水与回灌施工。回灌井的回灌水量应通过水位观测井中的水位变化进行调节控制, 既要防止回灌水量过大而渗入基坑影响施工, 又要防止回灌水量过小, 使地下水位失控而影响回灌效果。通常回灌水量不宜超过原有稳定水位标高。
(2) 监测主要内容为:原有建构筑物沉降;坑顶水平位移和垂直沉降;支护结构变形。监测时间从基坑土方开挖开始至地下室回填完成。
(3) 监测频率: (1) 基坑开挖过程中:一般1~3d测一次; (2) 降、灌水前后水位差过大、或雨后测试数据变化大及开挖后期, 应加密监测。
6 结束语
本工程地下室基坑应用深搅帷幕止水与综合降排水技术联合方案, 从基坑土方开挖到全部地下室结构施工完毕施工工期90余天, 降水效果显著, 保证了基坑施工安全。施工体会如下:
(1) 大口径降水井要根据出水量变化, 可灵活选择抽水泵的型号和增减抽水泵数量, 能及时控制地下水水位。
(2) 合理布井与适当加深降水井深度和确保成井施工质量, 也是确保基坑降水效果的有效措施。
(3) 回灌井与降水井是一个完整的系统, 只有使它们共同有效地工作, 才能保证地下水位处于动态平衡。
摘要：某大型连体地下室大基坑地下水极为丰富, 且北边为旧居民区。通过大口径降水井结合盲沟排水系统和设置回灌井系统, 满足了基坑降水的要求, 同时也防止了周边民居的沉降, 高效顺利的完成了基坑工程施工。
关键词：大口径降水井,回灌井,基坑,监测
参考文献
[1]JGJ120-99建筑基坑支护技术规程[S]
[2]水文地质手册[M], 地质出版社
综合医院工程的给排水设计 篇7
本工程为中外合资的综合医院,建筑面积12 625 m2,地上4层,局部地下室。1层～3层为门诊部、急诊部、病房等医疗部门,4层及局部地下室为配套的动力站房。医院采用会员制,服务对象主要是在华的外国人士。医院不仅具有先进的医疗设施,现代化的管理模式,更加强调从方方面面对病人的总体关怀,因此,对给排水系统也提出了更高的要求。
1 给水系统
给水系统分质供水,设置了饮用水系统及冲洗水系统。
1.1 饮用水系统
通常饮用水用来烹饪与饮用。本建筑的饮用水则是供应除冲洗大便器外的各种卫生器具及设备用水,如洗脸盆、浴盆。业主认为,来医院就诊和住院的都是病人,很可能在洗脸或淋浴时会不小心将水吞咽,另外,外国人历来有饮用冷水的习惯。为保证病人的身体健康和生活习惯,除冲洗厕所的水外,供水要求全部达到可直接饮用的标准。
1.2 系统流程
城市自来水先经过砂滤器,投加消毒剂后储存入原水箱,加压泵从原水箱中吸水,经活性碳过滤器、软化器后存入饮用水箱。生活变频加压泵从饮用水箱吸水,经过精密过滤器、紫外线消毒器供给换热器和各用水点。为保证水质,供各用水点的管路通过循环泵做干管循环,循环回水补充至紫外线消毒器前。为保证水质稳定,本系统24 h循环。
1.3 管道水力计算
本系统主要供应洗浴用水,故其管道水力计算仍可按生活给水设计秒流量公式计算:
其中,qg为计算管段的给水设计秒流量,L/s;Ng为计算管段的卫生器具给水当量总数;α,k均为根据建筑物用途而定的系数。
1.4 管网设计
由于每层用水点很多(60处以上)且分布很不规则,在进行管道设计时无法实现循环水系统通常采用的上行下给或下行上给的供水方式。设计中采用了立管为供水干管,每层大循环的方法,如图1所示。
这种循环方式存在着一个问题,即各层回水压力易不平衡,从而使底层用水不稳定,甚至出现供水短路。为防止这种情况发生,应尽量使。,b,c三点处压力相等。在保证一定流速的前提下,各层尽量加大管径,减小水头损失。同时对供水起点且用水量相对较大的3层,相应缩小管径,加大这层管道水头损失。
1层:qg=2.75 L/s,管径为80,流速为0.54 m/s,管道长度303 m,水头损失3.2 m H20;2层:qg=2.75 L/s,管径为80,流速为0.54 m/s,管道长度335 m,水头损失3.5 m H20;3层:qg=4.02 L/s,管径为80,流速为0.81 m/s,管道长度206 m,水头损失4.5 m H2O。
