工业厂区给排水地下管网布置的研究

王真

（山西省安装集团股份有限公司，山西太原 030032）

0 引言

大型工业联合体相应给排水地下管网（以下简称地管）通常包含两部分，即全厂性地管连接各装置（一级地管）与装置地管设计（二、三级地管）。其中一级地管负责各装置边界线外的整个厂区地管设计，而二级地管是负责装置内道路两边主地管连通装置驻地管与整个厂区地管（一级地管），三级地管负责连通装置主地管即二级地管与各单体。大型工业厂区地下管网有复杂的系统，包含很多种类与数量，一般由多家单位共同完成项目设计，而且整个项目建设周期中设计工作一直贯穿其中[1]。为了保障项目建设进度节省资金，更好地满足项目施工现场需求，通常实施“地下管网先行”的思想。因地下管网参与设计单位多，地下管网先行因外围交接点存在不确定性条件，此种情况下要动态化调整管网总图布置、装置进出口条件以及水平衡，实际设计工作中管道与建筑物、管架基础、管道间等存在相互碰撞的调整问题，使得工业厂区要重视地下管网设计的协调与复杂性。

1 工业厂区地管智能化管理思路

工业厂区地管中，电力、通信线路直接连接生产运行系统，通常在生产管理系统中控制电气与通信系统运行。然而供热、自来水、消防及污水等管线运行缺乏配套的检修管理系统。实际工作中，为了加强厂区地管控制，保障地管系统运行更加稳定，及时发现并解决系统运行故障，检修过程中精准明确管线部位，其他地下设施不会受损而且也不会影响其他作业，以此全面提升维修效率减小系统故障概率[2]。其中，根据集中管理控制思路设计运行管理系统，采集现场数据全面呈现集控室运行系统画面与参数，操作控制现场在线设备，还可更好地统计分析系统运行数据。此过程中，基于热网、自来水、消防水及防水等系统构建运行管理系统，管理检修系统借助BIM技术设计完善动态化管理系统，利用三维图形可视化管理滴灌，便于管理追溯与计划检修；保护管理系统是保护设施的设置加强许可、监控与考核等管理措施，更好地保护地下管网不收到破坏。实际工作中要注意，在同一管理平台中建立3个系统，以共享信息，保障实际运行效果。

2 给排水系统分类

大型工业厂区给排水滴灌系统主要包含给水与排水两大系统。为了提高水资源使用效率保护环境，秉承“量水而行”的原则，全面把控整个厂区给排水地管系统划分及原则。如果没有明确划分地管系统，就会造成水质与水温不同的水一起混用与混排，为项目安全与环境保护埋下了隐患。因而设计给排水地管过程中，合理划分系统是首要任务。

2.1 给水系统划分

工业厂区给水系统划分过程中，要深入了解针对闻喜东镇污水处理厂项目国家制定的水资源管理机制、总量控制指标、年平均水资源耗损指标与用水标准等，秉承尽可能减少一次用水量的原则，尽可能使用回用水节省水资源，有限回收并使用可回水与有综合使用价值的废水[3]。结合各装置不同水质、水温与水压要求，还要参考各装置不同生产性质、规模与耐火等级等因素，将厂区给水系统划分成原水、生活与生产、临时高低压消防、循环给水、循环回水以及再生水等系统。其中，生产给水系统又包含低压生产给水与高压生产给水系统。实际工作中结合不同用水需求，适当地增加、减少或合并给水系统。

2.2 排水系统划分

工业厂区地管排水系统，秉承清污与污污分流、分级控制、分质处理思想。所有污水与清净废水通过处理后都可回收利用，一般环境水体中不会直接排入无污水。通过深度处理后，处理后污水与各装置清净废水都可再回收使用。浓盐水的处理要提高其浓度，充分提高可利用水资源回收使用效率[4]。厂区排水系统具体包含生活污水、生产污水、生产清净下水、初期污染雨水及清净雨水等系统，其中生产污水系统又包含油污水与气化污水系统，而生产清净下水系统也可划分为循环水排污水与锅炉排污水系统等。结合实际处理要求，适当地增减或合并排水系统。

