給水工程設(shè)計原則精選(九篇)

前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的給水工程設(shè)計原則主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。

第1篇：給水工程設(shè)計原則范文

關(guān)鍵詞：市政給排水系統(tǒng) 管線設(shè)計防洪排澇污水處理

中圖分類號：S276 文獻標識碼：A 文章編號：

隨著城市的快速發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)步伐也必須跟上城市發(fā)展的腳步，城市中的市政道路給排水工程就顯得越來越重要。城市排水工程設(shè)計，應從城市近、遠期發(fā)展考慮，根據(jù)管段所在區(qū)域與周邊區(qū)域的關(guān)系，地表水系、污水處理廠位置，結(jié)合排水現(xiàn)狀及規(guī)劃的雨水、污水排放方向，并考慮排水區(qū)域內(nèi)上、下游管段的銜接、匯水服務(wù)面積的劃分道路的豎向設(shè)計、用地標高等。多數(shù)城市排水規(guī)劃都滯后于城市建設(shè)，因此，對市政排水工程設(shè)計進行研究具有重要的意義。

一、市政排水工程設(shè)計原則

排水工程設(shè)計應在城市排水工程專項規(guī)劃指導下進行，根據(jù)專項規(guī)劃的設(shè)計成果對所實施的市政排水項目進行優(yōu)化設(shè)計在設(shè)計中應遵循以下要求：

（1）布置管渠系統(tǒng)，劃分匯水流域面積，確定排水方向及出路。

（2）安排好控制點的高程 應根據(jù)城市道路豎向設(shè)計，保證匯水面積內(nèi)的水都能自流排出。

（3）正確采用設(shè)計數(shù)據(jù)，污水排放量標準設(shè)計降雨重現(xiàn)期、地面集水時間和徑流系數(shù)，暴雨強度公式的采用等。

（4）管道的設(shè)計坡度和埋深根據(jù)設(shè)計規(guī)范、道路縱坡和外部排水條件確定，在滿足排水要求的前提下盡可能減少管渠埋深。

二、近期與遠期結(jié)合

排水工程設(shè)計既要考慮近期城市建設(shè)的要求，又要考慮城市發(fā)展后上、下游的銜接及排水需要。雨水、污水管道的管徑、管道埋深等問題，是排水工程設(shè)計近期與遠期銜接的關(guān)鍵；如果管道的管徑設(shè)計偏大或偏小，埋深過深或較淺，將直接影響到排水系統(tǒng)的正常運行。

三、實例分析

3．1項目概況

該城市地勢坡度較緩，坡向東北，常年主導風向為西南風，該區(qū)的暴雨強度公式為 q=1686(1+0.77lgp)/(t+8)0.72,徑流系數(shù)￠=0.6，在城市的東部有一條從西南至東北的河流，還有一條在城市的中部，由西南到東北的鐵路，將城市分成兩個區(qū)，其中Ⅰ區(qū)的人口密度為380人/公頃，污水量標準為140升/人?日，Ⅱ區(qū)的人口密度為 430人/公頃，污水量標準為130升/人?日。該城市共有三家工廠，在Ⅰ區(qū)有丙一家工廠，在Ⅱ區(qū)有甲、乙兩家工廠。綜合工業(yè)企業(yè)與公共建筑的排水量和水質(zhì)資料地質(zhì)資料、受納水體水文資料、城市氣溫資料、城市各區(qū)中各類地面與屋面的比例（%）等技術(shù)參數(shù)。設(shè)計出水水質(zhì)：污水處理后，其水質(zhì)至少達到二級處理標準，應當滿足：SS 40mg/l；COD 60mg/l；BOD30mg/l。

2.2 排水工程設(shè)計要點

2.2.1污水工程方案

（1）合流制排水系統(tǒng)：該系統(tǒng)是將生活污水、工業(yè)廢水和雨水混合在同一個管渠內(nèi)排除的系統(tǒng)。這種系統(tǒng)是在臨河岸邊建造一條截流干管，同時在合流干管與截流干管相交前或相交處設(shè)置溢流井，并在截流干管下游設(shè)置污水處理廠。

此排水系統(tǒng)克服了原有排水系統(tǒng)將排除的混合污水不經(jīng)處理就直接就近排入水體的缺點，但仍有部分混合污水未經(jīng)處理直接排放，成為水體的污染源而使水體遭受污染，這是它的嚴重缺點。

（2）分流制排水系統(tǒng)：該系統(tǒng)是將生活污水、工業(yè)廢水和雨水分別在兩個或兩個以上各自獨立的管渠內(nèi)排除的系統(tǒng)。由于排除雨水方式的不同，分流制排水系統(tǒng)又分為完全分流制（具有污水排水系統(tǒng)和雨水排水系統(tǒng)）和不完全分流制（只具有污水排水系統(tǒng)）排水系統(tǒng)

2.2.2排水工程一般規(guī)定

（1）管道系統(tǒng)布置要符合地形趨勢，一般宜順坡排水，取短捷路線每段管道均應劃給適宜的服務(wù)面積 匯水面積劃分除依據(jù)明確的地形外，在平坦地區(qū)要考慮與各毗鄰系統(tǒng)的合理分擔。

（2）盡量避免或減少管道穿越不容易通過的地帶和構(gòu)筑物，如高地、河道、鐵路、地下鐵道等當必須穿越時，需采取必要的處理或交叉措施，以保證順利通過。

（3）安排好控制點的高程。

（4）查清沿線遇到的一切地下管線，準確掌握它們的位置和高程，安排好設(shè)計管道與它們的平行距離，處理好設(shè)計管道與它們的豎向交叉。

（5）管道在坡度驟然變陡處，可由大管徑變?yōu)樾」軓?。當D=200~300毫米時，只能按生產(chǎn)規(guī)格減小一級。當 D≥400 毫米時，應根據(jù)水力計算確定，但減小不得超過二級。管道坡度的改變應盡可能徐緩，避免流速驟降，導致淤積。

（6）同直徑及不同直徑管道在檢查井內(nèi)連接，一般采用管頂平接，不同直徑管道也可采用設(shè)計水面平接，但在任何情況下進水管底不得低于出水管底。

（7）流量很小而地形又較平坦的上游支線，一般可采用非計算管段，即采用最小管徑，按最小坡度控制。

2.2.3設(shè)計步驟

根據(jù)確定的設(shè)計方案，進行管道設(shè)計，主要步驟如下：（1）在適當比例的、并繪有規(guī)劃總圖的地形圖上，按地形并結(jié)合排水規(guī)劃布置管道系統(tǒng)，規(guī)劃排水區(qū)域。（2）根據(jù)管道綜合布置，確定干支現(xiàn)在道路（或規(guī)劃路）橫斷面和平面上的位置，確定井位及每一管段長度，并繪制平面圖。（3）根據(jù)電算程序要求，確定控制管的高程、編號、管段長度，匯水面積及上游接管數(shù)。（4）進行水力計算，確定管道斷面，縱坡及高程，并繪制縱斷面圖。

2.2.4雨水工程方案

（1）雨水管一般規(guī)定：1)重力流管道按滿流計算，并應考慮排放水體水位頂托的影響。2)管道流時最小設(shè)計流速一般不小于0.75 米 /秒，如起始管段地形非常平坦，最小設(shè)計流速可減小到0.6米/秒。最大允許流速同污水管道一致。3)最小管徑和最小坡度：雨水管與合流管不論在街坊和廠區(qū)內(nèi)或在街道下，最小管徑均為 300 毫米，最小設(shè)計坡度為0.002。

（2）雨水管道水力計算的設(shè)計數(shù)據(jù)：

1)設(shè)計充滿度：雨水中主要含有泥砂等無機物質(zhì)，不同于污水的性質(zhì)，加以暴雨徑流量大，而相應較高設(shè)計重現(xiàn)期的暴雨強度的降雨歷時一般不會很長，故管道設(shè)計充滿度按滿流考慮。

2)設(shè)計流速：為避免雨水所夾帶的泥砂等無機物質(zhì)在管渠內(nèi)沉淀下來而堵塞管道，《室外排水設(shè)計規(guī)范》規(guī)定：滿流時管道內(nèi)最小流速應0.75m/s，明渠內(nèi)最小流速應 0.4m/s。為防止管壁受到?jīng)_刷而損壞，影響及時排放，規(guī)范 規(guī)定，金屬管道最大流速為10m/s，非金屬管最大流速為5m/s。

3)最小管徑和最小設(shè)計流速：雨水管道的最小管徑為 300mm，相應的最小坡度為3。

4)最大埋深和最小埋深：a)必須防止管壁因地面荷載受到破壞，為此管頂部需有一定厚度的覆土。(b)必須滿足街道連接管在銜接上的要求。這三個數(shù)值中的最大一個數(shù)值就是以管道的允許最小覆土厚度一般在干燥土壤中，最大埋深不超過 7- 8m，在多水、流砂、石灰?guī)r地層中，不超過5m。

2.3 排水工程方案設(shè)計

從環(huán)境保護方面來看，采用截流式合流制的城市，水體仍然遭受污染，甚至達到不能容忍的程度。采用分流制的城市，初雨徑流未加處理就直接排入水體，會對城市水體造成污染。盡管如此，分流制較靈活，適應社會發(fā)展的需求，一般又能符合城市衛(wèi)生的要求，所以在國內(nèi)外獲得了較廣泛的應用。

從造價方面看，合流制排水管道的造價比完全分流制一般要低20%-40%，可是合流制的泵站和污水廠卻比分流制的造價要高。

從維護管理方面來看，分流制系統(tǒng)可以保持管內(nèi)的流速，不致發(fā)生沉淀。同時，流入污水廠的水量和水質(zhì)比合流制變化小得多，污水廠的運行易于控制。

經(jīng)過各方面的比較，本項設(shè)計采用完全分流制排水系統(tǒng)，且地形坡度適中，以此采用截流式布置。

污水工程：根據(jù)實際地形，依據(jù)排水工程的一般規(guī)定，擬定兩套排水方案，由于城市中部的坡度傾于北和南，不同處就在于污水干管為局部排放和整體排放兩種走向。

管道的布置方案應在同等條件和深度下進行技術(shù)經(jīng)濟比較，選擇最佳方案。兩個方案的污水管道系統(tǒng)都采用截流式布置。

方案一：由于城市地形西南高，東北低，所以污水廠及出水口設(shè)在城市東北部，使所有污水盡量靠重力排出。主干管平行于河流布置，干管垂直于河流布置，有一處管線穿越鐵路。

方案二：污水廠及出水口位置不變，Ⅰ區(qū)的局部地區(qū)依靠Ⅱ區(qū)的干管排出，主干管平行于河流布置，有兩處管線穿越鐵路。

電算數(shù)據(jù)及結(jié)果如下：

第一套總造價：1321.41萬元無泵站

第二套總造價：1630.10萬元無泵站

經(jīng)過比較，第一套方案只穿一次鐵路，且造價低，故選擇第一套方案

雨水工程：

依據(jù)雨水管布置原則，就近排放，能通暢及時地排走城鎮(zhèn)和工廠面積內(nèi)的雨水。

3 結(jié)束語

城市市政排水工程的設(shè)計，應以排水專項規(guī)劃為設(shè)計依據(jù)，在城市排水專項規(guī)劃設(shè)計成果指導下進行 結(jié)合現(xiàn)狀、近期、遠期幾者的關(guān)系，分析現(xiàn)有的資料和城市的發(fā)展，充分考慮近期、遠期的結(jié)合，合理采用符合本項目工程的設(shè)計方案和設(shè)計參數(shù)，正確劃分流域范圍匯水面積，合理設(shè)計管徑大小和管道埋深。市政排水工程的合理設(shè)計，是城市排水系統(tǒng)能夠有效運行的前提，只有在排水工程合理設(shè)計的前提下，環(huán)境才能得到有效的保護，才能獲得良好的社會效益。