同时,在每层给水干管的末端设置可调式减压阀,以保证各回水点处压力。
由于饮用水对水质有所要求,为避免因管径加大、流速降低而产生的水中微粒沉积甚至滋生细菌,需要保证水在流动过程中对管道内壁有一个不停冲刷的作用,根据一些较成熟的经验,饮用水在系统压力合适、管道阻力允许的情况下,流速应保证0.5 m/s～1.5 m/s。设计中采用的流速在此范围之内。
2 热水系统
供水温度60℃,其流程为饮用水经热媒为蒸汽的容积式换热器换热后,供给各用水点。管网中的水随时循环回换热器,保证管网中水温始终保持在60℃。
由于医院内部用水点(除大便器外)基本上全部为洗脸盆、浴盆用水,且这些用水点均要求有热水供应,所以热水系统在设计上与饮用水系统完全相同,这里不再赘述。值得一提的是,设计中要求每周将热水系统在80℃～85℃温度范围内循环一次,这样做的目的是为了杀死可能产生的“军团菌”。因为“军团菌”易滋生在热水系统中,国外已有“军团菌”使人致死的个例。
3 冲洗水系统
从经济的角度出发,厕所冲洗水应该用自来水,无须经过特殊处理。但业主要求冲洗水经过砂滤器予以处理后方可使用,想必是感官上的一种要求。
其流程如下:城市自来水→砂滤器→原水箱→变频加压泵→各用水点。
4 排水系统
国内许多建筑的厕所由于通气问题解决的不好,而导致厕所内甚至周围环境的气味令人无法忍受,对整个建筑产生了不利的影响。从根本上解决厕所气味的办法是设计一个具有良好通畅透气性的排水系统。医院需要整洁安静的环境,它同时对噪声也有较高的要求。为此,设计中采用了器具通气的方式,如图2所示。
目前,国内排水系统中很少采用这种通气方式,而国外却广泛采用。究其原因:
1)国内对环境气味的要求不是很严格,设计规范中也无特殊要求;
2)器具通气对建筑上的做法有所要求,会占一定的建筑面积做竖井;
3)国内还设有定型产品可供设计选用,使得器具通气设计较为繁琐。实际上,在使用定型的排水配件后,器具通气是很容易实现的。
5 污水处理
本工程是一家集医疗、保健、康复、急救于一体的综合医院,但院内不收治患有传染性疾病的病人。其排放的污水中主要含有与普通生活污水类似的有机污染物及病原性微生物和有毒、有害的物理化学污染物。根据有关规定,医院污水须经过处理后方可排放,故在院区内建设了污水处理站,待污水处理达标后,方可排放。院区内未设化粪池,全部污水均排至污水处理站。
5.1 污水水质水量
污水量70 m3/d;BOD5:150 mg/L～250 mg/L;CODGr:300 mg/L～500 mg/L;SS:400 mg/L;总大肠菌群数:109个/L～1010个/L(设计时取中间值)。
5.2 排放标准
根据当地环保部门的要求,废水处理应达到GB 8978-1996污水综合排放标准二级排放标准,即:CODCr≤150 mg/L;BOD5≤60 mg/L;SS≤200 mg/L;大肠菌群数不大于1 000个/L,总余氯大于3 mg/L(接触时间不小于1 h)。
5.3 工艺流程的确定
鉴于本医院污水的特点,采用了在一般医院污水处理中较为常用的生化处理为主的处理工艺,即:以污水好氧生物接触氧化+次氯酸钠消毒、污泥次氯酸钠消毒+好氧消化为主的处理方案。由于医院没有化粪池,污水中SS含量较高,所以应在生物接触氧化池前增设初沉池,以确保生化处理系统的稳定运行。由于水量很小,不会产生很多的污泥,使用污泥脱水机干化污泥则成本相对较高,设备利用率低且影响污水站环境卫生,而采用好氧污泥消化成本低,卫生条件好,操作也十分方便,消化后污泥定期抽走即可。
5.4 污水处理工艺流程的描述
