關於水的科技論文集
水資源管理水平的高低不僅關係著我國經濟的發展速度，更關係到人類能否可持續的生存和發展。下面是小編為大家精心推薦的，希望能夠對您有所幫助。
篇一
淺析消防水設計
摘要消防給水設計包括：消火栓給水和自動噴淋給水，根據建築物性質、高度、面積的差異，消防給水的壓力和流量也不同，消防給水所選用的消防水泵也不同。
關鍵詞 消火栓自動噴淋最低水位
中圖分類號： TU998.1文獻標識碼： A 文章編號：
消防給水的流量如何確定，消防給水的壓力如何確定，消防泵的有效吸水高度是多少，消防水池的有效水深又該如何計算，設計與實際工程應用當中有何差距，而工程例項中是否都具有真正的自灌式吸水，下面進行探討。
一、 舉例
舉例說明：1#樓為地上33層，地下1層，1～2層為商鋪，3層為架空層，4~33層為普通住宅,地下1層為裝置用房和汽車庫。每層建築面積約572m2,建築高度99.3m。按一類高層居住建築進行消防給水設計。
1、消火栓給水系統設計：
室內消火栓每支水槍最小流量為5 L/S，消火栓口距地1.1m。
***1***充實水柱長度計算：
Sk=1.41***H1- H2***
式中: Sk --------水槍充實水柱的長度;***m***
H1 --------室內最高著火點離地高度 ***m*** ;5.2m
H2 --------水槍噴嘴離地面高度***m***，一般取1m;
所以：Sk=1.41×***5.2-1***=5.9m
根據《高層民用建築設計防火規範》7.4.6.2條， Sk取10m
***2***消火栓的保護半徑計算：
R=Ld+Ls
式中: R --------消火栓保護半徑;***m***
Ld --------水帶敷設長度L=25m，考慮到水帶的轉角曲折，應乘以折減係數0.8;
Ls --------水槍充實水柱在平面上的投影長度***m***;水槍的上傾角一般按45度計算，則：Ls=0.71 Sk
所以：R=25×0.8+0.71×10=20+7=27m
***3***室內佈置多排消火栓，且要求室內有兩股水柱同時達到室內任何部位時，消火栓間距為：
a、消火栓排間距：S1=1.6R=1.6×27=43m;b、排內消火栓間距：S2=0.8R=0.8×27=21m
***4***消火栓栓口處所需水壓計算：
Hxh= hd+ Hq +HSK =△d Ldq²xh+ q²xh/B+HSK
式中: Hxh --------消火栓栓口處所需水壓;***m H2O***
hd --------消防水帶的水頭損失;***m H2O***
Hq --------水槍噴嘴造成一定長度的充實水柱所需水壓***m H2O***，查表：Sk=10m時，ø 19水槍為13.5 m H2O
qxh --------消火栓射流出水量***L/s***，查表：Sk=10m時，ø 19水槍為4.6L/S
△d --------水帶的比阻，查表：襯膠水帶DN65, △d=0.00172
Ld --------水帶長度;***m***
B --------水流特性係數，查表： ø 19時，為1.577
HSK--------消火栓栓口水頭損失，取2m.