參考文獻

第2篇：給水工程設(shè)計原則范文

關(guān)鍵詞：生態(tài) 水利 工程 設(shè)計 原則

水利工程對經(jīng)濟與社會發(fā)展的巨大作用勿庸置疑。但是也必須看到水利工程對河流生態(tài)系統(tǒng)造成了不同程度的干擾【1】。水利工程對于河流生態(tài)系統(tǒng)的脅 迫主要表現(xiàn)在兩方面：一是自然河流的渠道化。包括平面布置上的河流形態(tài)直線化，即將蜿蜒曲折的天然河流改造成直線或折線型的人工河流。包括河道橫斷面幾何 規(guī)則化，即把自然河流的復雜形狀變成梯形、矩形及弧形等規(guī)則幾何斷面。還包括河床和邊坡材料的硬質(zhì)化，即渠道的邊坡及河床采用混凝土、砌石等硬質(zhì)材料。二 是指自然河流的非連續(xù)化。筑壩是順水流方向的河流非連續(xù)化，流動的河流生態(tài)系統(tǒng)變成了相對靜止的人工湖，流速、水深、水溫及水流邊界條件都發(fā)生了重大變 化。庫區(qū)內(nèi)原來的森林、草地或農(nóng)田統(tǒng)統(tǒng)淹沒水底。陸生動物被迫遷徙。水庫形成后也改變了原來河流營養(yǎng)鹽輸移轉(zhuǎn)化的規(guī)律。由于水庫截留河流的營養(yǎng)物質(zhì)，氣溫 較高時，促使藻類在水體表層大量繁殖，產(chǎn)生水華現(xiàn)象。藻類蔓延遮蓋住大植物的生長使之萎縮，而死亡的藻類沉入水底，在那里腐爛的同時還消耗氧氣。溶解氧含 量低的水體會使水生生物“窒息而死”。由于水庫的水深高于河流，在深水處陽光微弱，光合作用也弱，導致水庫的生態(tài)系統(tǒng)比河流的生物生產(chǎn)量低，相對要脆弱， 自我恢復能力弱。河流泥沙在水庫淤積，而壩下清水下泄又加劇了對河道的沖蝕，這些變化都大幅度改變了生境。由于靠水庫進行人工徑流調(diào)節(jié)，改變了自然河流年 內(nèi)豐枯的水文周期規(guī)律，即改變了原來隨水文周期變化形成脈沖式河流走廊生態(tài)系統(tǒng)的基本狀況。最后，眾所周知，不設(shè)魚道的大壩對于洄游魚類是致命的屏障。另 一類非連續(xù)化是由于河流兩岸建設(shè)的防洪堤造成的側(cè)向水流的非連續(xù)性。堤防妨礙了汛期主流與岔流之間的溝通，阻止了水流的橫向擴展。堤防把干流與灘地和洪泛 區(qū)隔離，使岸邊地帶和洪泛區(qū)的棲息地發(fā)生改變。原來可能擴散到灘地和洪泛區(qū)的水、泥沙和營養(yǎng)物質(zhì)，被限制在堤防以內(nèi)的河道內(nèi)，植被面積明顯減少。魚類無法 進入灘地產(chǎn)卵和覓食，也失去了避難所。魚類、無脊椎動物等會減少，導致灘區(qū)和洪泛區(qū)的生態(tài)功能退化。

概況地講，被改造過的河流生 態(tài)系統(tǒng)是由三個子系統(tǒng)組成。即：由動物、植物和微生物組成的生命系統(tǒng)，這是生態(tài)系統(tǒng)的主體。廣義的水文系統(tǒng)，包括地表和地下水體、土地、氣候系統(tǒng)等。再有 就是工程設(shè)施系統(tǒng)，這是人類改造河流的結(jié)果。后面兩個子系統(tǒng)組成生境，是生命支持系統(tǒng)。由于水利工程系統(tǒng)改變了河流形態(tài)，水庫調(diào)度運行又改變了原有的水文 規(guī)律，造成河流生態(tài)系統(tǒng)的生境變化，其結(jié)果可能造成河流生態(tài)系統(tǒng)生物群落多樣性的下降，使生態(tài)系統(tǒng)退化。

對于水利工程對河流生態(tài)系統(tǒng)的脅迫，應該采取正視而不是回避的態(tài)度。傳統(tǒng)意義上的水利工程學作為一門重要的工程學科，以建設(shè)水工建筑物為手段，目的是改造和控制河流，以滿足人們 防洪和水資源利用等多種需求?，F(xiàn)代科學發(fā)展使我們認識到，傳統(tǒng)意義上的水利工程學在力圖滿足人的需求時，卻在不同程度上忽視了河流生態(tài)系統(tǒng)本身的需求。而 河流生態(tài)系統(tǒng)的功能退化，也會給人們的長遠利益帶來損害。未來的水利工程在權(quán)衡社會經(jīng)濟需求與生態(tài)系統(tǒng)健康需求這二者關(guān)系方面，似應強調(diào)水利工程在滿足人 類社會需求的同時，兼顧水域生態(tài)系統(tǒng)的健康和可持續(xù)性。從學科發(fā)展角度看，現(xiàn)在的水利工程學的學科基礎(chǔ)主要是工程力學和水文學，水利工程規(guī)劃設(shè)計主要對象 是水文系統(tǒng)，往往忽視生命系統(tǒng)的現(xiàn)狀和未來風險等問題。學科的進一步發(fā)展應吸收生態(tài)學的理論及方法，促進水利工程學與生態(tài)學的交叉融合，用以改進和完善水 利工程的規(guī)劃及設(shè)計理論，形成水利工程學的新的學科分支－生態(tài)水利工程學（Eco-Hydraulic Engineering）。生態(tài) 水利工程學作為水利工程學的一個新的分支，是研究水利工程在滿足人類社會需求的同時，兼顧水域生態(tài)系統(tǒng)健康與可持續(xù)性需求的原理與技術(shù)方法的工程學【2】 【3】。生態(tài)水利工程的內(nèi)涵是：對于新建工程，是指進行傳統(tǒng)水利建設(shè)的同時（如治河、防洪工程），兼顧河流生態(tài)修復的目標。對于已建工程，則是對于被嚴 重干擾河流重點進行生態(tài)修復。

生態(tài)水利工程將與傳統(tǒng)治污技術(shù)、清潔生產(chǎn)（生態(tài)產(chǎn)業(yè)）以及環(huán)境立法和資源管理一起，成為河流生態(tài)建 設(shè)的主要手段之一。圖1表示了生態(tài)水利工程在河流生態(tài)建設(shè)中的地位。圖中右側(cè)表示人類活動對自然河流生態(tài)系統(tǒng)的干擾過程，左側(cè)表示人類活動對擾的河流 生態(tài)系統(tǒng)的修復過程。

這里討論的生態(tài)水利工程學的基本原則也是生態(tài)水利工程規(guī)劃設(shè)計的基本原則，筆者試歸納為以下五項內(nèi)容。

1．工程安全性和經(jīng)濟性原則

生態(tài)水利工程是一種綜合性工程，在河流綜合治理中既要滿足人的需求，包括防洪、灌溉、供水、發(fā)電、航運以及旅游等需求，也要兼顧生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)性的需求。 生態(tài)水利工程既要符合水利工程學原理，也要符合生態(tài)學原理。生態(tài)水利工程的工程設(shè)施必須符合水文學和工程力學的規(guī)律，以確保工程設(shè)施的安全、穩(wěn)定和耐久 性。工程設(shè)施必須在設(shè)計標準規(guī)定的范圍內(nèi)，能夠承受洪水、侵蝕、風暴、冰凍、干旱等自然力荷載。按照河流地貌學原理進行河流縱、橫斷面設(shè)計時，必須充分考 慮河流泥沙輸移、淤積及河流侵蝕、沖刷等河流特征，動態(tài)地研究河勢變化規(guī)律，保證河流修復工程的耐久性。

對于生態(tài)水利工程的經(jīng)濟 合理性分析，應遵循風險最小和效益最大原則。由于對生態(tài)演替的過程和結(jié)果事先難以把握，生態(tài)水利工程往往帶有一定程度的風險。這就需要在規(guī)劃設(shè)計中需要進 行方案比選，更要重視生態(tài)系統(tǒng)的長期定點監(jiān)測和評估。另外，充分利用河流生態(tài)系統(tǒng)自我恢復規(guī)律，是力爭以最小的投入獲得最大產(chǎn)出的合理技術(shù)路線。

2.提高河流形態(tài)的空間異質(zhì)性原則

有關(guān)生物群落研究的大量資料表明，生物群落多樣性與非生物環(huán)境的空間異質(zhì)性（spacial heterogeneity）存在正相關(guān) 關(guān)系。這里所說的“生物群落”是指在特定的空間和特定的生境下，由一定生物種類組成，與環(huán)境之間相互影響、相互作用，具有一定結(jié)構(gòu)和特定功能的生物集合 體。一般所說的“生物群落多樣性”指生物群落的結(jié)構(gòu)與功能的多樣性。實際上，生物群落多樣性問題是在物種水平上的生物多樣性。

非生物環(huán)境的空間異質(zhì)性與生物群落多樣性的關(guān)系反映了非生命系統(tǒng)與生命系統(tǒng)之間的依存和耦合關(guān)系。一個地區(qū)的生境空間異質(zhì)性越高，就意味著創(chuàng)造了多樣的小生 境，能夠允許更多的物種共存。反之，如果非生物環(huán)境變得單調(diào)，生物群落多樣性必然會下降，生物群落的性質(zhì)、密度和比例等都會發(fā)生變化，造成生態(tài)系統(tǒng)的某種 程度的退化。

河流生態(tài)系統(tǒng)生境的主要特點是：水－陸兩相和水－氣兩相的聯(lián)系緊密性；上中下游的生境異質(zhì)性；河流縱向的蜿蜒性；河 流橫斷面形狀的多樣性；河床材料的透水性等。水－陸兩相和水－氣兩相的緊密關(guān)系，形成了較為開放的生境條件；上中下游的生境異質(zhì)性，造就了豐富的流域生境 多樣化條件；河流縱向的蜿蜒性形成了急流與緩流相間；河流的橫斷面形狀多樣性，表現(xiàn)為深潭與淺灘交錯；河床材料的透水性為生物提供了棲息所。由于河流形 態(tài)異質(zhì)性形成了在流速、流量、水深、水溫、水質(zhì)、水文脈沖變化、河床材料構(gòu)成等多種生態(tài)因子的異質(zhì)性，造就了豐富的生境多樣性，形成了豐富的河流生物群落 多樣性。所以說，提高河流形態(tài)異質(zhì)性是提高生物群落多樣性的重要前提之一【4】。

由于人類活動，特別是大規(guī)模治河工程的建設(shè)，造 成自然河流的渠道化及河流非連續(xù)化，使河流生境在不同程度上單一化，引起河流生態(tài)系統(tǒng)的不同程度的退化。生態(tài)水利工程的目標是恢復或提高生物群落的多樣 性，但是并不意味著主要靠人工直接種植岸邊植被或者引進魚類、鳥類和其它生物物種，生態(tài)水利工程的重點應該是盡可能提高河流形態(tài)的異質(zhì)性，使其符合自然河 流的地貌學原理，為生物群落多樣性的恢復創(chuàng)造條件。

在確定河流生態(tài)修復目標以后，就應該對于河流地貌歷史和現(xiàn)狀進行勘查和評估。 包括河流與相關(guān)濕地、湖泊的形狀與構(gòu)成、水下地形勘測、水位變化幅度、河流平面彎曲度、河流橫斷面形狀及河床材料、急流與深潭比例、河床的穩(wěn)定性及淤積及 侵蝕狀況等，建立河流地貌數(shù)據(jù)庫。河流生物調(diào)查，包括植物、魚類、鳥類、兩棲動物和無脊椎動物等的物種分布地圖以及規(guī)模和存量，建立生物資源數(shù)據(jù)庫。遙感 技術(shù)和地理信息系統(tǒng)（GIS）是水文、河流地貌和生物調(diào)查的有力工具。

關(guān)鍵的工作步驟是在以上兩種調(diào)查工作的基礎(chǔ)上，確定環(huán)境因 子與生物因子的相關(guān)關(guān)系，必要時建立某種數(shù)學模型。河流環(huán)境因子包括河流河勢、蜿蜒度、橫斷面形狀及材料、流速、水位、水質(zhì)、水溫、泥沙、營養(yǎng)鹽的遷移轉(zhuǎn) 化、水文周期變化等。研究的內(nèi)容包括：調(diào)查單個生物因子的基本需求，評估各種生物因子的相互關(guān)系和制約條件，對于“關(guān)鍵種”或標志性生物的環(huán)境因子進行分 類和評估。需要強調(diào)的是，在眾多的環(huán)境因子中，識別那些對于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能具有重要意義的環(huán)境因子，在此基礎(chǔ)上進行河流地貌學設(shè)計和生物棲息地設(shè)計。

3．生態(tài)系統(tǒng)自設(shè)計、自我恢復原則

有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)的自組織功能的討論始于上世紀60年代，以后有不同學科的眾多學者涉足這個領(lǐng)域。以各種不同形式構(gòu)成的自組織功能，是自然生態(tài)系統(tǒng)的重要特征。

生態(tài)學用自組織功能來解釋物種分布的豐富性現(xiàn)象，也用來說明食物網(wǎng)隨時間的發(fā)展過程。生態(tài)系統(tǒng)的自組織功能表現(xiàn)為生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性。自組織的機理是物種 的自然選擇，也就是說某些與生態(tài)系統(tǒng)友好的物種，能夠經(jīng)受自然選擇的考驗，尋找到相應的能源和合適的環(huán)境條件。在這種情況下，生境就可以支持一個能具有足 夠數(shù)量并能進行繁殖的種群。自組織功能原理與達爾文的進化論有相似之處，只是研究的尺度不同而已。達爾文的進化論研究是在地球生物圈所有種群的尺度上進行 的，而自組織功能是在生態(tài)系統(tǒng)中種群之間發(fā)生的。

生態(tài)系統(tǒng)的自組織功能對于生態(tài)工程學的意義是什么呢？& nbspH.T.Odum認為：“生態(tài)工程的本質(zhì)是對自組織功能實施管理?！保?989）【5】。Mitsch認為：“所謂自組織也就是自設(shè)計” （2004)【6】。將自組織原理應用于生態(tài)水利工程時，生態(tài)工程設(shè)計與傳統(tǒng)水工設(shè)計有本質(zhì)的區(qū)別。像設(shè)計大壩這樣的人工建筑物是一種確定性的設(shè)計，建 筑物的幾何特征、材料強度都是在人的控制之中，建筑物最終可以具備人們所期望的功能。河流修復工程設(shè)計與此不同，生態(tài)工程設(shè)計是一種“指導性”的設(shè)計，或 者說是輔設(shè)計。依靠生態(tài)系統(tǒng)自設(shè)計、自組織功能，可以由自然界選擇合適的物種，形成合理的結(jié)構(gòu)，從而完成設(shè)計和實現(xiàn)設(shè)計。成功的生態(tài)工程經(jīng)驗表明，人 工與自然力的貢獻各占一半【7】。

