工業廠區給排水地下管網布置的研究

王真

（山西省安裝集團股份有限公司，山西太原 030032）

0 引言

大型工業聯合體相應給排水地下管網（以下簡稱地管）通常包含兩部分，即全廠性地管連接各裝置（一級地管）與裝置地管設計（二、三級地管）。其中一級地管負責各裝置邊界線外的整個廠區地管設計，而二級地管是負責裝置內道路兩邊主地管連通裝置駐地管與整個廠區地管（一級地管），三級地管負責連通裝置主地管即二級地管與各單體。大型工業廠區地下管網有復雜的系統，包含很多種類與數量，一般由多家單位共同完成項目設計，而且整個項目建設周期中設計工作一直貫穿其中[1]。為了保障項目建設進度節省資金，更好地滿足項目施工現場需求，通常實施“地下管網先行”的思想。因地下管網參與設計單位多，地下管網先行因外圍交接點存在不確定性條件，此種情況下要動態化調整管網總圖布置、裝置進出口條件以及水平衡，實際設計工作中管道與建筑物、管架基礎、管道間等存在相互碰撞的調整問題，使得工業廠區要重視地下管網設計的協調與復雜性。

1 工業廠區地管智能化管理思路

工業廠區地管中，電力、通信線路直接連接生產運行系統，通常在生產管理系統中控制電氣與通信系統運行。然而供熱、自來水、消防及污水等管線運行缺乏配套的檢修管理系統。實際工作中，為了加強廠區地管控制，保障地管系統運行更加穩定，及時發現并解決系統運行故障，檢修過程中精準明確管線部位，其他地下設施不會受損而且也不會影響其他作業，以此全面提升維修效率減小系統故障概率[2]。其中，根據集中管理控制思路設計運行管理系統，采集現場數據全面呈現集控室運行系統畫面與參數，操作控制現場在線設備，還可更好地統計分析系統運行數據。此過程中，基于熱網、自來水、消防水及防水等系統構建運行管理系統，管理檢修系統借助BIM技術設計完善動態化管理系統，利用三維圖形可視化管理滴灌，便于管理追溯與計劃檢修；保護管理系統是保護設施的設置加強許可、監控與考核等管理措施，更好地保護地下管網不收到破壞。實際工作中要注意，在同一管理平臺中建立3個系統，以共享信息，保障實際運行效果。

2 給排水系統分類

大型工業廠區給排水滴灌系統主要包含給水與排水兩大系統。為了提高水資源使用效率保護環境，秉承“量水而行”的原則，全面把控整個廠區給排水地管系統劃分及原則。如果沒有明確劃分地管系統，就會造成水質與水溫不同的水一起混用與混排，為項目安全與環境保護埋下了隱患。因而設計給排水地管過程中，合理劃分系統是首要任務。

2.1 給水系統劃分

工業廠區給水系統劃分過程中，要深入了解針對聞喜東鎮污水處理廠項目國家制定的水資源管理機制、總量控制指標、年平均水資源耗損指標與用水標準等，秉承盡可能減少一次用水量的原則，盡可能使用回用水節省水資源，有限回收并使用可回水與有綜合使用價值的廢水[3]。結合各裝置不同水質、水溫與水壓要求，還要參考各裝置不同生產性質、規模與耐火等級等因素，將廠區給水系統劃分成原水、生活與生產、臨時高低壓消防、循環給水、循環回水以及再生水等系統。其中，生產給水系統又包含低壓生產給水與高壓生產給水系統。實際工作中結合不同用水需求，適當地增加、減少或合并給水系統。

2.2 排水系統劃分

工業廠區地管排水系統，秉承清污與污污分流、分級控制、分質處理思想。所有污水與清凈廢水通過處理后都可回收利用，一般環境水體中不會直接排入無污水。通過深度處理后，處理后污水與各裝置清凈廢水都可再回收使用。濃鹽水的處理要提高其濃度，充分提高可利用水資源回收使用效率[4]。廠區排水系統具體包含生活污水、生產污水、生產清凈下水、初期污染雨水及清凈雨水等系統，其中生產污水系統又包含油污水與氣化污水系統，而生產清凈下水系統也可劃分為循環水排污水與鍋爐排污水系統等。結合實際處理要求，適當地增減或合并排水系統。