污水由管道收集进入污水处理站,经机械格栅去除污水中的大块漂浮物后进入地下调节池,格栅拦截的栅渣定期清理运走。在调节池中均匀了水量水质且予曝气后的污水由无堵塞潜污泵提升进入初沉池去除大部分SS。初沉池出水进入生物接触氧化池进行好氧生化处理,依靠池内大量生物膜在充氧曝气的情况下,吸附、降解水中的大部分有机污染物、病菌和其他有毒物质。生物接触氧化池中老化脱落的生物膜在二沉池中沉淀,污水在二沉池中得到澄清并加入消毒剂——次氯酸钠溶液,污水与消毒剂接触一段时间并保持一定余氯量。经过以上处理后污水可确保达到排放标准。初沉池、二沉池内产生的污泥经污泥贮池由污泥泵提升至污泥浓缩池,并向浓缩池中投加消毒剂。浓缩后污泥进入污泥消化池进行好氧消化,以进一步减少污泥体积。消化污泥定期运出。
6 结语
本工程设计中“以人为本”的理念,为我们今后的设计开阔了视野。随着社会和经济的发展,人们对居住和工作环境的要求越来越高,同时对与人们息息相关的给排水系统的要求也会更加严格。目前,分质供水,饮用水入户已广泛采用,但对排水系统尤其是通气问题还没有引起人们的足够重视。这就需要我们在今后的设计工作中加以注意,使得给排水系统更好的为人们服务。
参考文献
[1]王素卿.全国民用建筑工程设计技术措施——给水排水[M].北京:中国建筑标准设计研究院,2003.
[2]GB 50015-2003,建筑给水排水设计规范(2009年版)[S].
浅析城市综合体给排水设计 篇8
1.1 给水设计
虽然城市综合体是为了方便大家所设立的一种集多种模式、多种业态于一身的综合体, 但是在方便大家的同时并不是方便所有人, 在进行给排水设计时, 应该根据不同的业态要求进行不同的规划和设计, 保证每一种模式的业态能够在给水系统的控制之下正常地进行水源的利用。为了满足对给排水的管理要求, 就应该根据物业进行分区管制, 也就是说, 保证冷热水的单独计量和单独设置。
为了给综合体中的不同业态提供稳定的供水, 一般采用的是两路市政进水管道的环状供水, 主要是在室外供水, 而对于建筑物的室外用水主要是利用雨水, 回收再利用。这种方式不光可以提供足够的水资源, 还能够循环用水, 节约水资源。
由于综合体建筑中的业态繁多, 对于水资源的利用量也是比较大的, 为了更好地为人们提供持续稳定的供水, 应该采用的是加压供水系统和变频供水的方式, 这样一来, 整个综合体建筑物中的供水就能够得到保障。一旦出现水资源供应不足的问题, 就利用水箱进行设置, 也就是提前在水箱中存储一定的水资源, 当出现紧急情况时可以不至于没有水供应, 可以利用水箱中的水资源进行及时的调节和供应。利用水箱时需要注意的就是要及时清洁水箱, 保证人们用到的是干净的水资源。
在完善给排水系统时, 需要根据不同的业态形式采用不同的水容量计算方式。比如如果是办公大楼和商场, 就应该在室外设置相应的总水表, 也就是说设置单体水表, 这样一来就能够根据不浪费水资源的相关标准给水;如果是餐饮行业或者是酒店, 就应该分区进行计量, 保证每层能够设置计量。在餐饮行业中, 通常使用的计量方式有两种, 一种就是通过酒店的日流量进行水的计量和供应, 还有一种就是根据酒店的实用空间进行计量, 不同的方式针对不同的形式各有优劣之处, 使用时应该根据实际情况酌情设计。而其他形式的业态就应该是设置生活泵房, 这样比较方便对供应水量的计量。
1.2 排水设计
城市综合体属于占地面积广阔的各类功能的集合圈, 所以在雨季时, 内部的雨水流量很大。为此, 工程人员可通过虹吸雨水的方式进行综合体建筑内部排水, 与传统排水方式相比可以更好地排出自由水。因此这种排水方式不仅可以节约圈内雨水管道设置的成本, 还能让整体的城市综合体建筑更加大方美观。因此利用虹吸雨水方式进行排水, 很大的优化了综合体建筑排水设计工程的建设。
对于室外排水系统, 首先要根据市政排水体制来设计圈内的排水系统。其次再兼顾考虑景观的条件进行圈内排水管道、雨水口、排水沟等的布置。而室内排水系统一般情况下排水立管应不少于2根。若排水立管长度大于100m, 需设置立管转弯或其他消能措施。
