给水工程设计原则范文

导语：如何才能写好一篇给水工程设计原则，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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【关键词】水利工程；施工技术；设计原则

水利工程的发展是符合我国国情发展的基本要求，是关乎我国民生的基础工程。由于我国特殊的地理环境，较为复杂的施工环境，使得水利工程的施工必须研究出合适的施工技术。水利工程对地基的要求较为严格，水是水利工程的直接接触点，地基的巩固才能保证水利工程的坚固，其次，水利工程建筑物必须要具有抗裂性、防渗性等。水利工程的施工过程中要严格遵守施工技术的规范，保质保量，避免事故的发生。水利工程施工的最佳时期为枯水期，在枯水期进行施工，将会有利于增快施工的进度，减少一些不利于施工的因素。水利工程的施工技术是水利工程的保障，因此，在水利工程施工技术和设计原则上都很值得深入研究。

1、水利工程的施工技术

1.1 土方工程施工技术

土方工程的施工是水利工程的基础施工，是其稳定性的基础。根据水利工程的施工技术的不同，土方施工的类型是多样的，常见的有水中填土式土方工程、干填碾压式土方工程等。从目前我国在水利工程施工技术上的发展及应用上，干填碾压式土方工程的利用范围最广。

对于土方工程施工，其质量要求是很严格的，工程的强度要达到国家的规定，堤坝的稳定性要高、抗渗性要强。土方工程的施工要求首先是土料的选择，在实际的土方施工中，很多的劣质土料出现，例如膨胀土、碎石土等，这些都严重的影响着土方工程的准确施工。优质的土料是要符合施工要求，适合机械的施工，并且其压实参数具有合理性。在土方施工过程中要严格把控好铺土、土方平整、洒水、压实等基础过程。在土方工程施工中，防渗墙的技术在基础修筑时的得到广泛的推广和使用。造墙的技术多采用冲击或者反循环钻机，抓斗挖掘等，这些新技术的应用逐渐的完善着水利工程的施工技术，从而保证着施工墙体的稳定性。

土方工程施工的质量需要各个环节的相互配合，高质量的土料、高性能的机械设备、高技术等都是水利工程修筑物坚固的重要保障，严格控制好每个工序，保证水利工程修筑物的质量。

1.2 混凝土坝工程施工技术

混凝土坝现在也是我国水利工程中常见的一种施工方式，主要的是应用于水容量较大的水利工程。混凝土坝工程主要是方式包括混凝土的浇筑、混凝土的碾压及其混凝土的装配等。近几年，我国在混凝土坝工程施工上有着较大的突破和发展，最主要的是凸显在高拱坝上。我国的混凝土坝工程所需的混凝土骨料的人工生产系统已经发展到国际水平，人工生产系统上额配备较为先进的破碎轧制系统。

我国混凝土的运输水平也得到快速的发展，很多的混凝土工程施工在混凝土运输上使用更加便捷、高速的机械设备，例如，缆式起重机、塔带机等。为满足大坝混凝土浇筑的高强度需求，在混凝土工程施工的基本工序上逐渐的提高，比如，混凝土的搅拌、仓面作业等都配备高效率、高技术的施工机械设备。混凝土的正确温度控制也是保证混凝土工程坚固的重要措施，现在的大型混凝土工程，主要应用于温度控制的方法是风冷骨料技术，针对不同的水利施工项目，要选取合适的温度控制技术。

在混凝土工程完成以后，还需要关注的是混凝土裂缝的问题，是现代我国混凝土修筑应大力探究的方面。混凝土的裂缝问题出现最主要的根源的地基的施工。地基的施工不能满足混凝土施工的要求，就会造成修筑物沉降不均匀，结构的设计不合理等问题，混凝土施工的地形约束也会造成混凝土的裂缝出现。为减少混凝土的裂缝现象，现在我国采用最多的是补偿收缩混凝土，针对于不同的施工环境，就要运用不同给的补偿收缩方法，例如外掺氧化镁进行温度变形补偿、低热微膨胀混凝土筑坝技术等。

根据混凝土裂缝的不同类型特点及其产生的相关原理，运用不同的方法进行改进，做好混凝土的搅拌、运输、浇筑等工序，降低混凝土的存储温度和水化热温度升高，减少混凝土出现裂缝的概率，有效的保障混凝土坝施工的稳定性。

1.3 基坑排水的工程施工技术

水利工程的修筑物在很多情况下是会受到雨水、地下水等多种因素的影响。因此，基坑的排水施工是修筑物的后期保障，是施工的必备工序。在现实的水利工程施工中，任何一个修筑物都是离不开基坑排水的，做好施工的基坑排水，有利于增强地基的抗承载能力，有效的避免地基遭到严重的破坏。施工的地基排水工作不到位，将会给工程的施工带来很大的难题，同时也会降低修筑物的质量，从而产生各种安全隐患问题。在水利工程的基坑排水施工时要密切的注意一些相关的问题，比如，地基开挖的深度、地下水水位的高度、施工的环境等问题，这些都会对基坑排水施工效果造成影响。

2、水利工程设计的原则

水利工程的特殊作业要求表明其设计原则的重要性。水利工程的设计原则是在水利工程施工之前建立的，其建立的前提是在专业的考察人员进行实地考察后，根据施工现场的工作环境，地形特点，水流量的大小以及水利工程施工的主要目的，综合各个因素建立水利工程设计原则。对水利工程进行设计，主要是从设计的风格以及设计的原则进行主要的衡量，设计的原则为主，但是设计的风格也是后期修筑物坚实的基础。我国的水利工程设计原则，既要考虑细节上的问题，也要注重宏观的发展，要实现两者的完美结合，在细节方面，要加大原则的控制，在宏观的方面，要尽量的贴合设计的原则。

3、结论

水利工程是现在我国重点发展的一项基础施工，首先应当加强对水利施工技术的研究，在其合理、科学的研究下，实施到具体的项目中，在施工的过程中逐渐的把握水利施工技术研究的路径，两者相互结合，使我国的水利施工技术更加完善。水利工程的施工要根据我国地理的多元性进行具体的施工设计，制定不同的施工方案，设计不同的施工原则，并严格的执行，只有这样，才能保障我国水利工程施工事业的快速、稳定发展。

【参考文献】

[1]袁忠于.浅议顶管施工技术在水利建设工程中的应用[J].水利建设与管理，2012，11（4）：34-36.

[2]刘学振，张丽华，马军栋.水利工程施工技术与原则分析[J].世界家苑，2012，12（4）：32-34.

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【关键词】生态水利工程；概念；设计原则

0.前言

水利工程作为一项综合性工程，其修建主要目的是为了开发使用水资源及消除水害。根据服务对象将水利工程进行划分，水利工程主要存在目的有防洪、农田、水力、港口与航道、排水与供水、环境及海图围垦等工程，即集发电、灌溉、供水和防洪为一体综合工程项目。修建水利工程需对鱼道、水闸、渡槽、渠道、堤、坝、进水口和溢洪道等建筑物进行修建来实现既定目标，而水利工程的修建在给人们生活带来利益的同时，也不可避免存在诸多不利影响，对生态环境造成不同程度的损害。因此，设计水利工程时务必要统筹兼顾环境、社会、经济等因素，保持水利工程建设与生态环境的平衡，以可持续发展观为导向，引进生态水利工程概念，探究生态水利工程设计原则，促进人与自然和谐共处。

1.生态水利工程的概念

随着生态环境被人们日益重视，生态学概念已被逐步引用到各行各业。生态水利工程作为一门正在发展探索新学科，它是在水利工程学科基础上发展，主要探究的是水利工程建设在合理利用水资源和满足人们各类需求前提下，统筹兼顾生态健康及可持续发展，并以结合生态学理论、原理和技术方法来确保生态、经济、社会效益的和谐共存。[1]生态水利工程大体包括四个内容：（1）生态水利工程在开发水利途中，要首先考虑生态系统，以不影响当地生态环境为导向，将水利工程结合到当地生态系统里，将水利工程看作生态系统中不可或缺重要部分；（2）由于传统水利工程在建设途中，会严重影响着当地生态环境，基于此生态水利工程建设在进行时，要防止建设途中对生态环境的相关影响；（3）在生态水利工程施工完毕并投入运行后，要按照当地生态规律调节控制水资源，避免强制性打破原有生态规律现象发生，这要求生态水利工程运行不仅要满足实际情况，还需综合考虑当地的生态规律以及水利资源的调配方法；（4）在选择生态水利工程建设地址时，要将对生态系统的影响大小放在首要地位，选址选在对生态系统有着较小影响作用的地方，如此一来就可减少建设途中和今后生态水利工程在运行时对生态系统影响程度。