3 地管給排水系統設計協調

工業廠區給排水地管整個項目建設周期，設計工作貫穿其中，為了確保順利完成地管設計，要重視設計協調工作，通常由項目總設計院負責協調。給排水地管設計前與設計過程中，總設計院負責協調市政管理管理部門、各裝置設計院與公輔項目設計院等的地管外圍交接點、總圖布置、水平衡及全廠以及地管外部協調等工作，還要協調設計院內部各專業，如廠區一級地管與裝置內部地管協調，其具體內容如下[5]。

3.1 協調地管外圍交接點

工業廠區給排水地管設計工作中，部分廠區外圍給排水市政管理不夠完善，甚至處于規劃期階段。實際施工中，為了明確管網外圍交接點的界區條件，組織相關協調會是十分必要的。通常，設計人員為總設計院與公輔項目設計院協同設計，業主與市政管委會專業人員負責協調溝通，以此明確廠區地管的外圍交接點，獲得準確的原水、雨水及污水等管道接入排出點坐標、標高、溫度、壓力、流量、管徑與管道材質等相關數據[6]。該協調會應提供會議紀要，為地管設計提供重要的參考。地管外圍交接點的協調，召開協調會發揮著重要的作用，如果沒有做好協調工作，那么后期管線設計走線與管徑等就會出現偏差，造成地管設計被迫重新返工設計，甚至廠區內部給水系統無法正常進入廠區，也不能順利排出污廢水，企業正常運行受到嚴重的干擾。

3.2 協調總圖布置與水平衡

工業廠區給排水地管設計工作中，結合水量與材質要求準確計算地管管徑。總圖布置圖設計中，明確給排水地管走向、坐標與標高等因素，因而通過交流，地管設計中總圖布置與水平圖經過各裝置設計院簽字確認，其能夠為管網設計提供重要參考。因伴隨設計的深入，要動態化調整總圖布置與水平衡，因而針對總圖布置與水平衡要召開多次協調會，明確地管設計條件。因此，地管設計工作很大程度上是基于反復變動而不斷深入的[7]。

3.3 外部協調廠區一級地管

地管設計工作中，各設計單位間缺乏明確工作界面，以此相互推諉責任而且工作效率不高，無法獲得準確的工程量與造價，給排水設施設不符合實際施工，無法打通地管，項目無法成功開車，因而要召開一級地管協調會解決這些問題。首次協調會上，首先要界定工作界面，通常由公輔項目設計院負責各裝置區域外給排水管網設計，各裝置設計院完成內部給排水管道設計。裝置界區線外1m處各裝置給排水地管交接，道路上不能交接。進入界區后，設計院應將在線計量儀表設置在一次、二次用水及循環水管道上，并將獲得的數據傳送到兒歌裝置控制室顯示與記錄，與公輔項目銜接部位設置切斷閥，裝置界區外第一檢查井部位進行無壓管道交接。同時，在協調會上，各裝置設計院確認并會簽公輔項目設計院或總體設計院設計的分工界面，以為地管設計提供可靠參考。地管設計工作到一定階段后，要再次召開協調會，各裝置設計院確認會簽本單位提出而且或公輔項目設計院復核統一后的相關交接點信息，為順利進行地管設計奠定良好的基礎。

3.4 內部協調會

廠區一級地管平面布局包含地上與地下各專業空間布局與規劃，為了降低設計交叉與碰撞，提管架開始土建施工前，各專業布局方案、管架基礎、道路兩側地管及電纜隧道等部位初步成型，召開內部協調會。此次會議旨在討論并解調各專業空間布局存在的交叉與碰撞性問題，充分討論協商后，明確局部調整管架的跨距，還有給排水專業調整與管架基礎雨水井、消防栓與閥門井等[8]。內部協調會也會有會議紀要，各參會人員通過會簽確認以此為后期地管設計提供重要依據。