对于酒店和商业厨房, 应当尽量设置排水地沟, 同时设滤网。而且应该适当减少弯头、增大排水管管径。还要考虑到主排水管要尽量避开下层重要区域, 厨房排水必须经过油水分离装置。
雨水排水系统方面, 应采用内排水方案, 在集水井中设置双泵处理流量较大的雨水, 有顺序启动、水位控制及超水位报警功能, 且为了满足供电需要, 至少双回路供电。对于下沉广场区域的雨水的利用, 将在第三章节详细介绍。
1.3 消防系统设计
消火栓的系统设置, 首先要根据当地政府部门的要求进行设计, 如对于超高层建筑应采用常高压系统, 在考虑方便使用的同时也要兼顾美观要求。且对于喷淋系统设置应在提前征询当地消防部门要求的前提下尽量采用临时高压系统, 超高层建筑宜选用快速响应喷头。对于变电所等电气设备用房应采用气体灭火。室内净高较高的情况下, 设置大空间智能灭火系统。
(1) 室内步行街消防设计分析。设计要点如下:设置独立的自动喷水系统冷却保护防火玻璃, 设置独立消防泵和管网。自动喷水系统的喷头采用边墙型快速响应喷头或窗玻璃专用喷头, 达到将火灾尽量限制在店铺内, 使火灾造成的影响局部化, 限制火灾蔓延的目的。
(2) 大商业和室外步行街商铺消防设计。室外步行街小商铺户内均应设置室内消火栓系统, 消火栓的设置靠墙明装, 靠柱则在户内中间柱里侧, 为了保证火灾初期的消防用水, 应尽量增大高位水箱的容量。
(3) 电影院消防设计。电影院内观影层和放映层设置消防软管卷盘的室内消火栓系统。且观影层和疏散通道的消火栓及管道等应暗装, 且有明显醒目的标志, 同时要考虑到便于消防员取用。电影院内消防给水系统的管道和接口应密闭良好防止漏水。大堂卖品售卖区和售票区有局部装饰吊顶的, 吊顶上应设置湿式自动喷水灭火系统, 在观众厅、大堂等人员密集部位应使用快速响应喷头。
2 问题和解决方法
2.1 自动消防设施的应用和问题
(1) 电系统。首先, 在安装了探头的室内需要通风流畅, 否则可能会导致主机的误报警报。其次, 对于手动报警器, 因考虑到方便按动, 故一般安装在较低的地方, 这样一旦出现误按和乱按的情况, 会发出警报。
(2) 水系统。一般而言, 喷淋管和消防箱管分隔放置, 各用一组管子。对于不同的场所和环境以及是否吊顶等情况, 采用不同喷淋方式。例如若是吊顶则一定安装下喷。而酒店和宾馆一般是安装侧喷, KTV包房则根据房间的大小和形状而定。
2.2 下沉广场的雨水利用
采用下沉式庭院雨水回用, 将雨水进行处理后可用于下沉式庭院绿化、广场浇洒。雨水收集与下沉式庭院雨水排放结合, 广场雨水- 格栅滤网- 初期弃流- 雨水调蓄沉淀池- 过滤器- 加药消毒-绿化浇洒清水池- 变频供水泵- 室外给水栓、地下车库冲洗栓。初期雨水由雨水排水泵排至室外, 后期雨水由提升泵排至雨水调蓄沉淀池。雨水经过滤器过滤, 消毒后排至绿化浇洒清水池。雨水回用基本满足绿化, 道路浇洒的用水量。
3 结论
通过全文的论述使读者不光了解到了城市综合体中对水资源的利用模式, 同时对于给水排水设计也有了一定的认识。全文主要针对城市综合体的给水排水设计进行详细地分析, 旨在表明我国的城市综合体在用水时是有一定的系统管理模式。同时, 希望能够通过全文的论述给相关部门的工作人员提供一定的参考价值, 以更大程度地提升我国城市综合体的给水排水水平, 不断地完善城市中的给排水系统。
摘要：所谓的城市综合体就是将城市中一些能够提高人们生活便利性的功能综合在一起进行一致的开发和创造, 同时, 这种城市综合体是在城市不断发展的经济一步步刺激之下而产生的。在综合体中, 有酒店住宅、餐饮娱乐等人们日常离不开的场所, 通过这种综合体的形式进行运作, 使得人们能够生活更加便利和丰富多样。而本研究主要论述的就是城市综合体中给排水的相关设计。
关键词：城市综合体,给水系统,排水系统,消防系统
参考文献
[1]黄伯平, 李晓慧.超高层商业综合体给排水设计要点[J].建筑设计管理, 2015 (03) :86-89.