我國古代傳統(tǒng)哲學注重人與自然的和諧相處，老子主張：“人法地，地法天，天法道，道法自然”。 反映了一種崇尚自然，遵循自然規(guī)律的哲學觀。在建筑理念方面，提倡“工不曰人而曰天，務(wù)全其自然之勢”（《管氏地理指蒙》），“雖由人作，宛自天開” （《園冶》），都提倡一種效法自然，依靠自然的思想。國際生態(tài)學界一些學者認為，系統(tǒng)生態(tài)學的哲學理念應該追溯到公元前11世紀中國的周代。其中“陰陽五 行”、萬物競爭共存和相生相克等哲學思想，體現(xiàn)了促進與抑制，成長與腐朽，合成與異化之間的平衡與轉(zhuǎn)化，這些正是現(xiàn)代生態(tài)學的哲學基礎(chǔ)。

傳統(tǒng)的水利工程設(shè)計的特征是對于自然河流實施控制。而設(shè)計生態(tài)水利工程時，要求工程師必須放棄控制自然界的動機，樹立新的工程理念。因為依靠人力和技術(shù)控 制自然界是不可能的，這種一廂情愿的企圖最終往往歸于失敗。人們要善于利用生態(tài)系統(tǒng)自組織、自設(shè)計這個寶貴財富，實現(xiàn)人與自然的和諧。需要強調(diào)的是，地球 上沒有兩條相同的河流，每一條河流的特點都是各不相同的。因此，每一項生態(tài)水利工程必須因地制宜，充分尊重每一條河流的自然屬性和美學價值，尋求最佳的生 態(tài)工程方案。

自設(shè)計理論的適用性還取決于具體條件。包括水量、水質(zhì)、土壤、地貌、水文特征等生態(tài)因子，也取決于生物的種類、密度、生物生產(chǎn)力、群落穩(wěn)定性等多種因素。在利用自設(shè)計理論時，需要注意充分利用鄉(xiāng)土種。引進外來物種時要持慎重態(tài)度，防止生物入侵。

要區(qū)分兩類擾的河流生態(tài)系統(tǒng)。一類是未超過本身生態(tài)承載力的生態(tài)系統(tǒng)，是可逆的。當去除外界干擾即卸荷以后，有可能靠自然演替實現(xiàn)自我恢復的目標。另 一類是被嚴重干擾的生態(tài)系統(tǒng)，它是不可逆的。在去除干擾即卸荷后，還需要輔助以人工措施創(chuàng)造生境條件，再靠發(fā)揮自然修復功能，有可能使生態(tài)系統(tǒng)實現(xiàn)某種程 度的修復。這就意味著，運用生態(tài)系統(tǒng)自設(shè)計、自我恢復原則，并不排除工程師和科學家采用工程措施、生物措施和管理措施的主觀能動性。轉(zhuǎn)貼于 4．景觀尺度及整體性原則

河流生態(tài)修復規(guī)劃和管理應該在大景觀尺度、長期的和保持可持續(xù)性的基礎(chǔ)上進行，而不是在小尺度、短時期和零星局部的范圍內(nèi)進行。在大景觀尺度上開展的河流生態(tài)修復效率要高。小范圍的生態(tài)修復不但效率低，而且成功率也低。

所謂“整體性”是指從生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能出發(fā)，掌握生態(tài)系統(tǒng)各個要素間的交互作用，提出修復河流生態(tài)系統(tǒng)的整體、綜合的系統(tǒng)方法，而不是僅僅考慮河道水文系統(tǒng)的修復問題，也不僅僅是修復單一動物或修復河岸植被。

這里說的“景觀”（landscape）是指生態(tài)學中的景觀尺度。關(guān)于生態(tài)學的尺度問題，O’Neill，認為：“生態(tài)學不可能建立在單一的時空尺度 上，它應該適應所有尺度的調(diào)查研究?！保?986）【8】。按照這種觀點，尺度和層次成為生態(tài)學發(fā)展的關(guān)鍵。目前生態(tài)學理論把生物圈劃分為11個層次， 依次是生物圈、生物群系、景觀、生態(tài)系統(tǒng)、群落、種群、個體、組織、細胞、基因和分子。景觀的尺度如何掌握？景觀尺度包括空間尺度和時間尺度。

為什么在景觀的大尺度上進行河流修復規(guī)劃？首先，水域生態(tài)系統(tǒng)是一個大系統(tǒng)，其子系統(tǒng)包括生物系統(tǒng)、廣義水文系統(tǒng)和人造工程設(shè)施系統(tǒng)。一條河流的廣義水文 系統(tǒng)包括從發(fā)源地直到河口的上中下游地帶的地下水與地表水系統(tǒng)，流域中由河流串聯(lián)起來的湖泊、濕地、水塘、沼澤和洪泛區(qū)。廣義水文系統(tǒng)又與生物系統(tǒng)交織在 一起，形成自然河流生態(tài)系統(tǒng)。而人類活動和工程設(shè)施作為生境的組成部分，形成對于水域生態(tài)系統(tǒng)的正負影響。水域生態(tài)系統(tǒng)受到脅迫時，需要對于各種脅迫因素 之間的相互關(guān)系進行綜合、整體研究。如果僅僅考慮河道本身的生態(tài)修復問題，顯然是把復雜系統(tǒng)簡單割裂開了。

其次，必須重視水域生 境的易變性、流動性和隨機性的特點，表現(xiàn)為流量、水位和水量的水文周期變化和隨機變化，也表現(xiàn)為河流淤積與侵蝕的交替變化造成河勢的擺動。這些變化決定了 生物種群的基本生存條件。水域生態(tài)系統(tǒng)是隨著降雨、水文變化及潮流等條件在時間與空間中擴展或收縮的動態(tài)系統(tǒng)。生態(tài)系統(tǒng)的變化范圍從生境受到限制時期的高 度臨界狀態(tài)到生境擴張時期的冗余狀態(tài)。

再者，要考慮生境邊界的動態(tài)擴展問題。由于動物遷徙和植物的隨機擴散，生境邊界也隨之發(fā)生 動態(tài)變動。Gosselink(1990)在研究水域生態(tài)系統(tǒng)物種管理的尺度問題時認為，對于給定需要修復的物種，考慮的范圍應是這個物種的分布區(qū) 【9】。舉例來說，為便于理解，可以借用“流域”這個概念，比如一個地區(qū)野鴨的種群也有一個“鴨域”。所謂“鴨域”的范圍應該包括物種個體在惡劣的條件下 遷徙到的任何地方以及支持此物種的生態(tài)系統(tǒng)。這個范圍的邊界，應劃定在某特定物種經(jīng)常利用的一個很大的空間內(nèi)。如果進一步擴展，還應該包括所謂“臨時生 境”，指在自然界對于物種產(chǎn)生脅迫的時期，成為該物種的避難所的地區(qū)。如果這個地區(qū)有若干種標志性動物，那么物種管理的范圍邊界將是這些物種“域”的包絡(luò) 圖。另外，還要考慮流域之間的協(xié)調(diào)問題?？紤]到河流生態(tài)系統(tǒng)是一個開放的系統(tǒng)，與周圍生態(tài)系統(tǒng)隨時進行能量傳遞和物質(zhì)循環(huán)，一條河流的生態(tài)修復活動不可能 是孤立的，還需要與相鄰的流域的生態(tài)修復活動進行協(xié)調(diào)，

最后，河流生態(tài)修復的時間尺度也十分重要。河流系統(tǒng)的演進是一個動態(tài)過 程。每一個河流生態(tài)系統(tǒng)都有它自己的歷史。需要對歷史資料進行收集、整理，以掌握長時間尺度的河流變化過程與生態(tài)現(xiàn)狀的關(guān)系。河流生態(tài)修復是靠時間作工作 的。有研究指出，濕地重建或修復需要大約15到20年的時間。因此對于河流生態(tài)修復項目要有長期準備，同時進行長期的監(jiān)測和管理。

需要說明的是，對于規(guī)劃、評估、監(jiān)測這些不同的任務(wù)，工作對象的空間尺度可能是不同的。監(jiān)測工作應該在盡可能大的尺度內(nèi)進行。比如修復一塊濕地以吸引鳥 類，經(jīng)過一年或者更長的時間均告失敗。這就需要考慮是否有質(zhì)量更好的生境吸引了候鳥而改變了它們的遷徙路線，監(jiān)測工作可能在大陸的范圍內(nèi)開展。而評估工作 可能在跨流域的尺度上進行。規(guī)劃工作的尺度可能是流域或河流廊道。所謂“河流廊道”（River corridor）泛指河流及其兩岸與 生物棲息地相關(guān)的土地，也有定義其范圍為河流與對應某一洪水頻率的洪泛區(qū)。至于河流修復工程項目的實施，一般在關(guān)鍵的重點河段內(nèi)進行。

5．反饋調(diào)整式設(shè)計原則

生態(tài)系統(tǒng)的成長是一個過程，河流修復工程需要時間。從長時間尺度看，自然生態(tài)系統(tǒng)的進化需要數(shù)百萬年時間。進化的趨勢是結(jié)構(gòu)復雜性、生物群落多樣性、系統(tǒng) 有序性及內(nèi)部穩(wěn)定性都有所增加和提高，同時對外界干擾的抵抗力有所增強。從較短的時間尺度看，生態(tài)系統(tǒng)的演替，即一種類型的生態(tài)系統(tǒng)被另一種生態(tài)系統(tǒng)所代 替也需要若干年的時間，期望河流修復能夠短期奏效往往是不現(xiàn)實的。

生態(tài)水利工程設(shè)計主要是模仿成熟的河流生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，力求 最終形成一個健康、可持續(xù)的河流生態(tài)系統(tǒng)【10】【11】。在河流工程項目執(zhí)行以后，就開始了一個自然生態(tài)演替的動態(tài)過程。這個過程并不一定按照設(shè)計預期 的目標發(fā)展，可能出現(xiàn)多種可能性。最頂層的理想狀態(tài)應是沒有外界脅迫的自然生態(tài)演進狀態(tài)。在河流生態(tài)修復工程中，恢復到未受人類干擾的河流原始狀態(tài)往往是 不可能的，可以理解這種原始狀態(tài)是自然生態(tài)演進的極限狀態(tài)上限。如果沒有生態(tài)修復工程，在人類活動的脅迫下生態(tài)系統(tǒng)的進一步惡化，這種狀態(tài)則是極限狀態(tài)的 下限。在這兩種極限狀態(tài)之間，生態(tài)修復存在著多種可能性。針對具體一項生態(tài)修復工程實施以后，一種理想的可能是：監(jiān)測到的各生態(tài)變量是現(xiàn)有科學水平可能達 到的最優(yōu)值，表示生態(tài)演進的趨勢是理想的。另一種差的情況是，監(jiān)測到的各生態(tài)變量是人們可接受的最低值。在這兩種極端狀態(tài)之間，形成了一個包絡(luò)圖。一項生 態(tài)修復工程實施后的實際狀態(tài)都落在這個包絡(luò)圖中間。

意識到生態(tài)系統(tǒng)和社會系統(tǒng)都不是靜止的，在時間與空間上常具有不確定性。除了 自然系統(tǒng)的演替以外，人類系統(tǒng)的變化及干擾也導致了生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)整。這種不確定性使生態(tài)水利工程設(shè)計不同于傳統(tǒng)工程的確定性設(shè)計方法，而是一種反饋調(diào)整式 的設(shè)計方法。是按照“設(shè)計－執(zhí)行（包括管理）－監(jiān)測－評估－調(diào)整”這樣一種流程以反復循環(huán)的方式進行的。在這個流程中，監(jiān)測工作是基礎(chǔ)。監(jiān)測工作包括生物 監(jiān)測和水文觀測。這就需要在項目初期建立完善的監(jiān)測系統(tǒng)，進行長期觀測。依靠完整的歷史資料和監(jiān)測數(shù)據(jù)，進行階段性的評估。評估的內(nèi)容是河流生態(tài)系統(tǒng)的結(jié) 構(gòu)與功能的狀況及發(fā)展趨勢。常用的方法是參照比較方法，一種是與自身河流系統(tǒng)的歷史及項目初期狀況比較，一種是與自然條件類似但未進行生態(tài)修復的河流比 較。評估的結(jié)果不外乎有幾種可能：1）生態(tài)系統(tǒng)大體按照預定目標演進，不需要設(shè)計變更；2）需要局部調(diào)整設(shè)計，適應新的狀況；3）原來制定的目標需要重大調(diào)整，相應進行設(shè)計。

在反饋調(diào)整式設(shè)計過程中，提倡科學家、管理者和當?shù)鼐用窦吧鐣鹘绲膹V泛參與，通過對話、協(xié)商，以尋求共同利益。提倡多學科的交流和融合，提高設(shè)計的科學性。

Design Principles of Eco-hydraulics Engineering

Abstract :The concept of eco-hydraulic engineering is proposed.