2.生态水利工程的设计原则

2.1安全、经济性原则

生态水利工程作为综合性、复杂性工程，治理河流时，要在符合水文学、工程学规律基础上，确保工程建设耐久、安全和稳定。建设生态水利工程要以设计规范为标准，严格遵守，保证工程能抵抗侵蚀、冰冻、干旱、洪水等灾害。[2]对生态水利工程进行设计时，要以河流断面为设计依据，并统筹兼顾河流泥沙冲刷能力和运输能力，探索河流变化中规律特征，确保生态水利工程耐久和持续性。因无法事前把握生态演替过程，工程设计具备风险性，故而设计要遵守风险最小、利益最大设计原理，利用经济工具分析生态水利工程，以检测和评估生态系统为基础，结合河流生态体系自复能力，设计投入最少，产出最大技术方法。

2.2河流环境多元化原则

河流中存在不同类型植物与动物，只有保障河流环境多元化才能确保生物维持多样化。生态环境多样化不仅包含河流形状，还包括土壤情况。河流的生态系统主要由气、水相结合，具备纵向渗透性和横向生物多样性，而水陆与水气间密切关系组成了生态环境系统，因河流系统的异质性，使得水文脉冲、水质、水深、水温、流速和流量处在不断变化中。[3]又因河床材料的异质性，使得生态环境具备多样性特点，进而河流周围生物群落在朝着多样化方向不断发展。而科学技术发展的突飞猛进，扩大了水利工程建设规模，大规模河流治理工程，导致河流走向了渠道化、非连续化、单一化发展道路，生物群落种类在日益减少，河流生态系统在逐步退化。基于这种情况，生态水利工程要将生物维持多样化看作设计原则，并在设计途中，保护河流原有多样化物种和生态环境，降低河流渠道化、非连续性特征，确保生物群落生存环境良好。

2.3生态系统修复原则

河流在与周围乡村、城市、森林、田地构成生态系统的同时，自身也为河流生态体系。基于这种背景，河流是生物生存重要场所，河流生态系统不仅包括生物系统和水文系统，还包含人造工程设施系统等。河流始发地到终点站所有地带地下水和地表水构成了水文系统，水文系统与生物系统一起构成河流自然生态系统。此外，人类活动和人类工程设施会对水域生态系统造成一定影响，一旦水域生态体系遭到危害，就需整合性探究各类影响因素，在充分利用河流自身修复能力、整个水域修复能力基础上，清晰掌握生态系统中各要素特点，根据要素间共同作用来归纳河流系统综合修复方案。

2.4生态系统自我恢复原则

生态系统自我恢复力主要表现在适应生态发展上，即为适应生态环境，在生态环境选择中存活物种，寻找能促进其生存的能源条件和生存环境。根据生态系统自我恢复力，自然界在选择适应生态发展物种基础上，构建合适生态体系。对此，生态水利工程设计要有效控制河流，结合生态理念，以自然观念为导向，促进河流其自我修复力的充分发挥，确保人与自然和谐共处，并根据建设地址实际状况，参照河流自然、美学价值来制定设计方案。具体设计中，要以大尺度景观作为基础，避免短时期、小尺度景观，大尺度对河流自我修复有着重要影响，而小尺度景观对河流自我修复不利。[4]景观整体性要求着眼于生态系统结构与功能，掌握不同生态体系各要素间作用，来提出整体性、综合性修复河流生态系统设计方案。

2.5反馈调整原则

设计生态水利工程虽在结构上与河流生态系统相统一来确保生态系统可持续发展，但具体执行中，却不可一味按照既定目标来执行，要根据自身特性来不断发展。河流生态在修复中难免会遭受人类干扰，对此可采取监控技术，监控生态变量，促进生态走向良好发展方向。因生态、社会系统在时间和空间上都存在不确定，且生态系统不仅会受到自然系统影响，还会受到人类系统影响，生态水利工程设计发生转变成为了必然，要求采取反馈调整方法，按照既定流程来设计。 生态水利工程建设中监测要贯穿始终，成为工作开展基础，并按照完整历史数据和监测资料来有效评价，追踪河流生态结构与功能，预测发展方向。评价中可采取参数比较方法，可通过比较河流初期状况，或其他条件类似生态水利工程，来得出评价结果。

综上所述，随着人们对环境保护的日益重视，生态理念被融入到了各行各业。由于传统水利工程建设重点放在了人类生活便利上，忽视了对生态环境的负面影响。对此，生态水利工程概念的提出成为了必然，它转变了传统水利工程设计理念，在水利工程建设中融入了生态学原理，讲究的是人与自然的和谐发展，并以可持续发展观为导向，制定生态水利工程设计原则。

【参考文献】

[1]贾振周，崔方方，王宇英，杨冰.浅论生态水利工程的基本设计原则[J].中国科技财富，2011，（24）：71-71.

[2]武庆玲，刘春秀.生态水利工程设计初探[J].轻工设计，2011，（06）：123-123.

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关键词：生态水利工程 基本设计原则 水利工程学

在以往的水利工程学中，人们多侧重于自身的需求，对生态方面有所忽视，进而导致很多生态问题出现。人们在对这些生态问题反思与改进后，推出了生态水利工程。生态水利工程以可持续发展为理念，通过多种技术手段，改变以往粗放式的建筑方式，将水利工程和生态工程有效地融合在一起，实现人类社会与生态环境的共同发展。

1.水利工程的优势与不足之处

水利工程对于人类社会的发展具有重要意义，其优势重要体现在如下方面：一是水利工程能够大幅度提高水资源的利用率；二是在水利工程下，很多人工湖泊出现，对城市夏季高温有显著的调节作用；三是水利工程能够储备一定量的水资源，实现水资源的调用，满足人类社会的生产与生活需要；四是水利工程能够有效地减少水土流失的现象。

尽管水利工程给人类社会的发展作出了巨大贡献，但其也产生了诸多不利影响，主要表现为：一是水利工程给上游的生态环境带来一定影响，在建设的过程中，上游水面会升高很多，原本为陆地的部分可能会成为水库或湿地，陆地上的景观也会淹没；二是水利工程给下游的生态环境也带来严重的影响，下游很有可能出现浮游生物恶性繁殖的状况；三是水利工程会给自然生物带来严重的影响，影响其正常的繁衍。比方说，很多鱼类都在上游产卵，在水利工程的影响下，其无法到上游产卵，严重时会出现物种灭绝的后果；四是水利工程会给周边地貌带来很大影响，地质稳定性被破坏，使得自然灾害频发。除了这些以外，水利工程还会带来深层次的影响，如水文形势等。兴建的水坝改变河流的流速、水深等，水体自净能力有所下降，水体密度、水体温度都发生变化。倘若水坝位于上游，那么河道内径流量就会增加很多，径流的速度会降低，使得水体流体变化，甚至导致地壳运动更为活跃，引发洪水与地震等严重灾害。

2.生态水利工程的基本设计原则

（1）整体性原则

在对河流生态进行修复规划的时候，倘若只是在小范围内进行短时间修复，那么生态效率将难以提高，修复效果也大打折扣。所以，在设计生态水利工程的过程中，应从大景观的角度出发，只有这样，生态效率才能够被恢复，修复效果才比较理想。从整体的角度来看，这是依托于生态系统的结构与功能，在各种要素相互作用的基础上，制定出的河流生态系统修复的方案。该方案具有极强的综合性，并不简单的植被修复。生态学领域下的景观尺度涵盖时间与空间两方面。在河流修复的过程中需要采用大尺度景观，这是由于：一是水域生态系统是由多个子系统构建而成的，其包括生物系统与人造工程设施系统。这些系统和生物系统有机融合在一起，共同组建了整个生态系统。如果水域系统被破坏，单纯从河道而进行生态修复是难以达到修复效果的，相关人员必须靠综合各种因素之间的作用关系而制定出可靠的修复方案。二是在进行生态系统修复的过程中，必须考虑水域生态环境的多种特性，如随机性、流动性与可变性等，因为这些特性直接对生物种群产生影响。三是在设计的过程中要考虑河流生态系统的开放性。河流生态系统本身会与周边生态系统进行物质交换，所以仅对河流进行生态修复是难以达到修复效果的。四是河流生态修复需要一定的时间，并非一蹴而就的。相关资料显示，要重建或修复一个湿地，所耗费的时间大约为15年到20年。所以，相关部门与工作人员应做好充足的准备，对所修复的河流进行长时间的监测与管理。综上所述，在进行生态水利工程设计的过程中，必须立足于整体，做好长期性的规划，综合考虑各种因素，制定出大尺度的景观方案。