Hxh=0.00172×25×4.6²+4.6²/1.577+2=0.91+13.42+2=16.33m H2O
為保證每隻水槍的出水流量為5 L/S,查表: ø 19時，Hxh =18.93m H2O
***5***消火栓流量和水壓計算：
室內消防用水量為20L/s，每根豎管最小流量10 L/S。同時使用水槍數量2支，橫幹管流量為20L/S。室外消防水量為30L/s，火災延續時間2小時。本系統共分兩個區:-1~6層為低區,由消防泵房消火栓泵經減壓閥減壓後供給;7~33層為高區,由消防泵房消火栓泵供給.水平幹管與豎向立管構成環狀,高區上幹管設在33層,下幹管設在7層,低區上幹管設在6層,下幹管設在一層和地下室。該系統為臨時高壓系統，其室內消防用水量由地下室消防水池***有效容積384m³***經泵加壓後供給。室外消防用水量及水壓由市政管網保證。平時管網壓力由綜合樓屋頂消防水箱維持，其消防水箱有效容積>18m³，保證消防初期消防用水量。室外設DN100地上式、地下式消火栓，間距不大於120m，沿主樓環狀敷設，室內選用單栓室內消火栓，環狀佈置，消火栓間距保證有二支水槍的充實水柱同時到達室內任何部位，每套消火栓箱內設直接啟動消防水泵的按鈕。查表得：橫幹管DN125,V=1.63m/s,i=0.0425;立管DN125，V=0.81m/s,i=0.0112
***6***消火栓揚程計算：
H=∑h+Z+P0=100X0.0181X1.2+99X0.0112X1.2+99+19=2.2+1.4+99+19=121.6mH2O
選用XBD13/20-SLH型消火栓泵兩套***一用一備***Q=0~20L/SH=130m N=75kw
2、自動噴淋系統設計：
地下1層和1~2層商鋪設自動噴淋滅火系統,屬中危險II級,設計噴水強度8L/min.m2作用面積160m2。流量為32L/s，火災延續時間1小時，該系統為臨時高壓系統，其室內消防用水量由地下室消防水池***有效容積384m2***經泵加壓後供給。室外消防用水量及水壓由市政管網保證。平時管網壓力由綜合樓屋頂消防水箱維持，其消防水箱有效容積>18m³，保證消防初期消防用水量。
火災時,噴頭動作,水流指示器動作向消防中心顯示著火區域位置,此時溼式報警閥處的壓力開關動作自動啟動噴水泵,並向消防中心報警。室外設三套地上式消防水泵接合器與自動噴水泵出水管相連。自動噴水系統為3個防火分割槽。
***1***系統水量：
最不利點作用面積160m2內噴頭個數為21個，系統用水量為Q=1.15×21×1.33=32L/S
***2***自動噴水乾管管徑確定：
室內消防用水量為32L/S
查表得：DN150,V=1.89m/s,i=0.046
***3***自噴揚程計算：
H=∑h+Z+P0=50X0.0148X1.2+10X0.0719X1.2+9+40+4
=0.9+0.9+9+40+4=54.8mH2O
選用XBD60/40-SLH型自動噴淋泵兩套***一用一備***Q=0~40L/SH=60mN=75kw
消防水池有效容積V=20X2X3.6+40X3.6=288m3，地下室設鋼筋砼消防水池一座，容量按火災延續時間內用水量最大一座建築物計，計384m3, 本工程城市自來水為兩路進水，室外消防用水量及水壓由市政供水保證，室內消防用水量補充水量=0。
3、消防器材的選用：
室內選用SN65型單栓室內消火栓，水龍帶長25m，水槍口徑19mm，溼式報警閥選用ZFSZ150型，噴頭：ZSTX-15型，ZSTZ-15型，ZSTYX-15型，公稱動作溫度680C和930C，水泵結合器選用SQX150-B型,Q=15L/S，滅火器選用MF/ABC4型4kg裝磷酸銨鹽手提式乾粉滅火器。
4、消防水泵自灌計算：
消防給水系統的消防水泵和水池佈置剖面圖如下圖：
設計給定條件為：
1***、水池淨長20m，淨寬6m;