3.5 內部地管協調

初步確定廠區一級排水管網平面布局后，裝置內部地管協調會的召開非常必要，可以為二三級地管預留接管部位，并在經過裝置單體設計人員確認后確保能順利開展地管設計工作。

4 廠區地管設計技術要點

4.1 明確首頁圖

地管設計工作中，為了統一設計院排水系統與設施表示方法，要在首頁圖中明確規定，同時在圖紙上標注清楚。

4.2 合理做好地管平面布置

地管平面布置過程中，要充分考慮地管用途、相互關系與相互間的影響。各類管道平面排列沒有交叉，與道路或建筑物平行排列，盡可能減少交叉；干管要靠近主裝置與支管連接較多的一側；設備或管廊基礎下方不能鋪設地管。

4.3 管道豎向設計

地管埋深設計工作中，要充分考量最大冰凍線影響，通常給水管最小管頂覆土不能高于冰凍線0.3m。地管安全運行狀態下，可在冰凍線以上埋設排水管網。

4.4 所選管材

實際施工中結合項目所在地地質與交通運輸等情況，參考施工現場水質、水溫、水壓與業主等實際需求，綜合考量合理選擇管材。

4.5 設計出圖相關注意事項

眾所周知，設計圖中地面標高為絕對標高，排水管與管頂平接，無壓管標管內底、有壓管標管中心、排水檢查井井底及排出管管內底等標高。因工業廠區建設面積法，一張地下管網布置圖無法詳細呈現項目施工所需相關信息如標高、坐標、管道長度、管徑與尺寸等，因而要結合地形與管道不足等因素合理劃分整個廠區地管布置圖，分成不同區域分別出圖并標明區域位置。

4.6 調整配合施工現場

項目建設中，如果實際施工不符合總圖標高時，使得部分管線覆土不足或埋深較大。因而設計人員要實時關注項目施工現場情況以此調整設計圖，有效記錄圖紙與實際施工存在的差異，為項目竣工提供充足資料。項目施工中，還要結合項目施工進度，施工企業應用鋼板封堵措施加強保護待定管線留頭，以防堵塞管道，交接工作確定后方可進入下一環節施工。

5 廠區地管保護管理系統

工業廠區建立地管保護系統，旨在更好地保護供熱、供水、消防、污水、電力及通信等線路，以防出現非自身運行或檢修造成的故障，加強外部開挖、沖擊或碾壓等引起管線受損的管控。實際工作中，地管保護管理要做好以下4項工作。

5.1 加強管理地管地面標志物

為了更好地保護地管，明確電纜與光纜等敷設地面規范設置標志樁，而且電纜與光纜敷設還要符合鋪砂蓋磚的要求。因地面檢查井可用于標志物，因而供熱、供水、消防與污水等管線通常不用再設置相應的標志物，如果管線距離檢查井有一定的距離，可設置相應的標志樁。實際工作中，要注意以下3方面管理內容：①加強管理電纜與光纜項目施工管理，做好鋪砂蓋磚的同時依照規定設置保護標志樁。②嚴格管理供熱、供水、消防及污水等管線檢查井施工，施工標高符合周邊地坪要求，不能遮掩或突出地面較高，還要保障項目施工質量。③日常維護也是非常必要的，加強保護樁與檢查井保護，一旦受損要及時進行維修。

5.2 嚴格落實地管區域管理

廠區地管布置過程中，地面施工許可審批要嚴格制定地管區域作業許可管理制度，明確哪些作業不屬于可審批范圍，哪些可獲得審批。地管保護管理系統中，作業許可審批流程的設置至關重要，如果地管區域開展動土作業或其他作業會損壞地管，應先設置內部審批辦理流程，通過審批后才能施工。

5.3 合理監控地管區域

地管保護管理系統中，設計視頻監控系統加大監督力度，該監控系統安裝于地下管道區域，配置相應的廣播系統。如果工作人員發現地管作業不符合規定，要及時利用廣播喊話制止，以防破話地下管網，以降低地管非本體故障受損的概率。

5.4 建立健全考核管理系統

為了保障地管穩定運行、順利檢修與保護管理，地管保護管理系統中考核管理體系的建立非常必要。科學制定考核機制，系統自動考核運行與檢修等人員不符合規定的操作行為，自動評估地管保護區域中非許可作業操作行為，以此有效管理地管區域。

6 結語

綜上所述，給排水排管設計工作非常重要，具有一定煩瑣性。實際工作中，設計人員要具備豐富經驗，很強的溝通能力與責任心，精細化做好項目設計，以此實現節能、節水與節省投資的目標，保障工業廠區地下管網安全運行。