It integrates the technology of hydraulic engineering with ecology.

Based on the analysis of stress of hydraulic engineering on river

ecosystem the requirements for ensuring healthy ecosystem and

sustainable development for river are suggested.These requirements

include the principles in five scopes: engineering safety and

economy， spatial heterogeneity of river morphology， self-design

and self-restoration of ecosystem， landscape scale and integrated

river ecosystems restoration and design methodology process based

on feedback and adjustment.

參考文獻

【1】董哲仁，水利工程對生態(tài)系統(tǒng)的脅迫[J]，水利水電技術(shù)，2003年7期，

P1-5

【2】 ASCE River Restoration Subcommittee& nbspon Urban Stream Restoration，

Urban stream Restoration[J]，Journal of Hydraulic Engineering ASCE，

July 2003， pp 491-493

【3】董哲仁，生態(tài)水工學的理論框架[J]，水利學報， 2003年第1期P1-6

【4】董哲仁，河流形態(tài)多樣性與生物群落多樣性[J]，水利學報，2003年第11期，

P1-7

【5】Odum， H. T. 1989. Ecological engineering and self-organization[D].

Pages 79-101. In: W. J. Mitsch and S. E. Jorgensen， eds.， Ecological

Engineering: An Introduction to Ecotechnology. Wiley， New York.

【6】 Mitsch W. J.& Jorgensen S E.， Ecological Engineering and Ecosystem

Restoration[M]. PP 134-137， Published by John Wiley& Sons， Inc.，

Hoboken， New Jersey， 2004

【7】董哲仁，荷蘭圍墾區(qū)生態(tài)重建的啟示[J].中國水利，2003年11A期，P45-47

【8】O’Neill， R.V.， D.L.DeAngelis， J.B. Waide， and T.F.H.Allen. 1986.

A Hierarchical Concept of Ecosystems[M]. Princeton University Press，

Princeton， NJ.153pp

【9】Gosselink，J.G.， 1990， Landscape Conservation in a forested Wetland

Watershed[J]. Bioscience 40:588-600

【10】 Mitsch， W.J. and J.G.Gosselink. 2000. Wetland[M]， 3rd ed. Wiley，

New York.920pp.

【11】董哲仁河流生態(tài)恢復的目標[J].中國水利，2004年第10期，P1-5

【12】董哲仁美國基西米河生態(tài)恢復工程的啟示，水利水電技術(shù)，2004年第9期，

第3篇：給水工程設(shè)計原則范文

關(guān)鍵詞：生態(tài)水利；環(huán)境生態(tài)；規(guī)劃設(shè)計原則

1概述

生態(tài)水利工程是水利工程中的重要分支，主要結(jié)合可持續(xù)發(fā)展理念，研究為滿足人們需求，確保生態(tài)水域健康，對水利工程技術(shù)進行合理運用。不只是采用傳統(tǒng)建設(shè)理論，還要恢復建設(shè)完成的水利工程生態(tài)，時刻關(guān)注對河流生態(tài)性的修復。嚴格遵循生態(tài)水利工程規(guī)劃設(shè)計原則，對生活環(huán)境不斷改善，進而有力促進經(jīng)濟社會的發(fā)展。

2生態(tài)水利工程

2.1生態(tài)水利工程內(nèi)涵。水利工程在傳統(tǒng)中是由水文、水力及結(jié)構(gòu)力學等多個學科組成比較完整的工程力學體系。不僅對人類行為影響水域的程度提高關(guān)注程度，也對人與自然的和諧發(fā)展更加重視。有機結(jié)合環(huán)境工程及生態(tài)理論，進而形成具有較強綜合性的跨學科領(lǐng)域體系。

2.2生態(tài)水利工程分類.在實際中根據(jù)水利工程用途，可將生態(tài)水利工程分為農(nóng)田及防洪水利工程兩類，如小浪底是農(nóng)田水利工程，三峽工程是防洪水利工程。

2.3生態(tài)水利工程特點。生態(tài)水利工程所需建設(shè)經(jīng)費較多，相對于普通水利工程，具有較長工期、較大建設(shè)規(guī)模及難度等特點，具有不確定的經(jīng)濟和生態(tài)效益。生態(tài)水利工程與環(huán)境具有比較密切的關(guān)系，不管是對生態(tài)環(huán)境、氣候及經(jīng)濟社會發(fā)展，水利工程對其的影響都很大，其相互作用難免存在不足之處，但在水利工程規(guī)劃過程中，應充分發(fā)揮水利工程的優(yōu)勢，重視其不足之處并盡可能采取有效措施予以消除。其綜合性與系統(tǒng)性特點使水域之間產(chǎn)生一定的聯(lián)系，也具有一定制約，使水利工程與經(jīng)濟發(fā)展建立聯(lián)系。

2.4河流生態(tài)系統(tǒng)對水利工程的影響。在社會生產(chǎn)中，水利工程對于社會及經(jīng)濟發(fā)展都具有重要推動作用，但在建設(shè)過程中不可忽視水利工程破壞生態(tài)環(huán)境的程度。使河流連續(xù)性、多樣性及流動性的到一定程度的改變，也改變了水域水深、水溫、流速等情況。針對破壞生態(tài)環(huán)境的水利工程應予以高度重視，在建設(shè)中應滿足社會經(jīng)濟及生態(tài)環(huán)境的實際需求，從而確保水域環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

3生態(tài)水利工程規(guī)劃原則

一是反饋調(diào)整式原則。水利工程修復所需時間較長，生態(tài)系統(tǒng)成長比較漫長，但針對不同情況，生態(tài)系統(tǒng)也需不同的恢復時間，若時間較短恢復河流生態(tài)是無法實現(xiàn)的，若時間較長，生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)在進化中將增加復雜性及多樣性，在一定程度上使穩(wěn)定性增加，對外抵抗力也明顯提高。通常生態(tài)水利工程設(shè)計原則應實現(xiàn)對較為成熟的自然界河流生態(tài)體系盡可能模擬后，再建設(shè)水利生態(tài)系統(tǒng)。投入建設(shè)的水利工程已實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的自然演替，但其發(fā)展可能不是按照設(shè)計計劃進行，可能向著可能性較多的方向發(fā)展。通常外界對最高層不能脅迫是最理想的演替，但在實際中，若對生態(tài)系統(tǒng)的恢復施工中，難以避免受到很多因素的影響。自然界生態(tài)系統(tǒng)演替是以不受干擾的狀態(tài)為上限，若沒有修復水利生態(tài)工程，系統(tǒng)將不斷惡化甚至不能修復，這是生態(tài)系統(tǒng)演替過程中的下限。在兩個極限之間，生態(tài)系統(tǒng)恢復存在的可能性較多。任何生態(tài)恢復系統(tǒng)都無法恢復到最佳的自然生態(tài)狀態(tài)，只能盡可能減少所受的危害，使其發(fā)展向著良好的生態(tài)方向。生態(tài)系統(tǒng)與社會系統(tǒng)不管是在時間還是空間上，都存在不斷變化性。不僅系統(tǒng)逐漸更替，生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)也會受到人類行為狀態(tài)的干擾。生態(tài)水利工程設(shè)計受這種非靜態(tài)特征的影響，與傳統(tǒng)工程設(shè)計方法存在明顯差別，采用反饋調(diào)整式設(shè)計原則，遵循設(shè)計—執(zhí)行—監(jiān)測—評估—調(diào)整的流程。監(jiān)測是基礎(chǔ)，在監(jiān)測工作中水文及生物監(jiān)測是主體。因此建立的監(jiān)測系統(tǒng)在確立項目時應完善，將監(jiān)測貫穿項目施工的整個過程。在階段性評估中善于應用數(shù)據(jù)集資料，實現(xiàn)預期評果。評估對象主要是河流生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)或功能，主要采用參照比較法進行評估。該方法應用便捷，具有較高的效率及較廣的普及性。二是景觀尺度及整體性原則。以長遠的發(fā)展觀點而言，盡竟可能選擇具有較大尺度的景觀區(qū)域開展河流生態(tài)修復規(guī)劃與管理，基于可持續(xù)發(fā)展理念，若選擇較小尺度，短期內(nèi)在局部分散的范圍內(nèi)進行，不具有較高的效率及較高的成功率。但若在較大尺度的景觀上修復生態(tài)河流，可明顯提高工作效率，實現(xiàn)預期良好的目標。此外，還應嚴格遵循整體性原則，將生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能作為關(guān)鍵，深入了解生態(tài)系統(tǒng)中要素之間的關(guān)系，有針對性的提出河流生態(tài)系統(tǒng)修復方法，對水域和生態(tài)環(huán)境特點提高重視。對動態(tài)擴展的生境邊界予以充分考慮，因遷徙的動物和隨機擴散的植物將動態(tài)影響生境邊界的變化?？刂坪眯迯秃恿魃鷳B(tài)的時間尺度，由于都需要較長時間，更要做好充分準備。三是生態(tài)系統(tǒng)自設(shè)計與恢復原則。生態(tài)系統(tǒng)的典型特點就是自組織功能，生態(tài)學采用自組織功能對豐富的物種分布進行解釋，可證明對時間變化食物網(wǎng)也不斷變化。生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)性是其自組織功能的主要表現(xiàn)，物種以自組織機理為自然選擇，物種與生態(tài)系統(tǒng)具有比較和諧的關(guān)系，能夠接受自然選擇考驗，對適應其發(fā)展的良好環(huán)境也能找到。基于此情況，生物環(huán)境對具有足夠繁殖數(shù)量的種群提供相應支持。自組織功能原理類似于達爾文進化論，只是在研究尺度方面存在差別。四是經(jīng)濟性與安全性原則。分析經(jīng)濟效益應掌握風險不斷降低，逐漸獲得更大效益的原則。因隨機性是水域環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)演變的一個主要特點，這在一定程度上對于生態(tài)水利工程規(guī)劃的風險性具有決定性作用，需要在初選生態(tài)水利工程方案過程中進行比較研究，注重長遠利益，高度重視評估監(jiān)測水域生態(tài)環(huán)境。還要將投入的經(jīng)費不斷降低，對生態(tài)系統(tǒng)恢復力充分利用，獲得較高的經(jīng)濟和生態(tài)效益。生態(tài)水利工程不只是滿足可持續(xù)發(fā)展要求，還要滿足人們具體要求，使生態(tài)水利工程達到耐久性、安全性、穩(wěn)定性，與客觀的科學發(fā)展規(guī)律相符。

4結(jié)論

綜上所述，作為新興學科的生態(tài)水利工程，其目標是實現(xiàn)社會經(jīng)濟發(fā)展與自然環(huán)境的平衡。因此在實際施工過程中，嚴格遵循有關(guān)原則，實現(xiàn)人與自然的和諧統(tǒng)一。只有不斷吸取先進的技術(shù)并提高創(chuàng)新性，才能有利促進生態(tài)水利工程建設(shè)的發(fā)展，為農(nóng)業(yè)發(fā)展發(fā)揮十分重要的作用。

作者:周林 單位:五常市供水公司

參考文獻:

[1]邵蕾，李麗.淺談生態(tài)水利工程的規(guī)劃設(shè)計基本原則[J].民營科技，2013，11.

[2]禹博.論生態(tài)水利工程的基本設(shè)計原則[J].河南水利與南水北調(diào)，2014，10.

[3]楊建葉，王德建，李季.南陽市生態(tài)水利建設(shè)思考[J].合作經(jīng)濟與科技，2015，8.