[2]滕涛.高新工业自动消防系统的研究[J].城市建设理论研究, 2013.
[3]杨娟.浅析商业综合体建筑给排水工程的设计和分析[J].房地产导刊, 2014.
核电厂温排水余热综合利用分析 篇9
近十多年来, 中国经济快速发展, 对电力的需求量大幅度增加。火电站消耗的资源量大, 环境影响大。为了缓解能源矛盾, 促进节能减排的目标, 以核电为中心的清洁、经济、高效的新一代可持续电力产业正在崛起。图1是近十年中国的核电装机容量变化, 从2001年的243万KW到2011年的1257万KW, 翻了近五翻[1]。
文献[2]中预计2020年可达7000万KW, 2030年达2亿KW, 2050年可达4亿KW, 核电产业迅猛发展。然而核电厂仅有33%热能转化为电能, 如果不加利用, 随温排水排放, 则每百万核电机组每年排入环境水体的余热可折合标准煤约70~150万t/年[3,4]。因此, 充分利用核电厂的余热, 对于避免类似文献[5-8]中的热污染, 保护环境, 节约能源具有重大的社会意义和经济效益。
二、核电厂余热综合利用
核电厂温排水余热温度在50℃以下, 属于低品位热能。核电站温排水余热利用可分为直接利用和非直接利用, 余热直接利用的主要领域有种植业和养殖业[9]。利用热泵技术把温排水提高温度后可充当加热油田的拌热水[10]、集中供暖、海水淡化等。国内外温排水余热利用实践主要集中于水产养殖、大棚温室[11,12], 还有集中供暖[13], 海水淡化[14]。余热综合利用是余热研究的发展趋势。图2是核电站温排水余热综合利用模块示意图。在余热综合利用系统中, 可以把非直接利用部分根据模块图进行再利用。此余热综合利用系统, 涉及到了农业、水产养殖业、工业及居所供暖以及海水淡化, 突破了以往以美国学者Bread为代表的单一行业余热综合利用方式, 把余热利用量较大的工业以及海水淡化结合起来, 提高核电厂温排水的余热利用率, 从而有效控制热污染。
(一) 温水养殖模块
利用电站温排水养鱼, 主要是为了减轻或避免电站温排水夹带大量的余热排入环境中, 引起热污染, 造成对周围生态环境的破坏。20世纪60年代开始, 苏联、日本、美国、法国、德国、丹麦、以色列、匈牙利、波兰等很多国家都利用电厂温排水进行鱼类、贝类、虾类等水产品养殖。我国在70年代初, 黑龙江省开始尝试温水养鱼, 因效果显著, 后开始在全国各地陆续推广。适用温水养殖的种类有牡砺、罗非鱼、胡子鲶、淡水白鲳、鲤鱼、鲫鱼、草鱼、淡水鲨鱼、对虾、鳗鲡、鲈鱼等。进行温水养殖时, 应该充分考虑水温对水质的影响, 严格控制温排水引水量。温排水引水量计算公式:
由 (1) - (3) 式可得G:
式中Q1———鱼池水面散发热量;Q2———鱼池表面蒸发水汽潜热量;RB——鲍恩比率;C———经验蒸发系数;W———风速;P———风速;Ts———水面温度;Ta———近水面温度;es———Ts的饱和水汽压;ea———Ta的饱和水汽压;c———水的比热;Δt———鱼池水和温排水的温度差。