（2）充分利用生态系统自我修复的原则

和以往的水利工程相比，生态水利工程在考虑水利工程的相关原则外，还要充分考虑生态系统本身的自我修复能力，最大限度地促进生态系统的可持续发展。要想实现这一点，单纯地依赖人工建筑物是不可能的。事实上，任何一个生态圈的出现都是经过了漫长的自然考验的，是各方面因素相互作用的最终结果，其往往具有极强的修复能力。因此，在设计生态水利工程的过程中应充分利用生态系统自我修复的功能，否则单纯依靠人为力量，很有可能会适得其反，导致生态环境的进一步恶化。最有效的路径是，将人为力量和大自然有效地结合在一起，充分利用生态系统的组织功能，由大自然的选择恰当的物种。在这一方式下，一方面生态系统的修复效果显著提升，另一方面能够节约大量的成本，兼顾经济效益与生态效益，实现双赢。

（3）保护水体环境多样性的原则

对于生活群落来说，非生物环境会对其产生多种影响。也就是说，某一地区，倘若其自然环境具有多样性，那么其生物也会具有多样性。通常，这种多样性强的生态系统具有很强的适应性，可以应对一系列的外部变化。如果水利工程导致水体内部环境趋于单一化，那么其自身m应能力将会大幅度下降，难以抵御外界的变化。这样一来，生态系统的功能也会逐步丧失。所以，在设计水利工程的过程中，相关设计人员应充分了解水域情况和周边生态环境，推出合理的设计方案，并从多方面对设计方案进行反复论证。只有这样，生态水利工程才会修复与改良生态系统，造福人类。

3.结束语

在当前社会下，人们的环保意识不断提高，生态水利工程开始出现。和以往的水利工程不同，生态水利工程从水域的生态环境出发，充分考虑多种因素，有效地利用生态系统的自我修复功能，实现经济效益与生态效益的双赢。在设计生态水利工程的过程中，设计人员应立足于整体，构建大尺度景观，充分利用生态系统自身的功能，在确保生态系统多样化的前提下，推出合理的生态水利工程设计方案。

参考文献：

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关键词：水利工程；生态；设计；原则

目前我国在水利工程建设上，已经慢慢地倾向于生态型的水利工程建设，开始更多地关注水利工程的水域生态问题，并往可持续方向发展，将水利工程与环境立法、资源管理以及生态产业相结合，加强对生态系统的保护，提高水利工程的生态建设。

一、水利工程对生态系统的影响

随着经济的发展，人们对水利工程的建设也越来越重视，除了对经济和社会所产生的作用，同时人们也观察到水利工程对生态环境所带来的影响，尤其是对河流生态系统的破坏。水利工程的修建改变了河流的流动性、多样性以及连续性特点，改变了水域的水文规律、水深、水温、流速以及河流的水流边界等，这些改变都会严重影响到河流的生态系统。对此，在未来的水利工程建设中除了要考虑其经济效益以外，还要考虑到生态系统的需求，有效地结合二者，使水利工程在满足人们需求的同时，还符合生态系统和可持续发展的需求。

二、生态型的水利工程

目前，水利工程的基础学科是水文学和工程学两大类，所设计以及研究的对象主要是水文系统，对于存在的未来风险以及生态系统的现状往往容易忽略。对此，很多的企业为了在水利工程建设上取得更好地发展，有效地将水利工程学与生态系统相结合，根据生态系统的理论知识，来完善和改进水利工程的设计，从而使一种新水利工程出现，也就是生态型水利工程。生态型水利工程中不仅可以满足人们的需求，同时还可以促进经济的可持续发展，修复河流的生态系统。

三、水利工程的生态设计原则

（一）水利工程的经济性和安全性原则

由于生态型的水利工程属于综合性很强的水利工程，它不仅要满足人们的需求，比如灌溉、防洪、发电、航运以及供水等需求，同时还具有生态系统的功能，能够促进水利工程可持续发展。对此，生态型的水利工程必须要符合水利工程学和生态学原理，符合工程学和水文学的要求，具有一定的稳定性、耐久性以及安全性等特点，严格按照要求来设计水利工程设施，并将其规范，使其能够承受干旱、冰冻、洪水、风暴以及侵蚀等自然力的荷载。同时根据河流的具体地貌特征进行横纵断面的设计，在设计时还要考虑到河流的冲刷、侵蚀以及沙泥的运输等特点，按照河流的变化趋向进行研究，从而提高生态型水泥工程的耐久性。

认真分析水利工程中的合理性和经济性，按照获取最大效益，降低风险最小的设计原则。由于在水利工程中，往往存在很多潜在性的风险，这些风险都是难以预测和把握的，所以在进行设计规划的时候，可以将方案进行类比，择优选择，并做好工程项目的检测和评估工作，充分利用河流的生态系统的规律，促进水利工程的生态发展。

（二）生态系统的自我恢复和设计原则

在生态系统中，所呈现的可持续主要通过其自组织功能才得以表现的，而物种的自然选择则是通过自组织的机理来进行的，简而言之，就是在生态系统中与之较为友好的物种，同时在一定程度上能够承受来自自然选择的考验，并找到适合的环境和相关的能源。

在水利工程生态设计上运用这个自组织原理的时候，由于传统的水利工程与生态型水利工程在本质上存在着一定的差异，尤其像大坝这些较大的人工建筑物的设计是一项确定性的工程项目，所有关于建筑的资料和信息都是在人员掌控之中，并最终按照人们的预期目标进行设计。而生态型水利工程的设计则属于一种指导性的工程设计，当然也可以算得上是一种辅设计，通过生态系统的自组织和自设计功能，对于物种进行自由的选择，构建一个合理的结构，从而实现生态型水利工程的设计。

我国传统的水利工程设计主要是控制自然河流，而生态型的水利工程设计则是在设计的时候，放弃对自然界的控制，树立一个全新的设计观念，要学会善于利用自然界，有效地利用生态系统中的宝贵财富，使设计呈现出一种人与自然的和谐状态。但是必须要注意的是，在地球上是不存在相同河流的，每条河流都有属于它自己的特点。对此，在进行生态型水利工程设计的时候，一定要根据当地的实际情况，充分利用每条河流的自身特点、美学价值以及自然属性，制定最佳的设计方案。

在自设计理论中，其适用性主要还是根据具体的实际情况来进行的，根据生态系统中的水质、土壤、水量以及地貌等因子，同时还要考虑生物的密度、种类以及生产力等因素来进行自设计。充分利用自设计的理论知识和乡土种，在采用外来物种的时候，一定要进行严格的检查和审核，避免其他物种对生态系统的破坏。

（三）河流的空间异质性原则

如果一个地方的空间异质性较高的话，则说明该地可以制造很多的小生境，使很多的物种能够共存。相反，如果这个非生物环境比较单调的话，势必会造成物种的下降，从而导致生物物种的比例、密度以及性质等都会出现变化，在一定程度上导致生态系统的退化。目前在一些规模较大的工程建设中，由于人员活动较多，很容易导致河流的渠道化和不连续性，造成河流的生态环境变得单一化，退化其生态系统。建立生态型水利工程主要是为了提高和恢复该地的生物种类的多样化，而不是简单的进行植被种植或者是引进一些其他物种。对此，在进行水利工程的生态设计的时候，首先要做好其河流空间异质性的提高工作，符合当地河流的地貌原理，为生物物种的恢复提供一个条件。

（四）水利工程的整体性和景观尺度

在进行水利工程生态设计的时候，必须要对河流的生态恢复进行管理和规划，以可持续发展为基础，具有大景观尺度和长期性。在大尺度景观上进行的河流修复工作，其效率要比在小尺度景观上的效率要高得多，同时其成功率也相对地较高。生态系统的整体性主要是从其功能和结构上出发的，通过对生态系统中各要素之间相互作用的掌握，制定一个全面的、整体的方案。在水利工程中其景观尺度主要包含两个方面的内容，一个是时间尺度，一个是空间尺度，由于水域的生态系统是一个较为复杂的大系统，其中包含了很多其他系统，比如生物系统、水文系统等，由于这些系统相互作用并联系在一起，形成了一个巨大的自然河流水域生态系统，而水利工程的设计必定会给这个生态系统造成一定的影响。对此，在进行水利工程生态设计的时候，一定要对在工程实行过程所产生的负面影响进行研究和分析，同时还要根据当地的水域特点，构建一个开放系统，增强水利工程与周围生态环境的联系，加强流域之间的交流，提高其修复活动，并协调好其管理工作。

结束语

综上所述，要想做好水利工程的生态设计工作，必须要将水利工程学与生态学进行有效地结合，根据工程周围的环境以及河流特点进行全面的规范和设计，同时还可以借鉴其他国家优秀的设计方案和经验，从实际情况入手，构建一个合理的科学的生态水利工程，促进我国水利工程事业的发展。