第4篇：給水工程設(shè)計原則范文

【關(guān)鍵詞】生態(tài)水利工程；規(guī)劃設(shè)計；問題；內(nèi)容；原則

目前我國水利工程對環(huán)境存在著較大的不利影響，這些影響主要體現(xiàn)在對局部地區(qū)的氣溫改變、水質(zhì)改變，導致當?shù)氐慕邓畷r間，降水地區(qū)隨之改變，河流中的生物難以適應從而遷移、死亡，農(nóng)作物存活率低等，針對這些問題在生態(tài)水利工程規(guī)劃設(shè)計中，需要從各個方面進行加強，能有效促使生態(tài)水利工程的順利開展。

一、生態(tài)水利工程概述

生態(tài)水利工程應按照生態(tài)學、水利工程學和經(jīng)濟學原理，運用現(xiàn)代科學技術(shù)成果、專業(yè)技術(shù)經(jīng)驗、現(xiàn)代管理手段相互結(jié)合，以期獲得較高的經(jīng)濟、社會、生態(tài)效益的現(xiàn)代工程。生態(tài)水利工程將生態(tài)保護學與水利工程學相互融合，滿足社會、經(jīng)濟發(fā)展的同時，盡量減小對生態(tài)環(huán)境的影響和破壞，符合生態(tài)工程的整體、協(xié)調(diào)、循環(huán)、再生原理，符合現(xiàn)代的可持續(xù)發(fā)展理念，有效提升水利工程帶來的綜合效益。

二.生態(tài)水利工程規(guī)劃設(shè)計中存在的主要問題

1、缺乏相應的規(guī)范標準。目前很多新型的生態(tài)材料已逐步應用到我們的具體工程中，尤其是河道護岸工程。隨著近年來應用經(jīng)驗的積累，部分新材料得到了廣泛的推廣應用，也取得了一定成效。例如近年應用較多的生態(tài)石籠網(wǎng)格、綠化砼的新材料。但這些材料至目前仍無相應的規(guī)范標準出臺，對于相應的技術(shù)指標參數(shù)等僅能以廠家提供的參數(shù)作為參考，這也妨礙了這些新型生態(tài)技術(shù)的推廣應用。

2、生態(tài)水利工程設(shè)計人員與生態(tài)保護工作者之間未建立良好的合作機制。生態(tài)水利工程的規(guī)劃設(shè)計人員在有關(guān)工作的進行過程中未能對環(huán)境影響評價工作在設(shè)計工作中進行考慮或者對該工作考慮不周。在現(xiàn)階段，許多生態(tài)水利工程的建設(shè)方案都是在水利工程的可行性方案確定之后才開始對環(huán)境影響工作進行評價的。同時，我國未建立一套在生態(tài)水利工程的規(guī)劃設(shè)計過程中的對環(huán)境進行規(guī)范、管理和評價的標準。環(huán)境評價部門在對生態(tài)水利工程建設(shè)的評價過程中主要對施工單位進行考察，對涉及到環(huán)境問題的生態(tài)相關(guān)內(nèi)容則考慮過少，甚至出現(xiàn)了部分單位隱瞞水利工程建設(shè)對生態(tài)環(huán)境的影響后果的情況，最終導致很多的生態(tài)水利工程不能取得良好的生態(tài)效益，使得出現(xiàn)了很多的負面影響。究其原因主要在于生態(tài)水利工程設(shè)計人員與生態(tài)保護工作者之間未能建立良好的合作機制，使得生態(tài)保護工作的進行晚于生態(tài)水利工程規(guī)劃設(shè)計。

3、未能制定一套檢驗生態(tài)水利工程規(guī)劃設(shè)計的檢驗資料。在生態(tài)水利工程的實施過程中因缺乏一套建設(shè)生態(tài)水利工程規(guī)劃設(shè)計的檢驗資料，導致在實施水利工程時沒有明確的對生態(tài)過程的正負兩方面進行評價的標準，同時不能根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的已有數(shù)據(jù)對將生態(tài)水利工程中的理論、技術(shù)參數(shù)以及方法的進行全面的探索。目前，我國的生態(tài)水利工程規(guī)劃設(shè)計工作還有待于進一步的探索和分析，需要從多方面、多角度搜集生態(tài)水利工程規(guī)劃設(shè)計中需要的資料，對于該資料的搜集，水文監(jiān)測站目前還不能滿足該需求。此外，現(xiàn)階段，我國對生態(tài)水文站以及生態(tài)水利工程規(guī)劃設(shè)計中的充分研究較少，相關(guān)報道也不到位，在一定程度上制約了生態(tài)水利工程的發(fā)展腳步。

三、生態(tài)水利規(guī)劃建設(shè)內(nèi)容

在水利工程建設(shè)中加入生態(tài)的理念，能夠在最大程度上開發(fā)和利用水利工作，更好的促進能源、環(huán)境、人口以及經(jīng)濟的協(xié)調(diào)發(fā)展和可持續(xù)繁榮。

1、要將生態(tài)水利這個觀念深入人心，特別是進行設(shè)計的工程師需要時刻思考二者之間密不可分的關(guān)系，充分將其體現(xiàn)在圖紙上。

2、在設(shè)計時要充分發(fā)揮生態(tài)理念對于生態(tài)系統(tǒng)的良好作用，保證布局設(shè)計與環(huán)境之間的完美協(xié)調(diào)，從而實現(xiàn)生態(tài)與經(jīng)濟二者共同的可持續(xù)發(fā)展。

3、要充分保證水利基礎(chǔ)設(shè)施的可靠性，不影響其正常功能的發(fā)揮，要符合水利工程的相關(guān)原理，從而實現(xiàn)以較少的投入獲得利益的最大化。

四、生態(tài)水利工程規(guī)劃設(shè)計原則

1、工程的安全性與經(jīng)濟性的原則。生態(tài)水利工程是綜合性的工程，其設(shè)計必須首先遵循安全性和經(jīng)濟性的原則，從而保證工程的安全性、穩(wěn)定性和耐久性。而這里的安全性原則指的是工程的設(shè)計必須滿足工程可以承受洪水、風暴和冰凍等自然力的荷載。按照河流地貌學的相關(guān)原理，水利工程的設(shè)計必須綜合考慮河流泥沙的移動、河水的變化規(guī)律、河流侵蝕的特征等等，從而使工程具備耐久性，提高工程設(shè)計的合理性和科學性。而生態(tài)水利工程設(shè)計的經(jīng)濟性原則指的是，由于生態(tài)水利工程建設(shè)的投資規(guī)模通常比較大，設(shè)計和建設(shè)需要考慮的因素比較多，工程難度比較大，所以需要制定多套設(shè)計方案，優(yōu)中選優(yōu)，在確保工程質(zhì)量的前提下，盡可能降低工程的造價，提高施工企業(yè)的經(jīng)濟效益。

2、自我設(shè)計和自我恢復的原則。生態(tài)水利工程的設(shè)計，從根本上說是給工程的建設(shè)提供指導，或者是輔助工程建設(shè)的設(shè)計。這就需要依靠生態(tài)系統(tǒng)的自我設(shè)計和組織功能，形成合力的工程結(jié)構(gòu)，完成工程的是設(shè)計與建設(shè)。從生態(tài)水利工程的成功案例可以看出，傳統(tǒng)的水利工程建設(shè)注重的是對自然河流的控制，而生態(tài)水利工程設(shè)計的基本理念認為，必須合理利用生態(tài)系統(tǒng)的自我設(shè)計和自我組織的功能，實現(xiàn)工程與自然生態(tài)系統(tǒng)的和諧。這就要求在工程設(shè)計時，要按照因地制宜的原則，尊重每條河流的美學價值，通過對比，選擇最優(yōu)的設(shè)計和施工方案。而實現(xiàn)這一目標，就需要考慮河流的水量、地貌和水文特征等條件，考慮周邊生態(tài)環(huán)境中的生物種類、生物生產(chǎn)力和群落的穩(wěn)定性等，在利用設(shè)計理論時，注意區(qū)別土種的不同，防止生物的入侵等。

3、重視生態(tài)性新材料、新技術(shù)的應用并及時進行經(jīng)驗總結(jié)。隨著生態(tài)觀念的深入人心，目前生態(tài)化的新材料、新工藝研發(fā)工作亦在不斷開展。很多新材料、新技術(shù)已逐步涌上市場，例如近幾年來生態(tài)護岸材料層出小窮，如生態(tài)膜袋、生態(tài)石籠、綠化硅、椰效纖維毯、植草磚等等；閘門技術(shù)亦不斷推陳出新，如近來出現(xiàn)的鋼壩閘、自動翻板閘等，由于其結(jié)構(gòu)簡單，外觀簡潔，逐步得到較廣。這些新材料、新技術(shù)有其一定的優(yōu)缺點，在設(shè)計工程設(shè)計中應重視這些新材料、新技術(shù)的應用，并在逐步應用中，不斷總結(jié)這些材料、技術(shù)的應用特點及優(yōu)缺點，已便于以后工程的應用參考，及技術(shù)的改進和推廣。

4、規(guī)劃設(shè)計輸水工程。輸水工程的規(guī)劃設(shè)計工作主要包括兩個方面的內(nèi)容：確定設(shè)計引水流量和設(shè)計排水流量。在引水流量確定過程中，由于缺乏一定資金和技術(shù)支持，在灌水模數(shù)圖的編制過程中會出現(xiàn)困難，所以在計算渠道的引水流量的過程中可以作物需水的最大定額和延續(xù)時間進行確定。在排水流量的確定過程中，需要用平均排除法對其排出量進行計算。

結(jié)束語

水利工程學的一個有機組成部分便是生態(tài)水利工程學，水利工程在滿足人類需求的前提下，最大程度上降低其對生態(tài)環(huán)境的影響，獲得水利工程的可持續(xù)使用。而要實現(xiàn)這一目標，在設(shè)計生態(tài)水利工程時，就需要遵循一定的設(shè)計原則。

參考文獻：

[1]侯莉.生態(tài)水利工程規(guī)劃設(shè)計的主要方法[J].中國水運（下半月），2013，10：217-218.

第5篇：給水工程設(shè)計原則范文

關(guān)鍵詞：水電站；混凝土；制冷系統(tǒng)；預冷系統(tǒng)；設(shè)計措施；建筑工程 文獻標識碼：A

中圖分類號：TV544 文章編號：1009-2374（2017）08-0175-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.08.085

混凝土材料作為一種常用的建筑材料，在澆筑后會有大量的水化熱釋放出來，導致混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度升高，使混凝土體積膨脹。而表面混凝土由于凝結(jié)快、散熱快，當內(nèi)部溫度下降后體積收縮后容易出現(xiàn)收縮裂縫，為了避免出現(xiàn)混凝土裂縫，溫控方法是一種比較有效的方法。尤其是在氣溫比較高的季節(jié)，自然條件下混凝土的出機溫度會超過施工中的限制溫度，此時就需要采取相應的人工降溫措施對骨料進行預冷，在拌和過程中加冰、加冷水等。由于工程情況和自然情況存在一定的差異性，因此在設(shè)計制冷工藝時，需要在以往經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，從多方面進行對比和分析，在滿足技術(shù)要求的基礎(chǔ)上追求設(shè)備和費用的最小化。

1 工程概況

加查水電站骨料加工系統(tǒng)及混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)工程主要承擔加查水電站導流工程和主體工程的混凝土供應以及其他O施所需要的少量成品骨料及混凝土供應。加查水電站骨料加工系統(tǒng)需滿足混凝土高峰月平均澆筑強度約9.6萬m3的粗細骨料供應需求，系統(tǒng)毛料處理能力約1000t/h，成品骨料生產(chǎn)能力約800t/h，其中成品砂生產(chǎn)能力約240t/h。骨料加工系統(tǒng)承擔整個工程混凝土骨料的生產(chǎn)任務(wù)，供應成品骨料總量不小于570萬t?；炷辽a(chǎn)系統(tǒng)混凝土生產(chǎn)總量約236萬m3，其中導流工程約44.7萬m3，主體工程約191.3萬m3，其中高溫季節(jié)需要預冷的溫控混凝土約96.21萬m3。

2 混凝土制冷系統(tǒng)設(shè)計原則

通過多年混凝土制冷設(shè)計經(jīng)驗，此次施工中采取如下施工流程進行操作：按照骨料樓上風冷、加冰、加冷水拌和的順序進行施工，保證了混凝土出機口溫度符合施工實際所需。結(jié)合類似電站工程的施工經(jīng)驗，并綜合權(quán)衡現(xiàn)場施工特征，得知只需設(shè)置一個制冷車間即可滿足兩臺拌和樓運行所需，而且在一定程度上還能提高制冷系統(tǒng)的預冷效果。將氨壓機與拌和機布置在一起一方面可提高設(shè)備的這行效率，延長設(shè)備的使用年限；另一方面也能為施工人員創(chuàng)設(shè)安全的作業(yè)環(huán)境。

考慮到混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)施工流程復雜、規(guī)模大、施工難度大等特征，所以選取行之有效工藝技術(shù)對提高施工質(zhì)量具有可靠的保障。在選擇混凝土制冷系統(tǒng)中應遵循以下原則：（1）結(jié)合工程所需，合理明確制冷容量；（2）在制冷設(shè)備的選擇中，應挑選性能穩(wěn)定、功率合理的先進設(shè)備；（3）制冷設(shè)備的安放應綜合權(quán)衡施工場地的實際特征，以方便工程施工的基礎(chǔ)上，盡可能減少占地面積；（4）所需材料應從正規(guī)廠家處購買，進場前必須經(jīng)過全面檢查，符合要求后方可使用；（5）采取合理的方式完成設(shè)備的現(xiàn)場安裝工作?；炷猎牧衔锢頍釋W性質(zhì)見表1。該系統(tǒng)設(shè)計以氣溫最高的7月份多年月平均氣溫、多年月平均水溫及混凝土各原材料配比為依據(jù)進行計算，其相關(guān)參數(shù)如下：（1）高溫月多年月平均氣溫16.4℃；（2）高溫月多年月平均水溫20℃；（3）片冰潛熱利用率90%；（4）混凝土拌和機械熱1200kcal/m3；（5）砂含水率（干化生產(chǎn)砂）6%。

本混凝土系統(tǒng)的溫控混凝土主要分為兩種類型，若在高溫季節(jié)施工，由于外界環(huán)境溫度較高，因此對拌和樓的出機口溫度較為嚴格，要選擇溫度在10℃以下的混凝土42.7萬m3，最大級配為四級配2萬m3；選擇溫度在14℃以下的混凝土約53.51萬m3，只針對粗料在樓上料倉進行風冷工藝。

對溫度在10℃以下的溫控混凝土主要采取風冷、冷水、冰的預冷工藝流程，先將粗骨料溫度進行冷卻，使其從16.4℃平均冷卻到9.0℃，拌和用冷水的溫度為4℃，冰預冷溫度在-5℃。通過計算得知每方混凝土中應加入20kg左右的片冰。