2***、消火栓泵出水量為20L/s，噴淋泵出水量為40L/s，均為一用一備，成組設定。
水池的有效水深為3.2m，消防水泵為恆壓切線立式消防泵，
消防技術規範如《高層民用建築設計防火規範》***GB50045―95***2005年版******第7.5.4條規定，設在高層民用建築內的消防水泵應採用自灌式吸水;《建築設計防火規範》***GB50016―2006***第8.6.6條規定消防水泵應採用自灌式吸水，《自動噴水滅火系統設計規範》***GB50261―2005***第10.2.3規定，系統的供水泵、穩壓泵應採用自灌式吸水方式。
由於消防水泵有自動啟動和備用泵自動互投及備用電源自動切換的要求，在任何時間都可能有啟動的可能，因此必須採用自灌式吸水，也就是說消防水泵吸水管所在的水體最低水位在整個火災延續時間內都不應低於水泵中軸線的標高。
按《建築給水排水設計規範》***GBJ50015-2003***第2.1.32條：自灌式吸水指臥式離心泵的泵頂、立式多級離心泵吸水端第一級***段***泵體置於最低設計啟動水位標高以下，啟動時水靠重力充入泵體的引水方式。也就是水泵吸水管所處的水體在水泵啟動時的最低水位高過水泵中軸線的標高。
消防水泵的啟動指火災時消防水泵從靜態條件下啟動，也指消防水泵在執行中，由於機械或供電方面的原因，發生主備泵切換，或短暫停電後重新啟動;對多組消防水泵，如消火栓泵、噴淋泵等，共同在一個水池中吸水時，也指它們中的任一泵組先期啟動，而另一組泵組後期啟動。 因此“消防水泵啟動時水池的最低水位”應包含以下三種情況。
第一種是消防水泵在靜態條件下啟動;
第二種是消防水泵在執行中，發生主備泵切換和主備電切換時的重新啟動;
第三種是多組消防水泵的先後啟動。無論何種消防水泵啟動，水體的最低水位不允許低於啟動泵的中軸線。否則需要啟動的水泵無法啟動。
在本例中，當消火栓泵啟動時，工作泵執行，備用泵待命。工作泵在啟動時，最高水位在溢流口處，自啟動是完全可以的，而且可以一直將水體水位從A點降至B點為止。然而當工作水泵執行一段時間，將水池水位從A點降至B點以下時，可能產生以上三種情況，致使所有的消防水泵均不能啟動。
為此，只能認為水位B點為任何泵在任何條件下啟動的最低水位，則A點至B點的水池容積即可以認為是可利用的消防水容積，即有效容積。
若認定上圖的消防水泵引水方式為自灌式時，按上述原則確定的最低水位在B點，則該消防水池可利用的消防水量僅為V1，按下式計算：
V1=SH
已知：S=6x20=120***m2***，H=2.4m，故：
V1=120x2.4=288***m3***
按規定該建築應儲存的消防水量V2：
V2= VF1 +VF2
VF1=20x3600x3=216000***L/h***=216***m3/h***
VF2=40x3600x1=14400***L/h***=144***m3/h***
V2=216+144=360***m3******未計補水量***
顯然按自灌式引水標準，該水池消防水量儲備不足。如果外部補水量能達到60L/s或以上時，水池水位不會低於B點，則可判定該水池和水泵仍為自灌式。但該水池中不能利用的水體積太多，水池設計不合理。
本例中水泵引水方式如認定為自吸式時，水池最低水位可降至C點，這樣，水泵可資利用的消防水量為V3。
已知：S=6x20=120***m2***，H=3.2***m***,故：
V3=SH=120x3.2=384***m3***
由計算可知，可資利用的消防水量完全滿足建築物在火災延續時間內的消防水量要求。但這種引水方式畢竟是自吸式，不能稱自灌式。對於消防水泵而言，這種方式不能保證水泵的迅速啟動和可靠執行。
從以上分析可知：
***1***凡是在火災延續時間內，水池補水量能保證水池最低水位高過消防泵中軸線標高時，方能認定為自灌式充水。反之，如上圖則為自吸式。
***2***不能滿足自灌式充水的消防水泵，必須在泵的吸水管上安裝底閥，並增設自動充水裝置。
二、 總結