参考文献：

[1]王光林.试论生态水利工程的基本设计原则[J].中国科技博览，2012，（9）

[2]武丹.试论生态水利工程的基本设计原则[J].华章，2012，（14）

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关键词：水利；工程；技术措施

水利工程的建设必然对生态环境带采影响。在水利工程建设中，无论是规划设计，还是施工及运行管理，都要始终遵循环境保护和生态水利这一基本原则。

1 水利工程建设与生态环境的保护

1.1正确认识水利工程与生态环境的关系

水利工程是除水害、兴水利，保护人民生命财产安全，为工农业生产和人民生活服务的一项工程。从资源的角度来看，水利工程是开发利用资源的工作；而从生态环境的观点来看，水利工程也是人类通过对水资源的调节、控制以改善生态环境，维持新的生态平衡的工作。水利与生态相联系就是把水利工程与生态保护问题相结合，促进生态环境的良性发展。

1.2水利工程带来的问题

当前，我国水利工程面临着一些较为突出的问题。一是我们已经或将要开发利用的水资源受到严重污染，造成水域环境恶化，生态失调，严重影响着工农业生产和人民的健康；二是在流域规划、河湖治理、兴修大量水利工程设施发挥显著水利效益的同时，改变了环境，带来了生态环境方面的问题。

1.3生态环境对设计、施工和运行的要求

水利工程技术要求高，建设工期长，一般要经历规划设计、施工、运用管理等几个阶段。但不论哪个阶段，生态环境监测资料是不可缺少的基本资料。从规划设计阶段开始，对坝轴线的选择、水工建筑物的布置、模型试验、工程设计、工期安排、工程概算等，施工阶段中对围堰建筑、基坑开挖、混凝土浇筑、砂石骨料开采、截流与导流施工期用水，直至工程建成投产，以及各个建筑物的安全管理，科学合理地调度运用，兴建前后生态环境因素的变化研究等，都需要提供生态环境因子的各项监测资料和分析成果。因此，生态环境问题直接关系到水利工程的设计、施工质量和工期长短、投资的节约、工程效益的发挥等各个方面。

1.4生态环境检测

水利工程生态环境监测不同于一般江河的生态环境监测。它是在一定的地区和范围、特定的环境和时间内进行的。其针对性强，目的明确，不同的自然地理条件、不同的工程建设项目、不同的工程进度，都有不同的内容和要求。对水流流向、流态、泥沙运动、水温结构、水质、底质沉积物及水体生物、现状与变化趋势等需作综合的监测规划，以适应水利工程建设的需要，以促进生态环境的良性发展。

1.5生态系统的划分

生态系统的划分是多种多样的。一条河流、一个水库、一个村庄，甚至一块农田都可以看作是一个生态系统。复杂巨大的生态系统，是由许多较为简单的、大小不同的生态系统所组成。

生态系统是可变的，人类可以设法改变某些生态系统为自己服务。为此，我们应该研究水利工程生态系统的结构组成和它的功能，研究水利工程建设建前后的生态平衡条件和演变发展的规律，探讨环境因素的改变对生态的影响，以及如何才能创造有利于人类生产、生活的生态环境。

1.6生态系统的可变性

建设水利工程，一般都遵循“除害兴利，综合利用”的原则，而且对人类环境大都有所改、善。水利工程与生态环境的关系是极其复杂的。这些个关系之间既互相联系、互相渗透、互相制约，有时又互为因果、难以截然分开。

2 对水利工程建设生态环境的要求

2.1规划设计阶段

生态环境应密切结合水利工程的社会效益、经济效益进行总体规划和设计，基本保证要有较好的生态环境效益。按照我国现行的有关水利工程设计规范，工作程序分为选点、初步设计、技术设计、施工详图等阶段。规划阶段的基本工作包括水库各种特征水位、功能、航运、渔业、环境生态、人群健康、水库移民、移民区的兴建及工业城镇布局规划等方面的设计，而这些都需要生态环境监测调查资料作为依据，尤其是要弄清施工前的本来状况，充分考虑对生态环境的影响。

2.2施工阶段

2.2.1施工布局不能使生态环境恶化

水利工程建设，由于施工队伍庞大，工程施工机械化程度高，因此对施工阶段的生态环境应统一规划，加强管理，严防污染大气、水源和流行疾病的传播。施工所带来的噪音、飞尘、烟雾及污水，应采取多种措施，控制其影响。

2.2.2施工开挖对生态环境的破坏不可低估

水利工程建设期间，需要开发交通、兴建码头等，工程开挖量大，要防止因开挖对生态环境的影响，尤其应注意对资源和生态种群的破环。

2.2.3研究河床覆盖冲污及污染物的淤积情况

在围堰布置、水工浇筑、截流等进程中，要了解生态环境因素。如研究河床的抗冲能力时，对河床地质环境、河床河底沉积物等，都要取样监测，不仅需要了解表层的变化，而且还应掌握深层的变化状况，为研究环境因子的迁移转化提供依据。

2.2.4做好保护施工区的景观环境

水利工程建设施工规模宏伟，场面壮观，对前来参观的人员，工地应有专门的接待管理机构，加强对外来人员有关生态环境的宣传管理。工区应尽量做到文明施工，安全第一，保持具有一定的景观环境水平。

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关键词：水利 工程 设计 规划 生态

1、生态水利工程

从学科发展角度看，现在的水利工程学的学科基础主要是工程力学和水文学，水利工程规划设计主要对象是水文系统，往往忽视生命系统的现状和未来风险等问题。学科的进一步发展应吸收生态学理论及方法，促进水利工程学与生态学的交叉融合，用以改进和完善水利工程的规划及设计理论，形成水利工程学新的学科分支―――生态水利工程学。生态水利工程学作为水利工程学的一个新的分支，是研究水利工程在满足人类社会需求的同时，兼顾水域生态系统健康与可持续性需求的原理与技术方法的工程学。生态水利工程的内涵是：对于新建工程，是指进行传统水利建设的同时（如治河、防洪工程），兼顾河流生态修复的目标。对于已建工程，则是对于被严重干扰河流重点进行生态修复。生态水利工程将与传统治污技术、清洁生产（生态产业）及环境立法和资源管理一起，成为河流生态建设的主要手段之一。

2、生态水利工程设计规划所面临的问题

2.1 地域性差异致使生态水利工程的标准不够明确由于我国地域性的差异问题，生态水利工程的具体实施也要根据每个地理区域的差异因地适宜的做出相应调整，衡量实际构建标准。由于生态水利工程的工程设施要以符合生态学原理和工程学力学规律去构建。要能够承受洪水、风暴、冰冻、干旱等自然因素的影响。按每个地理区域、河流地貌进行构建设计时，就要考虑到实践的可操作性，以及标准性。当前生态水利工程的理论实践成果经验积累并不是非常完善。既要满足工程设计规划的安全性、经济性，又要满足地域性动态河势的变化规律，逐步总结积累实际操作经验，衡量明确的实际操作标准，以保证符合河流生态修复的耐久性。

2.2 生态水利工程设计施工缺少对维系生态环境的认识一方面由于我国生态水利工程的环境影响操作介入的较晚，导致生态环境科技技术人员与水利工程构建人员合作的机会相对较少。另一方面，国内的水利工程多数考虑到方案可行性符合满足规划的安全性和经济性，但是生态环境系统这一因素就还考虑得欠完整，也不规范，还面临着主要关键性问题。其次，环境评价机构对业主考虑的较多。在生态水利工程这一块，我国的环境评价管理体系目前算不得完善，经验积累成果相对较少等客观性因素，都导致了水利工程构建工作不能有效地落实与生态技术人员相对交流实施具体方案的探究，生态水利工程的进一步开发与实践设计相对滞后。

2.3 生态水利工程与水利工程的协调运作不充分。生态水利工程的构建势必会考虑到生态系统的正常运作，实现有机结合再有的水利工程基础之上。水利工程的构建最初考虑到水体的有效供电效能、防洪，排水用水标准等工作。生态水利工程的实施与传统水利工程最为显著的特点就是服务目标与功能有一定的差异性。当务之急，为实施生态水利工程与水利工程的有机结合，协调运行是生态水利工程规划设计所必要考虑的问题。

3、生态水利工程设计的基本原则

3.1 确保工程的安全性和经济性。生态水利工程作为水利工程的分支，首先要遵守水利工程的设计原则，保证工程安全性是任何水利工程设计的最基本的原则。设计过程中，设计人员应深入实际，充分考察水体的水质、水流等基本情况，进而充分考虑水对建筑物的侵蚀作用、对泥沙的堆积和搬运作用，同时还应全面把握河道走势的自然规律等。只有保证了工程的稳定性、持久性以及设施的安全，才能确保建筑物持久地发挥其功能。在保证了工程安全性的同时，我们还应对工程的经济性进行合理分析，力求实现资金投入最少、经济小于和生态效益最大化的基本原则。