對溫度在14℃以下的混凝土，對粗骨料進行風冷處理，主要在拌和樓料倉內(nèi)完成，使其從16.4℃平均冷卻到9.0℃。粗骨料拌和過程中，不管是制冷車間或者是輸冰設(shè)備等均應做好保溫處理，控制在3℃～6℃為宜，以避免混凝土物料溫度的回升，影響施工效果。

3 預冷系統(tǒng)

3.1 預冷系統(tǒng)車間的布置

結(jié)合三峽、龍灘、索風營等電站工程的施工經(jīng)驗，并綜合權(quán)衡現(xiàn)場施工特征，得知只需設(shè)置一個制冷車間即可滿足兩臺拌和樓運行所需，而且在一定程度上還能提高制冷系統(tǒng)的預冷效果。將氨壓機與拌和機布置在一起一方面可提高設(shè)備的用行效率，延長設(shè)備的使用年限；另一方面也能為施工人員創(chuàng)設(shè)安全的作業(yè)環(huán)境。制冷車間為三層鋼架結(jié)構(gòu)，將制冷車間布置在一定高度的平臺上，與拌和樓相鄰。

一臺車間需設(shè)置四臺制冷量達到100萬kcal/h的螺桿制冷壓縮機組以及一臺制冷量為50萬kcal/h的螺桿制冷壓縮機組，預冷系統(tǒng)車間所需要的設(shè)備如下：制冷空間一層主要設(shè)置有四臺型號為WN-500的臥式冷凝器，四臺型號為ZA-8的高壓貯氨器，一臺型號為CNF40-200氨泵，一臺型號為LZL240螺旋管式蒸發(fā)器，四臺冷卻循環(huán)水泵，兩臺冷水輸送水泵，四臺型號為DX-12的低壓循環(huán)貯液器。在制冷空間的二層分別設(shè)置了兩套30T冰庫與氣力輸送裝置。在制冷空間的三層設(shè)置有四臺產(chǎn)量為60T/d的片冰機。為了滿足制冷車間冷源需求，需設(shè)置兩臺拌和樓風冷骨料，為車間提供所需冷源。此外，還需在每臺拌和樓上設(shè)置四臺空氣冷卻器與離心風機，滿足設(shè)備運行所需。

3.2 預冷系統(tǒng)工藝流程

3.2.1 系統(tǒng)骨料風冷。粗骨料從膠帶機部位流出后被運送到拌和樓指定的料倉內(nèi)進行風冷處理。拌和樓料倉一共由四個料倉組成，可分別存放四種類型的骨料。料倉自上而下一共分成三個區(qū)域：（1）進料區(qū)，骨料主要從該區(qū)域進入到拌和樓的料倉中；（2）冷卻區(qū)，該區(qū)域主要是對粗骨料進行冷卻處理的區(qū)域；（3）儲料區(qū)，經(jīng)冷卻處理完成的骨料會運送至該區(qū)域暫時存儲起來，以備后期使用所需。冷風從下到上通過骨料，骨料會根據(jù)用料速度按照一定的順序進行流動，借助風冷這一環(huán)節(jié)可確保骨料降至設(shè)計所需。待冷卻完成的骨料經(jīng)稱量后進入拌和機中進行拌和處理。粗骨料經(jīng)由膠帶機送至篩分樓中進行沖洗，將骨料中的雜物徹底清除干凈后進入到調(diào)節(jié)料倉內(nèi)，調(diào)節(jié)料倉一共有三個分料倉，用于生產(chǎn)三級配的混凝土。在生產(chǎn)二級配混凝土時，可在大石料倉內(nèi)存儲中石，每個料倉也分為三分區(qū)域，即進料區(qū)、冷卻區(qū)與儲料區(qū)。通常情況下，在冷卻區(qū)內(nèi)專門設(shè)置有配風裝置，這樣可確保冷氣均勻擴散與骨料進行熱交換。冷風主要從冷卻區(qū)的底部進入，與骨料流向相反的方向逐一穿過骨料區(qū)，對骨料進行迅速冷卻，待溫度降至所需終溫時進入儲料區(qū)。

3.2.2 二次風冷骨料工藝流程。在調(diào)節(jié)倉內(nèi)將已完全冷卻的骨料經(jīng)由膠帶機運送至攪拌樓骨料倉內(nèi)，進行二次風冷。攪拌樓的特大石骨料倉分為三個區(qū)域，即進料區(qū)、冷卻區(qū)、儲料區(qū)。冷風循環(huán)順序與一次分冷完全相同，將滿足設(shè)計終溫的骨料經(jīng)過稱量后運至集中生料斗中。

3.2.3 冰系統(tǒng)。制冷車間內(nèi)專門設(shè)置有冷系統(tǒng)，冷系統(tǒng)主要由兩部分組成：（1）片冰機；（2）冰庫。片冰機置于冰庫之上，由片冰機所生產(chǎn)出來的片冰落入貯冰庫中貯存起來，經(jīng)由氣力輸冰裝置送至拌和樓上的調(diào)節(jié)冰倉，借助調(diào)節(jié)冰倉下的螺旋輸送機將其運送至拌和樓中，稱取一定重量后送入集料斗中。冷系統(tǒng)中的冷源主要由氨制冷系統(tǒng)提供，拌和中所使用到的4℃低溫水由氨系統(tǒng)通過螺旋管蒸發(fā)器生產(chǎn)，借助泵運送到拌和樓的水箱中。生產(chǎn)的片冰直接落入到具有隔熱效能的冰庫中，片冰在冰庫內(nèi)會被冷卻干燥。冰庫有兩方面的作用：（1）可有效調(diào)節(jié)片冰產(chǎn)量與拌和樓冰量分布的不均勻性；（2）可提高冰機生產(chǎn)的效率。片冰通過一系列處理外會被排出庫外，通過氣力輸送裝置運輸至拌和樓的冰倉內(nèi)。

3.2.4 冷水系y。制冷車間內(nèi)冷水系統(tǒng)的冷源主要由氨制冷所提供，借助螺旋蒸發(fā)管將所生產(chǎn)出的混凝土拌和用冷水經(jīng)水泵運輸?shù)桨韬蜆侵校?jīng)過稱重后，將所需用量送入拌和機中，供施工所需。

4 結(jié)語

綜上所述，本工程在采用上述方法進行混凝土制冷系統(tǒng)的設(shè)計和應用后取得了良好的應用效果，通過使用連續(xù)風冷骨料的方法有效節(jié)省了占地面積，同時不會出現(xiàn)影響環(huán)境的廢水，投資效益顯著，為類似工程提供了借鑒和參考。

參考文獻

[1] 許有清.淺談混凝土制冷系統(tǒng)的工藝設(shè)計[J].建筑機

械化，2011，（2）.

[2] 何妹珍.混凝土拌和及制冷系統(tǒng)工藝設(shè)計[J].企業(yè)科

技與發(fā)展，2013，（8）.

[3] 工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計規(guī)范（GB 50050-2007）

[S].北京：中國計劃出版社，2008.

[4] 混凝土面板堆石壩設(shè)計規(guī)范（SL228-2013）[S].北

京：中國水利水電出版社，2013.

[5] 陳笠.大華橋水電站大壩混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)工藝設(shè)計與

第6篇：給水工程設(shè)計原則范文

生態(tài)水利工程實現(xiàn)了生態(tài)學與水利工程學的有機結(jié)合，這一設(shè)計理念的實際應用將人與自然和諧相處的思想融合在實際工程中，與人類的發(fā)展、自然的發(fā)展、社會的發(fā)展相適應。近幾年來隨著人們環(huán)保意識的不斷增強，生態(tài)水利工程也成為一大研究熱點。在生態(tài)水利工程規(guī)劃設(shè)計中需要遵循幾點原則，才能將工程的生態(tài)功能充分發(fā)揮出來，從而保證其生態(tài)效益。本文就針對該問題進行討論。

關(guān)鍵詞：生態(tài)理念；水利工程；設(shè)計原則

中圖分類號：TV文獻標識碼： A

一、生態(tài)水利工程簡介

傳統(tǒng)的水利工程主要包括結(jié)構(gòu)力學、水力學及水文學等專業(yè)內(nèi)容，而生態(tài)水利工程則工程力學的基礎(chǔ)上對人與自然的和諧相處更加關(guān)注，研究重點更加側(cè)重于人類行為對水域產(chǎn)生的影響?？梢哉f生態(tài)水利工程實現(xiàn)了環(huán)境工程學與生態(tài)學的有機結(jié)合，是一個專業(yè)性、綜合性較強的跨領(lǐng)域體系。由此可見，與傳統(tǒng)水利工程相比，生態(tài)水利工程體現(xiàn)出如下特征：

首先，資金密集。生態(tài)水利工程建設(shè)與普通水利工程相比，體現(xiàn)出建設(shè)周期長、技術(shù)難度高、工程規(guī)模大的特點，因此建設(shè)過程中需要大量的資金支持。其次，水利工程的經(jīng)濟效益與生態(tài)效益體現(xiàn)出較大的不確定性。再次，生態(tài)水利工程與環(huán)境有著密切的關(guān)系。生態(tài)水利工程的建設(shè)會直接影響到自然的生態(tài)環(huán)境、氣候以及人類的經(jīng)濟社會，并且這些影響是互相作用的過程；盡管這個過程中利弊共存，但仍然遵循水利工程規(guī)劃設(shè)計的原則將有利的一面積極發(fā)揮出來，消除存在的弊端。最后，生態(tài)水利工程體現(xiàn)出綜合性、系統(tǒng)性的特征，從而影響到水域及水域之間的制約性與聯(lián)系性。

二、生態(tài)水利工程規(guī)劃設(shè)計原則

分析生態(tài)水利工程的特征可知，要實現(xiàn)工程的生態(tài)效益、社會效益、經(jīng)濟效益，就必須遵循以下幾個設(shè)計原則：

（一）安全性與經(jīng)濟性原則

生態(tài)水利工程是一項綜合的系統(tǒng)工程，需要對相關(guān)水系進行綜合治理，而這個過程中不僅要滿足人類的社會需求，比如防洪、灌溉、供水、發(fā)電、航運等，還要實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。滿足水文學與工程力學的要求，基于特定的設(shè)計標準進行設(shè)計，有效承受洪水、風暴等自然荷載；根據(jù)河流地貌學原理設(shè)計河流的縱斷面與橫斷面，并充分考慮河流特征，包括河流泥沙輸移、淤積、河流侵蝕、沖刷等，對河勢的變化規(guī)律進行動態(tài)分析，以保證工程的安全性、穩(wěn)定性與持久性。此外，還要遵循控制風險、實現(xiàn)工程經(jīng)濟效益最大化的原則，對其經(jīng)濟合理性進行全面分析。實際工程建設(shè)過程中，生態(tài)演替的過程及結(jié)果始終處于動態(tài)變化的狀態(tài)，這種不確定性因素導致生態(tài)水利工程的風險升高。因此規(guī)劃設(shè)計過程中要在多個設(shè)計方案中進行優(yōu)選，對生態(tài)系統(tǒng)進行動態(tài)的、持續(xù)的定點監(jiān)測及評估。

（二）河流形態(tài)的空間異質(zhì)原則

某個區(qū)域生態(tài)環(huán)境空間異質(zhì)性越高，證明其小生態(tài)環(huán)境就越多樣化，則允許更多的物種共存儲反之，非生物環(huán)境越單調(diào)，也會直接影響到生物群落的多樣化，從而影響到生物群落的性質(zhì)、密度、比例等一系列指標，最終導致生態(tài)系統(tǒng)的退化。人類活動對自然河流的渠道變化、河流的非連續(xù)化等均會產(chǎn)生直接的影響，尤其是大規(guī)模的治河工程，會導致河流生態(tài)環(huán)境趨于單一化，河流的生態(tài)系統(tǒng)也會發(fā)生不同程度的退化，生態(tài)水利工程所具備的生態(tài)功能即是提高生物群落的多樣性。不過實際的工程規(guī)劃需要注意一點，即并非靠人工種植岸邊植被、在河流區(qū)域引入魚類、鳥類或其它生物物種就能實現(xiàn)生態(tài)多樣化的效果，而是要提高河流形態(tài)的異質(zhì)性，保證其與自然河流的地貌學原理相符，為生物群落的多樣化發(fā)展創(chuàng)造更好的條件。

（三）遵循生態(tài)系統(tǒng)自我恢復的原則

在傳統(tǒng)水利工程規(guī)劃設(shè)計中，主要是通過控制自然河流來實現(xiàn)工程的經(jīng)濟目標，而生態(tài)水利工程的規(guī)劃設(shè)計必須樹立全新的工程理念，摒棄對自然界加以改造、控制的做法，不得采用人力及技術(shù)控制自然界；而是要將生態(tài)系統(tǒng)自組織、自設(shè)計的能力充分利用起來，真正實現(xiàn)人與自然的和諧相處。需要注意一點，即“世界上不存在兩條相同的河流”，每條河流都有自己鮮明的生態(tài)特征，因此生態(tài)水利工程要在因地制宜的基礎(chǔ)上進行規(guī)劃設(shè)計，將每條河流的自然屬性、美學價值等突顯出來，提高生態(tài)工程規(guī)劃設(shè)計方案的適用性、合理性。