为准确控制水温等重要水质参数, 保障温水养殖顺利进行, 在引水量理论计算的基础上, 应在养殖水域安装智能水质传感器, 在线检测水质的温度变化、溶解氧等重要水质因子, 图3是溶解氧随温度变化曲线。如图所示, 溶解氧随着水温的升高而减小。
(二) 工业及居所供暖和温室大棚供热模块
工业及居所供暖的热量需求大, 能充分利用核电厂的余热。因核电厂供热与工业及居所供暖所需温度有差异, 直接利用价值不高, 一般通过利用热泵技术先提高温排水的温度, 从而达到利用所需温度。经过热泵的转换后, 除了给小区供暖, 可应用的工业领域有:工业空间供热;食品加工、洗涤、去皮、消毒和清洁等行业;金属去污和处理;石油化学工业和食品工业的蒸馏作用;谷物、木材及各类海产品或水产品干燥等。热泵工作效率COP大于1, 持续不断地吸取温排水的低品位热能, 相比于直接用锅炉加热热源, 利用温排水为工业及居所供暖具有节约煤炭资源, 减少燃煤引起的大气污染等功效。
一般蔬菜的适宜生长温度在18℃~35℃, 而单一的日光大棚很难保证蔬菜生长所需温度, 并且不稳定。文献[15]表明, 温室土壤加热对农作物还具有增产作用。正如图4所示, 在土壤下埋设供热管后, 土壤温度增加, 土壤容重减小, 有机质分解加速, 速效磷、速效氮等矿物质的可利用含量增加。
利用温排大棚可以生产蒜苗、芹菜、韭菜、菠菜、香菜、黄瓜、辣椒等蔬菜。温室大棚利用温排水来供热有热源稳定、可靠、节能、环保的优越性。文献[16]中的喷水浇灌供热方式, 可以快速有效提升温室内的空气温度, 但是容易引起植物病变, 产生渍害。采用埋地管道可以均匀布热, 并且直接作用于土壤层, 调节蔬菜等农作物的生长环境。若单一的埋地管道供热量不够, 可以借鉴文献[17]地下管道式和吊管式供热协调供热, 从而保证大棚温室足够所需热量, 此时大棚温室内的总热量为埋地管道的放热量Q1和悬吊管道放热量Q2之和。单位时间内利用管道总的散热量可以供热的面积为S:
设管道长度Δx的微分段内流体的温降为-Δt, 则埋地管道的放热量Q1:
其中Δt=t1-t2
其中A=πdl
由 (4) - (9) 式可得S:
式中D———管道的外径;d———管道的内径;l——散热区管道总长度;αn———散热管内壁的换热系数;αw———散热管外壁的换热系数;λ———散热管道管壁导热系数;ρ———温室内空气密度;cp———温室内空气的定压比热容;t1———设计供水温度;t2———埋地管道回水温度;t3——吊管式管道回水温度;t4———使用区所需温度;ta———使用区内的基础平均温度;h——温室高度;Q——管道在温室内总放热量;Q'———温室内每立方米空间需要提供的热量。
(三) 海水淡化模块
核电厂温排水属于低品位热能, 一般的反渗透法和蒸馏法利用低品位热能不够经济, 效率较低。沿海核电厂一般用海水进行冷却, 现将温排水制取淡水, 不仅可以充分利用温排水的余热, 消除了热污染, 而且还能节省海水淡化厂自行抽取海水、过滤海水的前期处理, 大幅度降低淡水生产成本, 为周边地区提供廉价的生活用水, 发挥巨大的社会效益和经济效益。露点蒸发技术是一种新型的海水淡化方法, 它的运行原理如图5, 能够高效利用低品位热能。
三、小结与展望