3.2 保证水体内部环境的多样性。相关调查显示，一个地区的非生物环境的多样性能够影响其生活群落的多样性。也就是说，如果一个地区的自然环境种类多样，当地的生物种类也会日渐丰富，食物链的组成也将更复杂，这样生态系统对外界变化的适应能力和抵抗能力越强。如果我们兴建的水利工程致使该流域内的水体内部环境日趋单一化，那么，就会导致水生生物种类多样性的减少、食物链结构逐渐简化、生态系统日趋单一化，造成水体对外界变化的适应能力和抵抗能力降低，自然净化能力逐渐下降，并逐步丧失其基本功能。所以，在水利工程设计过程中，设计人员需要对河流的近期及远期的水文情况进行深入了解，掌握生物种类与生态环境间的关系，进而对设计草案组建数学模型，对其可行性、可操作性进行论证，从而保证水利设施的兴建能够拥有足够的丰富多样的环境，进而将对自然环境的影响降到最低。

3.3 确保河流生态系统的自我修复功能。与传统水利工程相比，生态水利工程除了要保证传统水利工程的基本原则外，还需要在设计的时候，充分考虑保护生态系统的自我修复功能，也就是要维持生态系统的可持续性。而在这一方面，人工建筑物所起的作用则十分有限，只有自然因素经过长期的自然选择后所形成的生态圈才具备良好的自我修复功能，发挥其作用。所以，在生态水利工程设计时，应尽量避免绝对化的人为力量，应充分将人为力量与自然的影响进行有机结合，从而利用生态系统的自设计功能和自组织功能，从大自然中选择合适的物种，形成良好的合力结构。这样，不仅仅可以取得生态系统保护及恢复方面的成效，还能降低工程的建设成本，降低工程造价，获取更高的经济效益和生态效益。

3.4 确保河流生态系统的整体性。在传统的水利工程建设过程中，水体常被人为地划分成不同功能且相对封闭的小区域，影响了水体之间的相互联系，极大地降低了水体内不同小环境之间的能量交换及物质交换速度，从而人为地破坏来河流生态形同的稳定性和整体性。生态水利工程在设计时，应充分掌握施工流域内生态系统各要素之间的相互关系及作用方式，尽最大限度地保持并恢复水体的原始状态，确保河流的生态系统的整体性不受到外力的破坏，而不能仅仅是在工程结束后，单纯地对河道水文系统进行修复或是只对河岸的植被进行修复。

3.5 确保建立完善的河流生态系统和水利设施之间的反馈机制。生态水利工程设计以成熟的河流生态系统为主要参照物，并充分利用生态学可的相关理论和环境工程的先进技术，力求打造一个健康的、可持续发展的河流生态系统，从而保证工程设施内部的各自然要素可以在不需要人工干预的环境自发地进行活动，维持生态环境的稳定和河流水体的质量。通常这种自发活动的方向不是单向的，这种不确定性使得生态水利工程的设计应遵循一种“反馈调整”的设计方法，也就是说，在设计方案执行之后，仍旧需要对水体的环境进行长期的监督和评价，并根据反馈的信息对水利工程项目进行不断的调整与完善。

4、结语

生态水利工程作为水利工程中的一个新的分支，主要是在寻求水利工程建设中生态效益和经济效益的平衡点。从目前生态水利工程的建设来看，因为经验的不足和人们的重视程度不够，发展的比较缓慢。但伴随着人们对于生态环境重要性的进一步认识和社会经济的不断发展，生态水利工程必将成为以后水利工程建设中的重点课题，促进人类和大自然之间健康和谐发展。

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关键词：农村给水 规划设计

建国以来，我国农村给水工程建设飞速发展，不但解决了广大农村居民的生活饮用水问题，而且对提高农村居民的健康水平、改善农村环境卫生状况、促进农村经济的发展、建设小康社会都起到了积极的促进作用。目前，部分运行中的农村给水工程存在设计供水能力远大于实际需求，造成经济效益低下；水源选择不太合理，造成供水水源不能满足供水需求；净水工艺不合理，造成供水水质达不到国家《生活饮用水卫生标准》（GB5947-85）或农村实施《生活饮用水卫生标准》准则的要求；给水系统中调节构筑物容积过大，造成资金的浪费等等。这些问题的出现，主要是在给水工程建设规划设计工作中存在不足所致。农村给水工程是农村地区永久性给水设施，科学合理地做好规划设计工作，是保证所建给水工程持续发挥良好的社会效益和经济效益的基础。根据我们多年从事农村给水工程建设的实践，现就农村给水工程建设规划设计谈谈本人的见解，仅供参考。

一、 给水工程建设的规划

在农村给水工程建设的规划工作中应充分考虑以下因素：

1、当地远、近期的发展规划

农村给水工程规划必须与当地经济发展规划，人口规模发展规划等相适应。只有充分结合当地远、近期发展规划对供水的需求，才能对拟建给水工程的供水规模、水源的选择、给水系统的布置进行合理的选择确定。

2、因地制宜确定给水系统

根据给水工程的供水对象、当地的水源条件、经济状况、地形条件、居住状况、给水工程的运营管理水平，因地制宜地选择确定给水系统，是给水工程规划的重点。

3、统一规划、分期建设

对于具有社会、经济发展潜力地区的给水工程的建设，要依据远、近期对供水的需求进行统一的长远规划，根据当地不同的发展阶段需要，分期实施给水工程的建设。

二、 给水工程的设计

农村给水工程的设计须在给水工程建设规划的基础上进行。

1、供水规模的确定

给水工程供水规模设计的合理与否，直接影响工程建成后的运营经济效益。为达到合理确定给水工程供水规模的目的，首先要认真确定拟建工程的供水对象和各种用水量的定额标准。我国目前大多数农村给水工程主要是以解决生活饮用水为主，同时考虑了畜禽饲养、乡镇工副业、公共建设等方面的用水。各种用水量定额标准的选定应参照《农村给水设计规范》（CECS82：96）和有关行业标准并结合当地目前实际用水定额调查情况合理确定。在确定给水工程供水规模时应

掌握的基本原则是在满足近期各种实际用水量的基础上，要留有一定的余地。

一般采用 “人均综合用水量指标”来宏观控制供水规模，。“人均综合用水量指标”的概念是在以解决农村生活饮用水为主的给水工程中，利用拟确定的供水规模除以本工程设计年限末的人口规划数，即得出“人均综合用水量指标”。在南方地区，“人均综合用水量指标”控制在100～140L/人•日为宜，在北方地区，控制在60～100L/人•日较为合理。对于工副业用水量或牲畜用水量较多的给水工程，“人均综合用水量指标”可适当提高。

2、设计年限的确定

给水工程设计年限的选定，影响到工程的投资效益和避免短期扩建问题。在建设以解决生活饮用水为主要目的，并以单座村庄或少数几座村庄联片建设给水工程时，设计年限一般选用10 年；建设以乡镇为中心向周边农村供水的给水工程时，设计年限一般选择15 年。

3、供水水源的选择

首先要根据给水工程的规划和供水规模，全面、系统地收集、分析当地水文、水文地质资料，从可供选择的供水水源的水量、水质上择优确定。

①供水水源的水量必须要满足给水工程设计供水量的要求。根据《农村给水设计规范》要求，地表水水源，其枯水期的供水保证率不得低于90%；地下水水源的取水量不得超过允许开采水量。

②供水水源的水质不得低于GB3838-88《地面水环境质量标准》中关于Ⅲ类水域水质的规定或《生活饮用水水源水质标准》的要求。

③对具有多个可供选择的水源时，应进行技术经济比较，择优确定。

4、水的净化

水的净化是给水工程设计中非常重要的一个环节。净水工艺流程的选择、净化构筑物的选型、各类参数的选取是否合理，将直接影响供水的水质。

①利用地表水作供水水源时，当原水浑浊度经常超过500 度时，应在常规处理前采用预沉淀方式进行预沉。

②凝聚剂的选择应参照当地或相似条件的水厂运行经验或沉淀试验资料确定。凝聚剂的投配方式宜采用湿投。凝聚剂的品种较多，鉴于碱式氯化铝适应原水水质的范围较广，凝聚效果良好，可优先考虑选用。

③要保证凝聚剂与原水快速、均匀的混合效果。在混合的设计中要掌握两点，一是凝聚剂与原水应在10～30s 时间内完成均匀混合；二是混合装置离起始净水构筑物的距离应小于120m，以保证混合后的原水在管道内停留时间不超过2min。混合方式可采用水泵混合、管道混合、机械混合。如采用管道混合方式时，应选用近年来研制生产的多投点管道混合器。此种管道混合器采用多投点向原水中投加凝聚剂，充分保证了凝聚剂与原水的高效均匀快速混合，克服了传统管

道混合器在管道不满流状态下混合效果较差的不足。

④净水工艺系统中的絮凝、沉淀、过滤构筑物类型的选择要依据原水水质、设计生产能力和净化后水质及工艺流程的高程布置等因素，并结合当地条件，通过技术经济比较确定。《农村给水设计规范》中对我国农村给水工程建设中常用的各类构筑物的适用条件、参数的选取都作了详细的介绍，设计过程中可选择利用。