（四）反饋調(diào)整式設(shè)計原則

基于生物發(fā)展的宏觀角度而言，其過程呈現(xiàn)出逐步螺旋漸進式的特點，相應的，河流修復時間也是一個漸進的、長期的過程。地球上自然界的生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展、進化經(jīng)歷了數(shù)百萬年的時間，而發(fā)展進化的過程十分復雜，生物群落也十分多樣，并且發(fā)展過程中系統(tǒng)的有序性及內(nèi)部的穩(wěn)定性均呈現(xiàn)出一定的變化，在不斷變化的過程中提高自身對發(fā)展環(huán)境條件的免疫力。即使基于較短的時間尺度而言，一種形態(tài)的生態(tài)系統(tǒng)演變?yōu)榱硗庖环N形態(tài)系統(tǒng)同樣需要數(shù)年時間，故在生態(tài)水利工程中無法在短時間內(nèi)看到河流恢復的效果。生態(tài)水利工程的規(guī)劃設(shè)計主要是參照成熟的河流生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其主要目的是形成一個可持續(xù)發(fā)展的河流生態(tài)系統(tǒng)；而這個自然生態(tài)演替的過程是從水利工程項目開始執(zhí)行之日起開始，而整個過程則體現(xiàn)出不可預見性。很難通過河流生態(tài)修復工程使河流恢復到未受人類干擾前的原始狀態(tài)，因此河流的原始狀態(tài)從某種程度上講是自然生態(tài)演進的極限狀態(tài)上限；人類的生態(tài)修復工程僅是防止生態(tài)系統(tǒng)的進一步惡化而進入生態(tài)系統(tǒng)演進的極限狀態(tài)下限。在極限狀態(tài)的上限與下限之間則存在多種可能性。在具體實施一項生態(tài)修復工程后，理想的狀態(tài)是監(jiān)測各生態(tài)變量已達到現(xiàn)有科學水平所能實現(xiàn)的最優(yōu)值，反之則各生態(tài)變量僅達到人類可接受的最低值。

三、結(jié)語

總之，生態(tài)水利是實現(xiàn)人類文明進步及經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的重要手段，在水利工程建設(shè)過程中要充分考慮其生態(tài)環(huán)境影響，充分認識到生態(tài)水利的重要意義，在規(guī)劃設(shè)計過程中遵循安全性與經(jīng)濟性原則、河流形態(tài)異質(zhì)原則、反饋調(diào)整式原則及自我恢復原則，以保證生態(tài)水利工程的經(jīng)濟效益與社會效益。

參考文獻：

[1] 董哲仁.生態(tài)水工學的理論框架[J].水利學報,2013,(1):1 -6.

[2] 董哲仁.河流形態(tài)多樣性與生物群落多樣性[J].水利學報,2013,(11):1 -7.

第7篇：給水工程設(shè)計原則范文

關(guān)鍵詞：給水系統(tǒng) 設(shè)計

一、工程概述：

根據(jù)上級有關(guān)部門批準的任務(wù)書，擬在華北某市修建一幢12層的公寓，建筑總高度為40.8米，地上十二層，總占地面積約800平方米，建筑面積約19800平方米，該樓一樓部分作為商場用面積，二層至十二層為單身職工宿舍。

二、設(shè)計原則及說明

本著合理布置室內(nèi)各系統(tǒng)管線，又立足于外部系統(tǒng)，以便于施工及操作的原則，認真合理設(shè)計各系統(tǒng)布置方式及位置。

三、給水工程設(shè)計

1、給水用水定額及時變化系數(shù)

生活用水包括公寓生活用水和底層商場用水。

2--12層公寓用水：根據(jù)建筑物的性質(zhì)和室內(nèi)衛(wèi)生設(shè)備的完善程度，用水量標準選用 200 ，時變化系數(shù) 選用2.5，居住人數(shù)以2×18×11=396人計；1層商場用水：根據(jù)有關(guān)規(guī)范，商場用水量標準選用20 .的，時變化系數(shù) 選用2.0 ,使用面積以350；

2、建筑物最高日用水量

最高日用水量為： =M1×Qd1+M2×Qd2 = 396×200+20×350=86 m3/d

最高日最高時用水量按公式 可得：公寓最大時用水量為8.25 m3/h；商場最大時用水量為0.58 m3/h 。

3、設(shè)計秒流量公式

=

公寓按普通住宅標準取=0.22 + 0.005

商場 可取

4、 屋頂水箱容積計算

由于屋頂水箱是生活消防合用水箱，故水箱容積=生活貯水容積+消防貯水容積

采用公式

生活用水貯水量： =2.0×1.2×8.25/4×4=1.24 m3 取Vs=1.5 m3

其中 ---水泵出水量，以公寓最大時用水量的1.2倍計

---安全系數(shù)，取2.0

---水泵在一小時內(nèi)的最大啟動次數(shù)以4次計

消防貯水容積按存貯10 min的室內(nèi)消防用水量計算

高位水箱有效容積為

選用標準圖S3:S151(一)15 m3方形水箱一個，尺寸為3600×2400×2000mm，

水箱支座高度0.4米，水箱安裝高程及水位見圖。

5、室內(nèi)給水管網(wǎng)的水力計算：

（1）設(shè)計秒流量公式：

公寓按普通住宅標準取α=1.1，k=0.005

=0.22 + 0.005

商場可取α=1.5，k=0

=0.3

（2）下區(qū)（1―5層）室內(nèi)的給水管網(wǎng)計算：

計算草圖如圖2-1.1所示：

H1―最不利點與室外引入管起點的高差:H1=14.4+0.8-（-1.05）=16.25=162.5

H2―計算管路的水頭損失及其局部損失按沿程水頭損失以30%計

H2=1.3∑ =1.3×42.35=55.06

H3―水表水頭損失 本建筑物給水系統(tǒng)的水表選用LXL-80N型水表

=(5.68×3.6)2/(802/100)=6.53KPa

H4―最不利點衛(wèi)生器具的流出水頭 ，取15

=162.5+55.06+6.53+15=239.1 ≈239 ＜280

市政常年可提供的水壓可達280 故可以滿足1―5層的水壓要求。

四、結(jié)束語

第8篇：給水工程設(shè)計原則范文

【關(guān)鍵詞】城市給排水：系統(tǒng)規(guī)劃；問題

一、前言

城市的發(fā)展，居民生活的穩(wěn)定有賴于城市的基礎(chǔ)設(shè)施，其中，城市的給排水系統(tǒng)就是城市發(fā)展和居民生活的一個重要的基礎(chǔ)設(shè)施，因此，必須要做好城市給排水工程的規(guī)劃工作。

二、城市給排水工程規(guī)劃設(shè)計的主要內(nèi)容

規(guī)范GB50318-2000《城市給排水工程規(guī)劃規(guī)范》城市給排水工程規(guī)劃是城市道路排水工程設(shè)計的重要依據(jù)。城市給排水工程規(guī)劃的主要內(nèi)容有：劃定城市給排水范圍，預測城市給排水量，確定排水體制，進行排水系統(tǒng)布局；原則確定處理后污水污泥出路和處理程度；確定排水樞紐工程的位置，建設(shè)規(guī)模和用地。

城市給排水工程規(guī)劃一般分為城市總體規(guī)劃中的排水專項規(guī)劃，某一規(guī)劃區(qū)（如工業(yè)園區(qū)）的總體規(guī)劃中的排水專項規(guī)劃和某一規(guī)劃區(qū)（如工業(yè)園區(qū)）的控制性詳細規(guī)劃。

城市給排水工程設(shè)計是一個系統(tǒng)工程，排水工程規(guī)劃的目的之一，是通過規(guī)劃在排水收集，輸送，凈化，利用和排放幾個環(huán)節(jié)上的統(tǒng)一協(xié)調(diào)，使各環(huán)節(jié)的排水設(shè)施建設(shè)工程規(guī)模適宜，投資合理，運行中合理利用能源和資源。

三、城市給排水工程規(guī)劃中的常見問題

1、城市給水工程規(guī)劃中的常見問題

城市給排水工程規(guī)劃中的前期規(guī)劃中比較重要的一個內(nèi)容就是，給水工程的規(guī)劃和設(shè)計，給水工程的規(guī)劃設(shè)計不僅關(guān)系到城市用水的安全、及時，還關(guān)系到整體的給排水工程規(guī)劃的整體施工的效果。目前我國的城市工程建設(shè)過程中，對于給水工程的建設(shè)存在的一些不合時宜的問題主要表現(xiàn)在以下幾個方面。在當前由于城市化進程的進一步加大，城市居民數(shù)量的不斷增加，城市工程中的給水系統(tǒng)不能夠與時俱進的和城市人口整體容量的加大站在同一條起跑線上，這樣就導致了在城市城市給水系統(tǒng)設(shè)計缺少長遠的意識。由于城市規(guī)模的不斷擴大，城市居民區(qū)、商業(yè)區(qū)、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)、工業(yè)區(qū)的大量建設(shè)，對于給水管網(wǎng)線路的設(shè)計的鋪設(shè)缺少相應的規(guī)劃、重復設(shè)計、重復施工的現(xiàn)象都經(jīng)常發(fā)生。鑒于這樣的一種實際狀況，給水系統(tǒng)的規(guī)劃和施工就顯得尤為重要，在進行具體的規(guī)劃和設(shè)計中應該站在前瞻性的角度進行設(shè)計，不能夠只考慮到當前的給水系統(tǒng)建設(shè)，更多的應該是考慮到未來幾十年城市發(fā)展的規(guī)劃上進行設(shè)計和施工。

另外，在給水工程的規(guī)劃和設(shè)計過程中，由于存在著具體規(guī)劃設(shè)計部門不能夠充分考慮到具體的用水客戶的實際情況，這樣就導致了給水工程的規(guī)劃和設(shè)計不能夠因地制宜的設(shè)計，導致了城市工程規(guī)劃中，存在著用水單位與設(shè)計單位之間的矛盾所在。這就要求城市工程的規(guī)劃和設(shè)計單位要充分進行實地考察的基礎(chǔ)上，盡可能多的采納用水單位的意見和建議進行給水系統(tǒng)的設(shè)計。這樣不僅可以避免城市規(guī)劃給水系統(tǒng)設(shè)計中產(chǎn)生的不必要的麻煩還可以做到因地制宜的進行給排水工程的建設(shè)。

2、城市排水工程規(guī)劃中的常見問題

城市工程給排水規(guī)劃建設(shè)過程中，一個非常重要的環(huán)節(jié)就是對于排水系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計。城市排水系統(tǒng)包含的具體方面有以下幾個方面：城市道路排水工程規(guī)劃設(shè)計，生活污水排水工程規(guī)劃設(shè)計。城市排水工程規(guī)劃是城市道路排水工程設(shè)計的重要依據(jù)。目前城市排水工程規(guī)劃中存在的具體問題主要表現(xiàn)在，對于排水系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)不夠完善，排水中的具體城市排水量沒有能夠進行具體的測算，排水系統(tǒng)中的具體種類的水沒有能夠進行細致的分類。對于城市的城市工程的排水系統(tǒng)沒有能夠進行更加細致的劃分，當然目前的排水系統(tǒng)進行了一個大致的排水系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計，但是相對于西方的發(fā)達國家相比較而言沒有達到國外的標準。目前對于排水系統(tǒng)的規(guī)劃主要是分為了：城市總體規(guī)劃中的排水專項規(guī)劃，這樣的專項規(guī)劃主要指的是：進行了大范圍的的規(guī)劃排水系統(tǒng)，如在工業(yè)園區(qū)進行的排水系統(tǒng)的規(guī)劃，對于生活園區(qū)進行的排水規(guī)劃，對于商業(yè)區(qū)的排水規(guī)劃。但是這樣的規(guī)劃和設(shè)計都是粗糙的規(guī)劃設(shè)計不能夠真正起到合理的利用和處理水資源的目的。要在城市城市排水工程中進行具體的規(guī)劃和設(shè)計，讓城市工程的排水工程成為一個系統(tǒng)的工程，通過對于城市排水系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計，讓城市的排水工程在排水收集、輸送、凈化、利用和排放幾個環(huán)節(jié)上能夠統(tǒng)一協(xié)調(diào)的發(fā)展，使各環(huán)節(jié)的排水設(shè)施建設(shè)工程規(guī)模適宜、投資合理，運行中合理利用水資源。所以說在對于城市工程排水規(guī)劃設(shè)計需要考慮到各個方面的內(nèi)容，讓排水系統(tǒng)建設(shè)的能夠保證暢通的前提下面，因地制宜的完善排水系統(tǒng)的建設(shè)。

