黃海波 中鐵建港航局集團勘察設計院有限公司
隨著我國經濟建設的高速發展,全球一體化的深入進行,港口作為重要的交通基礎設施,以其獨有的水陸聯運特點,成為水陸交通的集結點和樞紐處,而水被稱為人類生命的源泉。因此,作為港口配套工程— 給水工程是非常重要的。港口給水工程系統包括船舶、生產、生活、環保和消防給水系統。在港口給水設計中,應根據不同的貨種、水量和水壓的要求,來決定各給水系統是否需要獨立設置。
本文通過在廣西某港口散貨碼頭臨時堆場的給水設計中的體會,就散貨港口給水系統設計中遇到的問題淺談幾點意見。
船舶給水的作用是滿足船員日常生活用水的需要。船舶用水量根據港口生產不平衡系數、碼頭年靠泊總艘次、碼頭年作業天數及到港船舶噸級(用水定額)等綜合因素決定,用水水質符合《生活飲用水衛生標準》(GB5749)。考慮船舶供水的安全可靠性,船舶供水管網宜采用環狀布置,但從經濟性出發,船舶供水管網可采用枝狀布置,目前大部分設計均采用枝狀布置。
生產給水的作用是滿足港區生產作業用水的需要。生產用水量根據裝船機、卸船機、堆取料機等生產作業機械的用水要求、流動機械、汽車、苫布數量及相應利用率和沖洗要求等因素決定,用水水質符合《城市污水再生利用 城市雜用水水質》(GB/T 18920)。根據生產用水的安全可靠性與經濟性,生產用水管網布置形式同船舶給水管網。
生活給水的作用是滿足港區生產、辦公人員生活用水的需要。生活用水量根據港區定員和生活用水定額進行計算。用水水質及供水管網同船舶給水一致。
環保給水的作用是滿足港區綠化、碼頭、道路及堆場噴灑降塵用水的需求。環保用水量根據綠化、碼頭、道路及堆場的面積和噴灑用水指標進行計算,用水水質符合《城市污水再生利用 城市雜用水水質》(GB/T 18920)。給水管網多采用枝狀布置。
港口的消防給水系統主要包括消火栓給水系統和自動噴水滅火系統。消防用水量根據港口裝卸貨種及建筑物火災危險性、同時發生火災次數等計算確定。用水水質符合《城市污水再生利用 城市雜用水水質》(GB/T 18920)《城市污水再生利用 城市雜用水水質》(GB/T 18920)。消防給水管網采用環狀布置。
根據《海港總體設計規范》要求,散貨港口給水工程系統在碼頭與堆場區采用船舶+生產+生活給水系統、噴灑降塵+消防給水系統;輔助生產區采用生產+生活給系統、消防給水系統。
但由于各給水系統的用水水質、水壓、供水時間的要求不一樣,且市政給水一般很難滿足各用水系統的要求,目前散貨港口多采用船舶+生活給水系統、生產+噴灑降塵給水系統及獨立的消防給水系統。且生產+噴灑降塵給水系統和消防給水系統一般采用臨時高壓給水系統。
船舶+生活給水系統較為常見,不作過多論述,下面主要對噴灑降塵給水系統、消防給水系統合一與分開獨立設置進行分析。
散貨碼頭多為專業性碼頭,一般會有占地面積較大的露天堆場。按照環保要求,露天堆場要進行防塵或除塵處理,需要設置噴灑降塵給水系統,且噴灑降塵需要的供水壓力比較高,一般在0.6~0.8MPa,一般采用臨時高壓給水系統,需要設置除塵水池、除塵泵等配套加壓設施。根據環境保護和水資源節約的要求,噴灑降塵用水一般采用散貨污水處理站處理后的回用水。
按照消防水壓的要求,室外消防可采用常高壓給水系統、臨時高壓給水系統及低壓給水系統。
根據《消防給水及消火栓系統技術規范》,“消防用水與其他用水共用的水池,應采取確保消防用水量不作他用的技術措施”。
為確保消防給水水源充足、節約水資源:
(1)當市政給水管網能滿足生產、生活和消防給水設計的流量、壓力時,噴灑降塵與消防給水系統應獨立設置;
(2)當市政給水管網不能滿足要求,但噴灑降塵給水系統與消防給水系統供水壓力相差較大時,應獨立設置;
(3)共用水池內確保消防用水量不作他用的技術措施比較難實現時,應獨立設置。
(4)當生產+噴灑降塵+消防合用給水系統時,由于生產需要頻繁用水,很難防止穩壓泵的頻繁啟停,應獨立設置。
(5)當市政給水管網不能滿足要求,噴灑降塵給水系統與消防給水系統供水水量和水壓均相差不大,可合用一套臨時高壓給水系統,但必須采取確保消防用水量不作他用的技術措施。
給水系統獨立設置時,消防管網應采用環狀布置,噴灑降塵管網可采用環狀布置或枝狀布置;合用一套給水系統時,管網應采用環狀布置。
為確保消防給水的安全可靠性,港區內部應設置消防水池,以最大消防秒流量作為設計流量,筆者認為消防給水多采用臨時高壓給水系統,供水管網應采用環狀布置。
港口給水設計是現今港口規劃建設面臨的不忽視的問題之一。供水的安全可靠性,消防能力的好壞決定著港口未來發展規模的大小。除了優化港口給水系統設計,還需要保證保證港口給水工程經濟合理、運行管理方便,從而提升港口交通運輸的競爭優勢地位。