⑤农村给水消毒一般采用氯消毒，如液氯、漂白粉（精）、次氯酸钠等。具有较大供水规模的给水工程，采用液氯消毒的较多，供水规模较小的给水工程和手动泵井、雨水收集系统等分散式给水设施采用漂白粉（精）消毒的较多。近年来，随着科技的发展，新型给水消毒设备陆续问世，一种适合农村给水消毒的二氧化氯发生器消毒设备越来越受到广大农村给水工程建设者的重视与欢迎。二氧化氯发生器以氯酸钠和盐酸为原料，采用负压曝气工艺，生产以二氧化氯为主、氯气为辅的复合消毒液，ClO2 含量大于70%。通过我们近几年在多处农村集中式管网系统给水工程上的使用，此消毒设备具有管理操作简便、性能稳定、适用供水规模范围广泛、消毒效果良好、价格合理等优点。在我国农村给水消毒上应得到肯定、提倡和推广。

5、输、配水管（道）网的设计

在输、配水管（道）网的设计中应充分与当地发展规划结合，并考虑远、近期建设和分步实施的可能。输水管道设计流量应根据净水厂的位置、调节构筑物的设置情况合理确定。净水厂在输水管终端时，输水管的设计流量，可按最高日工作时用水量加水厂的自用水量计算。净水厂在输水管前端、管网设置前置水塔或高位水池时，输水管

设计流量可按最高日工作时用水量计算；无调节构筑物，直接向配水管网输水时，输水管设计流量，应按最高日最高时用水量计算。农村给水工程输水管线，可考虑单管输水。配水管网的设计流量，应按最高日最高时用水量计算。配水管网的布置，一般可设计成树枝状，在用水量集中、较大的乡镇所在地及较重要的用水范围内，必要时可局部设计成环状。在供水范围内地形起伏较大的地区，进行配水管网水力计算时，一定要认真校核配水管道的静水压力。当静水压力大于所选用的管材允许工作压力时，一定要采取有效的措施妥善解决，如考虑分区分压供水、在适当的高程位置设置减压池（井）或安装减压阀、调整部分管道的管径或选用较高工作压力的管材等方法，避免在用水低峰时发生爆管事故。配水管网的水压值，可按给水干管最不利点的最小服务水头需求确定。单层建筑按5～10m 计算，建筑每增加一层，水头值应增加3～4m。

6、调节构筑物容积的确定

农村给水工程中的调节构筑物主要包括清水池、高位水池和水塔。调节构筑物的容积的确定，直接关系到工程的投资和对供水水质的控制。目前，部分农村给水系统中的调节构筑物容积的设计过大与供水规模比例严重失调的现象较为严重。

根据多年来农村给水工程的运行实践经验，在缺乏产水曲线、配水曲线资料的情况下，对不同调节构筑物容积的设计，可按下列比例确定：清水池的有效容积，可按给水工程最高日供水量的20%～30%计算；高位水池的有效容积，可按给水工程最高日供水量的25%～40%计算；水塔的有效容积，可按给水工程最高日供水量的10%～15%计算。为保证检修、清洗调节构筑物时给水工程的正常供水，较大供水规模的给水工程的清水池和高位水池的个数或分格数不得少于2 个。

7、分散式给水设施的设计

分散式给水设施主要包括筒井、手动泵井和雨水收集系统。在我国采用分散式给水设施解决人畜饮水的地区还占有相当的比例。在分散式给水设施的设计过程中，要注意调查、收集、总结、挑选适宜本地区的不同工程设施类型，最好以省（区）为单位组织编制出各种工程设施类型的标准设计图集，同时提供简便易行的消毒方式，供建造者使用。

参考文献：

①农村给水设计规范CECS82：96

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随着城市居住小区的不断扩展及人们生活水平的不断提高，人们对居住小区的配套设施也有了越来越高的要求。居住小区室外给排水与小区居民的日常生活息息相关，因此，如何使给排水的设计更合理、如何提高工程施工质量成为当前研究的一大课题，其中室外给水设计是居住小区给水工程的基础，它为住宅的生活用水、公共用水、消防用水提供水源和压力保障。根据近几年的工作实践，笔者认为居住小区室外给水工程设计有以下几个要点。

一、居住小区室外给水设计程序

(1)收集初步设计、相关规范、当地供水情况及管理要求等资料。

(2)确定项目水源、系统分区，一般居住小区给水引入管由临近的市政道路配水干管接入，关于市政道路配水干管的水量、水压等资料可以向当地供水运营单位咨询，给水系统分区需结合单体给水设计及当地市政水压确定直供区域、变频增压区域。

(3)用水量计算根据《室外给水设计规范(GB50013—2006)》、《民用建筑节水设计标准(GB50555—2010)》及《建筑给水排水设计规范(GB50015—2003)》等，结合当地情况适当选取用水定额和时变化系数等计算生活用水量，根据建筑规模、高度、使用性质等计算室内、室外消防用水量，计算时注意室外给水总管与单体引入管的区别。

(4)计算管径根据管段流量选取符合当地实情的流速，计算管道直径。(5)管材选择根据相关规范，结合系统压力、水质要求、当地习惯等选择管道材质。

(6)管道布置、计量设施及配件设置根据《城市工程管线综合规划规范(GB50289—98)》结合项目实际，对室外给水管道进行布置，合理利用小区公共用地，统筹考虑与其它管线的相互关系

二、合理选择技术参数给水工程设计涉及许多技术参数，可以分为规范规定参数和当地供水实际参数。规范参数有：定额水量、时变化系数、卫生器具当量等。对于规范规定的参数，选定时需参照项目所在地区的生活习惯、经济发展水平、项目类别等。现代居住小区建设分类主要有：多层普通住宅、多层连体排屋、多层单体别墅、高层普通住宅、单身公寓等。在用水定额选择时对于排屋和别墅的用水定额宜选高值，对于多层及高层住宅用水定额宜选中值，对于单身公寓用水定额宜选低值。而在时变化系数选择时对于多层高层住宅、单身公寓宜选高值，对于别墅、排屋宜选低值。这在通过水力计算选定管径时可以达到普通住宅、单身公寓的进户管偏小而进水总管偏大，排屋及别墅的进户管偏大而进水总管偏小的效果。既满足使用要求，又节约建设成本和降低能耗。

而对当地供水实际参数的充分了解有助于项目给水设计能更好地与当地供水管理衔接，发挥良好的使用功能，避免出现项目给水设计与当地供水实际严重脱离的情况。设计前应积极与当地给水营运单位沟通，了解关于二次供水管理、市政管网配套情况、当地供水压力、户表计量要求等一系列的技术及管理要求，设计过程中在满足规范要求的同时最大限度地符合该地段的实际地缘要求，使项目设计更加符合规范、贴近实际，同时也为建设单位在项目建设及推进过程中减小阻力。

三、合理选择管材及阀门等配件管道、阀门等配件是室外给水工程的主要材料，合理选择管材及配件对保障项目给水工程质量至关重要，同时也是给水系统正常运行的有力保障。近些年我国水行业发展迅速，各种新材料、新技术、新工艺不断涌现。用于给水工程的管道材质也不断发展更新，主要有球墨铸铁管、PCCP钢混凝土复合管、钢塑复合管、聚丙烯(PPR)管、PE管、不锈钢管、焊接钢管、无缝钢管等。居住小区给水管干管管径一般在DN100～DN300之间，给水支管在DN25～DN100之间。小区给水管道具有口径较小、使用频率高、流速变化大等特点，给水工程主材的选择宜结合实际应用情况和技术、经济方面综合考虑。

四、管材的选择干管材质宜优先选用球墨铸铁管，该管材具有质轻、壁薄、耐压、耐冲击、耐腐蚀和耐抗震等性能。管道接口采用柔性接口，而且还有一定的延伸率及偏转角。具备生铁管和钢管材质的优点，又避免了两者的缺点。尤其当管道敷设在道路下时更能体现球墨铸铁管的适用性。当小区给水干管遇有地下室顶板或上翻梁等构筑物需要登高或翻低时，宜用钢管，通常使用螺纹焊接钢管，焊接钢管具有强度高、韧性好、加工性能强等优点，但其防腐措施要求较高。