四、解決城市給排水系統(tǒng)規(guī)劃問題的對策

城市水系統(tǒng)規(guī)劃是對一定時期內(nèi)城市的水源、供水、用水、排水、污水處理等子系統(tǒng)以及其各項要素的綜合布置。城市用水規(guī)劃的總量平衡十分重要，必須優(yōu)化組合各種節(jié)水、水重復利用等方案。要做到這些，首先要了解城市水利用規(guī)劃，加強城市總體規(guī)劃中的水專項規(guī)劃，按照水的可持續(xù)發(fā)展觀念制定城市水利用規(guī)劃，內(nèi)容應包括：地面水、地下水、雨水和海水等水資源平衡；供水、排水和污水再生利用等總量平衡；供水節(jié)水規(guī)劃和污水處理與再生利用規(guī)劃；水的生態(tài)循環(huán)規(guī)劃；各類水工程設(shè)施的布局和規(guī)模等。對當前我國的城市水系統(tǒng)建設(shè)中經(jīng)常出現(xiàn)的規(guī)劃不協(xié)調(diào)、建設(shè)不配套、管理不統(tǒng)一等問題，規(guī)劃中要注意管網(wǎng)配套和供水、排水及污水處理能力的協(xié)調(diào)增長，確定規(guī)劃期內(nèi)水系統(tǒng)及其網(wǎng)絡(luò)設(shè)施建設(shè)的規(guī)模、詳細布局和運行管理方案。

加強水量預算、水量預測是給水規(guī)劃的基礎(chǔ)，水量規(guī)模預測是否符合實際需要和發(fā)展趨勢，對水資源的工程總體布局、合理利用、實施步驟和工程費用產(chǎn)生重大影響。國家標準《城市給水工程規(guī)劃規(guī)范》是測算城市總用水量規(guī)模的依據(jù)，具體包括：總體規(guī)劃階段給水水量預測；總體規(guī)劃階段污水水量預測；分區(qū)規(guī)劃階段及專業(yè)規(guī)劃給水、污水量預測；詳細規(guī)劃階段給水、污水量預測。改革開發(fā)以來，工業(yè)生產(chǎn)、城市建設(shè)、住宅建設(shè)、第三產(chǎn)業(yè)迅速的發(fā)展，使供水量也不斷增長。作為城市基礎(chǔ)設(shè)施之一的供水量的增長規(guī)律也將與過去不同，水量預測就不能僅按歷史發(fā)展計算，還要根據(jù)具體的城市規(guī)劃對不同類型用水量分別進行預測分析。

城市給排水系統(tǒng)應當向可持續(xù)性方向發(fā)展。自然界的水是循環(huán)的，給水和排水是統(tǒng)一的，人類社會對水的使用應順應這一過程。在用水之后，必須對水進行再生處理，使水質(zhì)達到自然界凈化能力所能承受的程度，否則累積的大量污染物將超過水環(huán)境的容量，導致水資源危機和水污染現(xiàn)象，最后破壞水的良性循環(huán)，不利于城市的可持續(xù)發(fā)展。控制城市給排水系統(tǒng)向可持續(xù)性方向發(fā)展的途徑有：一在城市水系統(tǒng)中增加節(jié)水子系統(tǒng)；二在城市水系統(tǒng)中增加治污子系統(tǒng)；三在城市水系統(tǒng)中增加再生水重復利用子系統(tǒng)。加強節(jié)水、治污和再生水回用力度，重視再生水、中水等非傳統(tǒng)水資源利用，是促進城市給排水系統(tǒng)良性循環(huán)，實現(xiàn)城市水資源可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。

五、結(jié)束語

總而言之，城市給排水工程規(guī)劃過程中，必須要從城市的發(fā)展需要著手，滿足居民生活的需要，制定出更加科學和合理的規(guī)劃方案，并做好規(guī)劃和建設(shè)工作，確保城市給排水工程規(guī)劃的效果。

參考文獻

[1]朱莉.淺談公路排水與城市道路排水[J].山西建筑，2011（28）.

第9篇：給水工程設(shè)計原則范文

關(guān)鍵詞：市政給排水；設(shè)計；問題；對策

中圖分類號： S611 文獻標識碼： A

引言

市政給排水設(shè)施是保證城市地面水及時排除，防治城市水污染，并使城市水資源保護得以良性循環(huán)的必不可少的基礎(chǔ)設(shè)施。合理的市政給排水工程設(shè)計，是確保城市水資源合理利用的根本前提，對提供生活和工業(yè)用水、排除地面水、污水，使水資源得到良性使用，和對城市健康發(fā)展有著及其重要的意義。

一、市政給排水工程設(shè)計內(nèi)容

1.1給水工程

市政給水工程是確保城市居民以及各企業(yè)用水，由構(gòu)筑物和水管網(wǎng)形成的系統(tǒng)，主要確保用水對象的水質(zhì)安全，水壓穩(wěn)定以及水量充足。給水工程是城市和各個企業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)施之一，保證為用水對象提供足量和合格的水。給水工程不僅僅要滿足目前的用水需求，同時還要考慮到今后的發(fā)展，水源在生活和生產(chǎn)中有著極其重要的地位，加上城市是用水較為集中、水量較大的地區(qū)，因此做好給水工程尤為重要?？梢哉f，給水工程是城市發(fā)展甚至國家經(jīng)濟發(fā)展的一個重要的影響因素。

1.2排水工程

所謂排水工程就是將城市排水進行收集、輸送、處理和排放的系統(tǒng)。其主要目標是保證環(huán)境不被污水和廢水污染，確保農(nóng)業(yè)工業(yè)以及人民生命健康。城市生活和生產(chǎn)會排放大量的污水和廢水。這些廢水和污水中有大量的病毒和細菌，如果沒有及時地處理和控制，污水和廢水排放到水體或者土壤中很容易對水和土壤帶來污染，嚴重者可導致自然環(huán)境受到影響，引發(fā)社會公害。為了保護環(huán)境，城市應該有一套完善的排水工程來處理這些生活和生產(chǎn)排出的廢水和污染水，通過排水工程對這些污水和廢水進行處理。同時，城市的降水也是排水工程中的一個部分。

二、市政給排水設(shè)計存在的問題

2.1設(shè)計嚴重脫離實際應用環(huán)境

給排水的設(shè)計根據(jù)不同城市的地勢特點有不同的設(shè)計需求，給排水管道的設(shè)計應該要以城市的總體區(qū)域特點為主，設(shè)計時要充分考量城市的地下結(jié)構(gòu)，道路方位以及整體城市規(guī)劃等因素，尤其是對城市所處地理位置和自然環(huán)境因素的考慮。例如，如果設(shè)計城市位于沿海地區(qū)或者容易爆發(fā)洪水和暴雨等自然災害的區(qū)域，管道設(shè)計的首要考慮因素為地勢的高低和排進水口的設(shè)置位置，一般情況下，管道是由地勢高的地區(qū)向地勢低的地區(qū)進行鋪設(shè)，水流會直接以重力方式排出；對于地勢較高的路段，可以采用中間豁口的方法將水流分散排出；對于中間地勢低洼的路段，可以借助排水設(shè)備保障水流的及時排出。為了滿足城市防洪的要求，臨近河流區(qū)域的排水管的設(shè)置要盡量高于水位的最高值，以使水流達到高值時能夠順利排出。

2.2污水管埋深不合理

由于在當前污水管道的埋藏設(shè)計中，原污水提升泵設(shè)施設(shè)計位置不合理，造成污水管道埋設(shè)的太深，導致城市污水管網(wǎng)高程不夠科學，無法實現(xiàn)合理有序的污水排除作用。原污水提升泵站規(guī)劃位置的確定主要考慮的因素是設(shè)在某綠化區(qū)的附近。以減少對周圍居住區(qū)的污染，在排水工程設(shè)計中。對單項的設(shè)計通過管材，基礎(chǔ)，施工方法等的合理選用以降低市政排水管網(wǎng)的投資是較有效的，確定合理的排水管設(shè)計高程也是節(jié)約投資的重要一方面。而合理的高程。需依據(jù)合理的排水規(guī)劃。

2.3市政排水設(shè)計需求和規(guī)劃中的污水管網(wǎng)間存在矛盾

在當前很多城市中，排水管網(wǎng)現(xiàn)狀均采用的是合流制排水系統(tǒng)，該系統(tǒng)所收集到的污水濃度比較低，導致污水處理廠的運行較為困難，在雨天的時候，僅僅只有部分的污水和雨水混流到污水處理廠處理，其中大部分都溢流到水體，對水體造成嚴重的污染，而這些問題均在不同程度上影響城市的建設(shè)與發(fā)展。

2.4設(shè)計編制延誤，存在諸多未確定因素

在規(guī)劃市政道路的時候，往往在道路建設(shè)時間非常緊迫的情況下，卻依然在修改給排水設(shè)計方案，或者是還沒有定案，這樣很容易出現(xiàn)城市道路設(shè)計與市政給排水設(shè)計不相符合的情況，兩個工程各顧各，道路建設(shè)先開工，市政給排水后設(shè)計再施工，這樣就容易讓市政給排水與城市道路設(shè)計不相符，導致給排水設(shè)計無法滿足設(shè)計施工要求，而中途又無法做出相應的設(shè)計修改，最終影響到市政給排水的設(shè)置，無法滿足城市給排水的基本要求。

三、如何提高城市給排水設(shè)計的科學性和合理性

3.1綜合考慮確保市政給排水設(shè)計的協(xié)調(diào)性

由于市政給排水工程涉及的范圍較廣，并且與很多方面有關(guān)為此，在具體設(shè)計過程中，必須充分考慮協(xié)調(diào)性的問題，盡最大的可能使給排水設(shè)計與城市其它功能相協(xié)調(diào)，這樣才能使給排水的作用獲得最大程度的發(fā)揮。例如，對于一些與內(nèi)江相鄰的城市，在設(shè)計市政給排水時，要考慮防洪排澇問題，并以內(nèi)江的最位為前提，確定排水管的設(shè)計高程，這樣能夠進一步確保漲潮時或暴雨季節(jié)道路排水暢通。

3.2管道布置和埋深

在現(xiàn)代城市市政給排水規(guī)劃設(shè)計中，首先要考慮的是管道的布置和埋深問題，其中管道布置主要從污水管道的定線問題出發(fā)（依次從主干管、干管、支管來開展工作）。在定線的過程中應該充分的利用地形，讓管道有合理的走向，并能有效地排出污水。為了滿足管道中雨水流速不超過管道所能承受的壓力，還要對于水管的最大縱坡增強控制。然而對管道埋深的問題主要從兩方面來來闡述：一方面是最大允許埋深。對于干燥的土壤，管道最大的埋深不超過6～7m；對于濕潤的土地來說，管道最大埋深不超過3～4m；另一方面是管道的最小埋深。在安置過程中，其應該等于管直徑加上管道上面的最小覆土深度。對于馬路下面的管道來說，管頂?shù)淖钚「餐辽疃纫话阍?.7m以上；如果在天氣比較寒冷的地區(qū)，應該根據(jù)防凍的需求來確定覆土的深度。

3.3采用先進科學的設(shè)計手段

市政給排水設(shè)計與城市道路設(shè)計密不可分，在計算機輔助設(shè)計系統(tǒng)沒有出現(xiàn)前，市政給排水工程施工都是在施工之前對設(shè)計圖紙進行人工計算。最常用的方法是城市道路設(shè)計人員先繪制出城市道路設(shè)計圖，再將設(shè)計道路時查閱的資料和設(shè)計圖轉(zhuǎn)交給城市給排水設(shè)計的工作人員，城市給排水設(shè)計工作人員再根據(jù)道路設(shè)計人員送過來的相關(guān)資料和道路設(shè)計圖設(shè)計與道路相得益彰的城市給排水設(shè)計。這樣的方法，費時費力往往影響道路緊急建設(shè)。計算機輔助設(shè)計系統(tǒng)可以直接將道路設(shè)計人員的資料和設(shè)計圖傳送給給排水設(shè)計人員，完成了道路和給排水設(shè)計軟件的一體化。這樣，有利于道路設(shè)計和給排水設(shè)計人員的快捷交流，有利于確定城市道路建設(shè)和市政給排水設(shè)計的關(guān)系，使兩者結(jié)合起來設(shè)計出相得益彰的道路設(shè)計和市政給排水設(shè)計。

3.4合理選用排水管網(wǎng)進行污水處理

市政排水的污水處理是每個城市，每時每刻都要面臨的問題，規(guī)劃設(shè)計中既要考慮到城市污水處理能力，還要應用新科技，建設(shè)節(jié)能環(huán)保，再利用的原則，用生活污水反應器向高效的移動床和流化床發(fā)展。還有一種高效載體生物強化工藝，利用硅藻土的高效載體生物作用（流化床）和吸附。污水管網(wǎng)設(shè)計的將地面線資料、道路設(shè)計結(jié)果傳輸給污水設(shè)計系統(tǒng)。污水井：以給定的道路中心線為參照線，按照設(shè)計人員指定的樁號偏距，沿道路布置污水井，由于污水提升泵站設(shè)置的位置不合理，造成了污水管埋深太大，所以在排水工程設(shè)計中，要設(shè)計通過管材、基礎(chǔ)、施工方法等手段，合理選用排水管網(wǎng)，確定合理的排水管設(shè)計高程，這不僅可以節(jié)約投資，還增加了污水的排放效率。

結(jié)束語

在市政給排水工程設(shè)計中，應充分考慮多方面因素，在可持續(xù)發(fā)展理念的指引下，從全局出發(fā)，在運用自身所學專業(yè)知識的同時，積極引進先進的科學技術(shù)和手段，以此實現(xiàn)市政給排水工程的優(yōu)化設(shè)計，使城市的發(fā)展更加的穩(wěn)健。

參考文獻