3 地管给排水系统设计协调

工业厂区给排水地管整个项目建设周期，设计工作贯穿其中，为了确保顺利完成地管设计，要重视设计协调工作，通常由项目总设计院负责协调。给排水地管设计前与设计过程中，总设计院负责协调市政管理管理部门、各装置设计院与公辅项目设计院等的地管外围交接点、总图布置、水平衡及全厂以及地管外部协调等工作，还要协调设计院内部各专业，如厂区一级地管与装置内部地管协调，其具体内容如下[5]。

3.1 协调地管外围交接点

工业厂区给排水地管设计工作中，部分厂区外围给排水市政管理不够完善，甚至处于规划期阶段。实际施工中，为了明确管网外围交接点的界区条件，组织相关协调会是十分必要的。通常，设计人员为总设计院与公辅项目设计院协同设计，业主与市政管委会专业人员负责协调沟通，以此明确厂区地管的外围交接点，获得准确的原水、雨水及污水等管道接入排出点坐标、标高、温度、压力、流量、管径与管道材质等相关数据[6]。该协调会应提供会议纪要，为地管设计提供重要的参考。地管外围交接点的协调，召开协调会发挥着重要的作用，如果没有做好协调工作，那么后期管线设计走线与管径等就会出现偏差，造成地管设计被迫重新返工设计，甚至厂区内部给水系统无法正常进入厂区，也不能顺利排出污废水，企业正常运行受到严重的干扰。

3.2 协调总图布置与水平衡

工业厂区给排水地管设计工作中，结合水量与材质要求准确计算地管管径。总图布置图设计中，明确给排水地管走向、坐标与标高等因素，因而通过交流，地管设计中总图布置与水平图经过各装置设计院签字确认，其能够为管网设计提供重要参考。因伴随设计的深入，要动态化调整总图布置与水平衡，因而针对总图布置与水平衡要召开多次协调会，明确地管设计条件。因此，地管设计工作很大程度上是基于反复变动而不断深入的[7]。

3.3 外部协调厂区一级地管

地管设计工作中，各设计单位间缺乏明确工作界面，以此相互推诿责任而且工作效率不高，无法获得准确的工程量与造价，给排水设施设不符合实际施工，无法打通地管，项目无法成功开车，因而要召开一级地管协调会解决这些问题。首次协调会上，首先要界定工作界面，通常由公辅项目设计院负责各装置区域外给排水管网设计，各装置设计院完成内部给排水管道设计。装置界区线外1m处各装置给排水地管交接，道路上不能交接。进入界区后，设计院应将在线计量仪表设置在一次、二次用水及循环水管道上，并将获得的数据传送到儿歌装置控制室显示与记录，与公辅项目衔接部位设置切断阀，装置界区外第一检查井部位进行无压管道交接。同时，在协调会上，各装置设计院确认并会签公辅项目设计院或总体设计院设计的分工界面，以为地管设计提供可靠参考。地管设计工作到一定阶段后，要再次召开协调会，各装置设计院确认会签本单位提出而且或公辅项目设计院复核统一后的相关交接点信息，为顺利进行地管设计奠定良好的基础。

3.4 内部协调会

厂区一级地管平面布局包含地上与地下各专业空间布局与规划，为了降低设计交叉与碰撞，提管架开始土建施工前，各专业布局方案、管架基础、道路两侧地管及电缆隧道等部位初步成型，召开内部协调会。此次会议旨在讨论并解调各专业空间布局存在的交叉与碰撞性问题，充分讨论协商后，明确局部调整管架的跨距，还有给排水专业调整与管架基础雨水井、消防栓与阀门井等[8]。内部协调会也会有会议纪要，各参会人员通过会签确认以此为后期地管设计提供重要依据。