在给水支管材质的选择上余地较大，可以选用钢塑复合管、PPR管、PE管等。PPR管材具有经济实用、环保、重量轻、健康无毒、耐热性、耐蚀性、保温性能好、使用寿命长等特点，管道连接有焊接、热熔和螺纹衔接等方法。但其强度、刚度较低，在穿越道路时应做保护措施。钢塑复合管与镀锌管相比，具有抗腐蚀、不生锈、不积垢、光滑流畅、清洁无毒、使用寿命长等优点。据测试，钢塑复合管的使用寿命为镀锌管的3倍以上，与塑料管相比，它具有机械强度高、耐压、耐热性好等优点。由于基体是钢管，所以不存在脆化、老化问题。根据内衬材料及方式不同主要有内壁涂塑钢塑复合管、内壁衬塑钢塑复合管、内衬不锈钢钢塑的复合管等材料。从技术及经济角度综合考虑，衬塑及涂塑管材使用更为广泛。个别建设标准高、项目预算充足的项目可选用内衬不锈钢钢塑复合管，该管除一般特点外还具有不积垢、不结瘤、耐弱酸腐蚀、卫生性能好可输送纯净水等优点。钢塑复合管的连接方式有螺纹连接、法兰连接、沟槽连接等，施工便捷、快速，在给水工程中应用广泛。

五、供水管道的管位布置使供水管线布设位置合理、减少相邻管线影响，以《城市工程管线综合规划规范(GB50289—98)》等规范为原则按以下步骤实施：

(1)根据项目各单体用水要求、室外消火栓设置要求、室外计量设施布置等，由设计人员就室外给水平面设计需涉及的关于管道埋设深度、水平位置、井室位置、直径、深度等编制征求意见稿；

(2)在征求意见稿的基础上由管线综合设计人员进行管线综合设计，明确给水、排水、强电、弱电、燃气等各种管线的平面位置与埋设深度等，并确定各道路控制断面设计；

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关键词：漓江；总体规划；控制性详细规划；市政专项规划；市政工程设计

Abstract: The water shortage and water pollution has become the world's two largest environmental problems. City water supply and drainage system is to ensure that the city of normal water, water supply, drainage and sewage treatment and comprehensive utilization and other functions, it is the important infrastructure of city. This paper combined with the Yangshuo project, discussed about water supply and drainage from the planning to the engineering design process and key points.

Key words: Lijiang; planning; regulatory detailed planning; urban planning; municipal engineering design

中图分类号：TL353+.2文献标识码： A 文章编号：

项目概况

1.1工程总体概况

阳朔县位于广西壮族自治区东北部，桂林市南面，素有“桂林山水甲天下，阳朔堪称甲桂林”的美誉，随着阳朔旅游业的快速发展和城镇化进程的稳步推进，县委政府审时度势，提出以建设新城区，疏解老城区的办法，全面提升阳朔城市旅游品位。

1.2设计内容

我院负责设计的《阳朔新城区市政工程规划与勘察设计》项目，包括市政专项规划、市政工程设计、工程勘察等内容。下面着重分析一下给排水市政专项规划和管道工程设计的要点。

1.3 阳朔新城区现状概况

阳朔新城区位于桂林市阳朔县南面，土地开阔平整，四周环山，田园风光优美秀丽。阳朔县新区地处中亚热带季风性气候，热量丰富，雨量充沛，日照充足，温和湿润，四季分明。区内主要的宽阔地带属岩溶地貌，地势较低，为丘陵地带。

拟定工作思路

上层次规划解读 现状调查分析 市政专项规划 工程设计

上层次规划解读

给排水工程设计应以批准的城镇总体规划和排水工程专业规划为主要依据。对《阳朔县城总体规划（2008-2025）年》及《桂林市阳朔县新城区城市设计及控制性详细规划》的充分解读为后面的专项规划及工程设计奠定了基础。

3.1人口及土地用地规划

总规中，2015年阳朔县城总人口达到7.7万人，至2025年达到10.3万人，规划2025年城区建设用地10.75平方公里。控规规划2020年新城区居住人口控制在5万人以内。根据《城市用地分类与规划建设用地标准》，用地共分6大类，18个中类。

3. 2对给水工程的解读

总规中明确阳朔县现有水厂供水能力为2.6万m3/d，水源为漓江。规划于龙角山北、石板桥村西新建第二座水厂，规模为2.0万m3/d。由第二水厂与现状第一水厂联合供水，供水总规模为4.5万m3/d。控规规划本区用水量为5.3万m3/d，新建第二座水厂，规模为2万m3/日。本轮规划扩建第二水厂达到7万m3/日，为新区供水。在城北组团新建两条DN800管道至新城规划区，区内主干管呈环状布置，管径在DN400—DN800，次干管管径为DN300。

3. 3对排水工程的解读

总规规划本区采用分流制排水体制，重现期为1~3年，管径为DN400~DN600，最小坡度不低于3‰。近期污水量预测为1.5万m3/d，远期为3.0万m3/d。控规中雨水规划同总规内容，远期污水量为4.24万m3/d，本轮规划扩建现状污水处理厂达到4.5万m3/d。污水管布置在道路东北侧的非机动车道或车行道下。规划区污水管道最大管径DN800毫米，最小管径DN400毫米。

现状调查结论

4.1给水工程

现状水厂供水能力为2.6万m3/d，无扩建用地，难以向阳朔县新城区提供用水。规划区内没有水厂及供水管网，用户主要靠打水井供水。

4.2雨水工程

新城区主要河流有田家河、栗木河及其一条未命名的5-18m宽小河涌。其中田家河在规划区内长约5.4km，常水位105m~107m，新区内雨水排放通过地面散流至现状水体。

4.3污水工程

现状阳朔污水处理厂一期工程规模为1.0万m3/d，目前已经完成了二期工程及厂外提升泵站的建设。二期工程总规模为2.0万m3/d，其中近期1.0万m3/d，远期将增加1.0万m3/d；厂外泵站土建按照2.0万m3/d设计和建设，设备为分期安装，近期1.0万m3/d，远期增加1.0万m3/d。新区内没有现状污水管道。

市政专项规划设计

5.1给水工程

采用综合生活用水量指标预测法及用地性质用水指标预测法对需水量进行预测后比较，得最高日需水量为6.09万m3/d，按业主要求考虑南拓发展用地的水量为1.2万m3/d，用水量总规模为7.29万m3/d。因此，规划第二水厂规模不应小于8万m3/d，第二水厂主要为新区供水，富余水量（约6千m3/d）可向阳朔县老城区供水。

管网平差时输配水管网按最高日最高时用水量计算，时变化系数考虑旅游高峰期流动人口集中用水的因素取1.6，如考虑南拓用地时最高日最高时用水量为1350 L/s，消防工况校核流量为1420L/s，事故工况校核流量为945 L/s。根据管网平差结果，主干管管径为DN400—DN800，次干管管径为DN300。配水管网的供水水压宜满足用户接管点处服务水头28m的要求。

5.2雨水工程

采取“高水高排，低水低排，自排为主”的原则。雨水工程的规划根据竖向工程的调整采用了两种思路。

第一阶段，属于项目前期阶段，业主同步委托上海勘测设计研究院编写《阳朔县新城区水系及防洪专项规划》。竖向规划确定新城区采用20年一遇防洪标准（114.07m）设防，并按50年一遇防洪标准校核。若采用全区抬高至114.07的填土方案则投资过大，考虑自排与抽排相结合，设置防洪提解决内涝问题。

第二阶段，《阳朔县新城区水系及防洪专项规划》已定稿。竖向规划专业通过土方平衡验算确定了规划区竖向标高，确定了阳朔县新城区防洪采用填高地块标高到洪水位以上的方案。根据确定了的竖向标高设计，结合规划区河涌水系布置，采取就近排水的原则，雨水主管管径范围是d800~BxH=2000x1800，最小坡度不低于1‰。

5.3污水工程

根据给水量预测，污水排放系数按0.8进行折算，新城区污水量为4.87万m3/d。本次专项规划对污水厂的规模进行调整。参考老城区现状污水量将污水处理厂扩建为总处理能达到6.87万m3/d，污水量构成为老城区2万m3/d，新城区4.87万m3/d。

根据阳朔地形特点，规划区地形南高北低，其中规划区内最低点（110.00m）在北部并靠近污水处理厂，规划区内最高点（121.00m）在规划区南部，从规划区竖向标高分析本区域适宜采用重力流收集沿途污水，应该综合考虑污水管道的过河方案。以降低施工难度和减少工程投资、减少后期管理难度为目的，通过优化污水干管布置方案，尽可能少设置或不设置污水提升泵站，同时避免设置倒虹管工艺。

污水工程的规划根据竖向工程的调整分别采用了两种排水思路。第一阶段，于规划绿地新建1座污水提升泵站，规模为设计流量783l/s，扬程8米，占地约需2000m2。分为5个排水系统，主管管径在DN500~DN1200，埋深范围4~7米。第二阶段竖向调整后本规划区污水系统可以自流排放，不需要设置中途提升泵站，结合水系规划，将污水主管设置在不影响排水行洪的次干路上，管道和堰合建，全区域仅有两处倒虹管工艺过河。

工程设计

6.1给水工程

根据专项规划管网平差成果，从第二水厂引两条DN800给水管至阳朔新城区；区内配水管网布置成环网状。给水管道沿道路敷设，布置在非机动车道下或道路绿化带内。给水管管径小于或者等于DN400时采用给水PE管，过河时采用焊接钢管；管径大于DN400时采用球墨铸铁管。

6.2雨水工程

雨水管道的排放按照就近原则分别排入田家河及栗木河。雨水管道采用Ⅱ级承插式钢筋混凝土管排水管，管道埋深不大于4米。车行道雨水口采用偏沟式双（单）箅雨水口，摩托车道侧石边雨水口采用偏沟式单箅雨水口，采用球墨铸铁雨水箅子。人行道及自行车道的排水采用生态排水方案，降低绿化带，设置碎石排水盲沟接入摩托车道雨水口。此排水方案景观效果好，造价低。

6.3污水工程

管径小于DN500的污水管采用高密度聚乙烯双壁波纹管，管径大于等于DN500的污水管采用HDPE钢带增强螺旋波纹管。大于等于40米干道双侧布管。

结语

合理的城市给水排水工程规划设计要求设计者和管理者对城市基本自然条件、经济和社会状况都要有比较全面的了解和认识。科学的给排水规划可以促进城市的可持续发展，是搞好城市给排水工程建设和管理的关键。

参考文献

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【论文摘要】：文章重点讨论了经济房建设过程中给排水工程的技术问题，具体分析给水工程与排水系统的设计。对并现阶段人们越来越关心的节水技术进行了简单的分析研讨。

1．给水工程设计

1.1给水工程的注意事项：

（1） 给水供应系统没有固定的形式，设计时应根据用户的要求，结合室外给水系统的实际情况经技术经济比较或采用综合评判法确定供水方式。

（2） 高层住宅内为解决上部供水不足增设了增压设备，目前常采用调节水箱和变频供水设备加压供水，加压设备为全自动系统以减少运行管理费用。

（3） 住宅内生活用热水多采用电浴热水器、太阳能热水器及锅炉集中供热等方式供给。电加热系统和太阳能热水器供应系统在住宅设计中较多采用，所以在设计时仅在给水管上预留安装热水供应设施的接口，或每户设计独立的热水管道系统由住房自行解决热源[1]。

1.2给水设计的关键因素：

（1）适当增设单体建筑户外控制阀门：传统的住宅给水设计是在每一根立管的底层出地面处设切断阀门，而经济房户外小区内则是一个建筑楼群组共用一个地下控制阀门。

（2）适当增设单体建筑户体控制阀门：立管底部的给水阀门不可少，其目的主要是为了当底层住户发现下水管堵塞引起地面冒水时，可以及时关闭给水总阀，减少排污量。

（3）注意室外阀门的安装型式：室外安装的阀门大部分都是口径为Dg75以上的截止阀或闸板问或蝶阀，一般均是法兰安装， 而且有国家标准图。需要注意的一个问题是，这些装于地下的阀门一旦损坏时如何更换。

（4）给水管道压力超过0.3～0.4MPa 且管径≤20mm 及管路较长时， 管道会产生啸叫和振动， 这主要由高速水流动力与管道系统产生共振所致。综合防治措施有适当加大管径、采用曲挠橡胶接头、支架与管道接触处加橡胶垫以及加装减压阀等。但注意减压阀本身也有噪音， 要经反复调试， 使噪音减至最小[2]。

2．排水系统的设计

2.1 排水工程的注意事项：

（1）对于多层住宅，目前设计多采用底层污水单独出户，以避免因堵塞造成的一层泛水的难堪局面，减少邻里的矛盾。二层以上采用排水伸顶通气立管。

（2）底层卫生器具的排水管道不接到排水立管上为好，应单独排出。对满足不了上述要求的排水支管，应以单独的排出管排到室外检查井。

（3）住宅设计中不仅设计雨水系统，同时还设计室调冷凝水管收集每户安设空调板上的冷凝水，这样不仅使建筑物外墙美观，而且避免了空调冷凝水随意流放，影响楼下行人。

（4）地漏是排水管道系统中一个重要附件，功能是排除地面积水，设置在经常有水溅落的卫生器具附近地面(如浴盆、洗脸盆、小便盆、小便器、洗涤盆等) 、地面有水需要排除的场所(如淋浴间、水泵房) 或地面需要清洗的场所 ，住宅可用作洗衣机排水口，设计选用高水封防臭地漏[3]。

2.2 排水工程的关键因素：

（1）地漏与存水弯的配合：规范上没有规定排水地漏一定要设存水弯， 但这确实能影响用户的使用。全国通用给水排水标准图集上将带水封的圆形钟罩式地漏分为了甲、乙、丙、丁四种， 虽然标准图上对存水部分的高度都作了具体规定，但都有一个存水量小，水封易因水的蒸发而被破坏的毛病。且往往制造和安装时还达不到设计的要求。

（2）室内排水管最小管径：一般讲，污水池、小便器(槽)等器具的排出管最小管径为DN32～50，而含有粪便污水的最小管径为DN100。通过观察后认为这各种规定只适用于楼面排水，而不适用于地面排水。原因如下: D N 3 2 - 5 0 的管径较小，容易堵塞，且不易疏通(疏通器在其内不易拐弯) 。

（3）对于多层住宅，目前设计多采用底层污水单独出户，以避免因堵塞造成的一层泛水的难堪局面，减少邻里的矛盾。二层以上采用排水伸顶通气立管。对住宅建筑底层设架空层、商场或商铺的情况，上部排水立管必须在底层进行转换，以不影响底层的使用功能。

（4）排水管道噪音问题。排水管的水流呈不充盈和重力流状态， 噪音难免， 且受管道材质影响。试验资料表明， DN100 管道流量为2.7L/s 时铸铁管噪音值为46.5dB， PVC- U 管噪音值为58dB， 故在要求安静的高档房间内(睡房除外)， 宜选用柔性连接铸铁管。新产品芯层发泡隔音PSP 管， 隔音效果好， 价格略贵， 也可选用。

3．节水技术

针对不同功能的建筑可采用不同的节水对策和技术: 在经济房建设中，应改进马桶的冲洗方式， 减少冲洗水量，加强水的循环利用。

（1）减少马桶冲洗水量目前， 我国普遍采用冲水量≥11L 的坐便器， 耗水量大。若根据建设部的规定， 全部使用冲水量≤9L 的马桶， 则住宅可节水4%， 宾馆、饭店可节水3%， 办公楼可节水11%[4]。

（2）厨房、沐浴、盥洗的节水厨房的洗涤盆、沐浴水嘴和盥洗室的面盆龙头若采用充气水嘴， 可节水且不减小水柱的直径。

（3）真空节水技术为了保证卫生洁具及下水道的冲洗效果， 可将真空技术运用于排水工程， 用空气代替大部分水， 依靠真空负压产生的高速气水混合物， 快速将洁具内的污水、污物冲吸干净， 达到节约用水、排走污浊空气的效果。一套完整的真空排水系统包括: 带真空阀和特制吸水装置的洁具、密封管道、真空收集容器、真空泵、控制设备及管道等。真空泵在排水管道内产生40～50kPa 的负压， 将污水抽吸到收集容器内， 再由污水泵将收集的污水排到市政下水道。在各类建筑中采用真空技术， 平均节水超过40%。若在办公楼中使用， 节水率可超过70%[5]。

（4）在住宅中， 由于大量的沐浴及盥洗水，应考虑将其经适当处理后供生活杂用及补充冷却水， 主要包括厕所冲洗、园林灌溉和道路保洁等。推荐的中水处理工艺为: 原水机械格栅毛发过滤器调节池混凝过滤活性炭吸附消毒中水池[中水泵中水屋顶水箱专用水管系统(水表)用水点]。

4．结束语

经济住宅建筑的给排水管道系统看似简单， 但确与我们的生活息息相关， 关系到了人民的生命安全、身心健康， 应引起设计人员高度重视。要正确的选择系统的形式、节水且噪音低的卫生设备、合适的管材及附件， 以满足人们对居室内环境的要求。

在新世纪，建筑给排水将担负新的历史重任，面临新的挑战。建筑给排水将更突出以人为本的原则，并将重点调整到民用建筑与工业建筑并重，公共建筑与居住建筑并重，冷水供应与热水供应并重，供水的水量、水压与水质并重等方向上来，走上全面、均衡、务实、安全的发展之路。

参考文献

[1] 盛培基．给排水工程设计中的节能问题应引起重视[J]. 江西能源， 2007， (3).

[2] 刘中平．住宅给排水设计中几个问题的探讨[J]. 山西建筑， 2007， (27).

[3] 邱国均， 戴陆洲．住宅给排水工程中若干问题的探讨[J]. 大众科学(科学研究与实践)， 2007， (11).