3.5 内部地管协调

初步确定厂区一级排水管网平面布局后，装置内部地管协调会的召开非常必要，可以为二三级地管预留接管部位，并在经过装置单体设计人员确认后确保能顺利开展地管设计工作。

4 厂区地管设计技术要点

4.1 明确首页图

地管设计工作中，为了统一设计院排水系统与设施表示方法，要在首页图中明确规定，同时在图纸上标注清楚。

4.2 合理做好地管平面布置

地管平面布置过程中，要充分考虑地管用途、相互关系与相互间的影响。各类管道平面排列没有交叉，与道路或建筑物平行排列，尽可能减少交叉；干管要靠近主装置与支管连接较多的一侧；设备或管廊基础下方不能铺设地管。

4.3 管道竖向设计

地管埋深设计工作中，要充分考量最大冰冻线影响，通常给水管最小管顶覆土不能高于冰冻线0.3m。地管安全运行状态下，可在冰冻线以上埋设排水管网。

4.4 所选管材

实际施工中结合项目所在地地质与交通运输等情况，参考施工现场水质、水温、水压与业主等实际需求，综合考量合理选择管材。

4.5 设计出图相关注意事项

众所周知，设计图中地面标高为绝对标高，排水管与管顶平接，无压管标管内底、有压管标管中心、排水检查井井底及排出管管内底等标高。因工业厂区建设面积法，一张地下管网布置图无法详细呈现项目施工所需相关信息如标高、坐标、管道长度、管径与尺寸等，因而要结合地形与管道不足等因素合理划分整个厂区地管布置图，分成不同区域分别出图并标明区域位置。

4.6 调整配合施工现场

项目建设中，如果实际施工不符合总图标高时，使得部分管线覆土不足或埋深较大。因而设计人员要实时关注项目施工现场情况以此调整设计图，有效记录图纸与实际施工存在的差异，为项目竣工提供充足资料。项目施工中，还要结合项目施工进度，施工企业应用钢板封堵措施加强保护待定管线留头，以防堵塞管道，交接工作确定后方可进入下一环节施工。

5 厂区地管保护管理系统

工业厂区建立地管保护系统，旨在更好地保护供热、供水、消防、污水、电力及通信等线路，以防出现非自身运行或检修造成的故障，加强外部开挖、冲击或碾压等引起管线受损的管控。实际工作中，地管保护管理要做好以下4项工作。

5.1 加强管理地管地面标志物

为了更好地保护地管，明确电缆与光缆等敷设地面规范设置标志桩，而且电缆与光缆敷设还要符合铺砂盖砖的要求。因地面检查井可用于标志物，因而供热、供水、消防与污水等管线通常不用再设置相应的标志物，如果管线距离检查井有一定的距离，可设置相应的标志桩。实际工作中，要注意以下3方面管理内容：①加强管理电缆与光缆项目施工管理，做好铺砂盖砖的同时依照规定设置保护标志桩。②严格管理供热、供水、消防及污水等管线检查井施工，施工标高符合周边地坪要求，不能遮掩或突出地面较高，还要保障项目施工质量。③日常维护也是非常必要的，加强保护桩与检查井保护，一旦受损要及时进行维修。

5.2 严格落实地管区域管理

厂区地管布置过程中，地面施工许可审批要严格制定地管区域作业许可管理制度，明确哪些作业不属于可审批范围，哪些可获得审批。地管保护管理系统中，作业许可审批流程的设置至关重要，如果地管区域开展动土作业或其他作业会损坏地管，应先设置内部审批办理流程，通过审批后才能施工。

5.3 合理监控地管区域

地管保护管理系统中，设计视频监控系统加大监督力度，该监控系统安装于地下管道区域，配置相应的广播系统。如果工作人员发现地管作业不符合规定，要及时利用广播喊话制止，以防破话地下管网，以降低地管非本体故障受损的概率。

5.4 建立健全考核管理系统

为了保障地管稳定运行、顺利检修与保护管理，地管保护管理系统中考核管理体系的建立非常必要。科学制定考核机制，系统自动考核运行与检修等人员不符合规定的操作行为，自动评估地管保护区域中非许可作业操作行为，以此有效管理地管区域。

6 结语

综上所述，给排水排管设计工作非常重要，具有一定烦琐性。实际工作中，设计人员要具备丰富经验，很强的沟通能力与责任心，精细化做好项目设计，以此实现节能、节水与节省投资的目标，保障工业厂区地下管网安全运行。