以上的分析不僅適用於水泵在水池取水的消防水泵，也適用於消防穩壓泵從水箱取水，但不考慮水箱的補水時間，僅以水泵吸水管中心軸標高作為最低水位，計算消防十分鐘用水量。消防給水設計的水壓和水量應嚴格按照防火規範進行計算並校核，並能保證火災時，在滅火時間內的所需的全部用水量和水壓。
篇二
水資源管理初探
摘要：本文介紹了加強水資源管理的重要意義，提出了水資源管理的措施，供大家參考借鑑。
關鍵詞：水資源;管理;初探
中圖分類號：TV213.4 文獻標識碼：A文章編號：2095-2104***2012***
水資源管理水平的高低不僅關係著我國經濟的發展速度，更關係到人類能否可持續的生存和發展。因而作為水資源管理人員必須加強水資源地管理，不斷優化水資源配置，實現生態發展的平衡，促進水資源的可持續利用。
1 加強水資源管理的重要意義
所謂水資源管理，就是利用行政、經濟、法律以及教育和技術等方式方法，由水行政主管部門組織多種社會力量進行水利開發和水害的防治工作，從而協調水資源的開發與利用與社會經濟發展這二者間的關聯，用於處理地區和部門間用水產生的矛盾，並對水資源的開發和利用以及對水資源的危害行為的監督與限制，從而制定系統和水庫工程的優化排程方案，實現水資源可持續利用的一項工作。
2 適應市場經濟規律的行政管理措施
符合中國實際的水資源管理法規體系：國家對水資源管理的理念、方針、政策和策略應通過法律法規形式予以確定，以保證連續性和穩定性。《水法》是水資源管理的基本法律依據，還應根據我國經濟社會和水利發展實際情況，充分體現中國特色社會主義制度的價值理念，完善水資源管理法規體系。
適應市場經濟的行政管理體制：目前在部門分工協作、分級負責、流域管理和區域管理相結合的管理體制基礎上，探索建立統一、精幹、高效，充分發揮社會管理和公共服務職能作用的水資源行政管理體制。管理機制應體現科學、民主和依法執政的執政能力建設要求，形成政府有效調控、市場正確引導、社會適度參與的水資源管理決策和執行體系。以利於節約管理資源和提高執行效率;充分整合已經存在的各種資訊，減少冗餘的資訊分析論證工作，減少虛假資訊對決策的干擾，以利於降低決策成本和提高決策質量;應根據行政功能構建執行體系，在資訊化高度發達的時代，高效率行政的關鍵是減少執行體系中間層次和決策執行環節，提高執行體系的整體協調性。
3 符合市場規律的經濟管理措施
水權制度：根據市場經濟的資源權屬和優化配置理論，明晰的水資源使用權是發揮市場基礎性作用優化配置水資源的前提條件。按照現行《水法》，水資源屬於國家所有，實行分級管理。因此，我國水權制度是涉及水資源管理權、開發經營權、使用權和排汙權的制度體系。建立符合我國特點的水權制度，管理權界定、開發經營權許可與使用權和排汙權明晰同等重要。由於國家經濟體制處於轉型和完善過程中，水資源使用存在歷史延續，因此水權制度建設應整體進行。
水市場規則：由於水資源流動和變化不固定等自然屬性，即使在水權制度不完善階段，地域性和隨機性的水市場也會存在。水權制度為水市場奠定基礎，水市場推動水權制度完善，二者是交叉作用和相輔相成發展的。水市場不是完全自由競爭的市場，對進行交易的用水型別應受政府巨集觀控制，只能是準市場。應建立水市場準入規則，市場準入規則是對生產用水型別的政策約束。為實現水資源優化配置，利用經濟手段協調區域之間的利益關係，水市場也應包括區域水資源管理權出讓和水資源開發經營權轉讓。水資源管理權出讓和水資源開發經營權轉讓要有相對穩定的期限，生產用水的使用權、排汙權轉讓可劃分為長期轉讓、中期轉讓和臨時轉讓等多種形式。為推動節約用水和保護水環境，維持水市場有序執行和公平交易，交易規則可作為政府對水資源利用的政策導向。在水市場交易規則中應對不同轉讓型別和不同轉讓形式設定具體的政策限制;在遵循價值規律和供求規律基礎上，應針對不同型別交易制定價格形成原則。
水價形成機制：水價形成機制是促進節約用水和保護消費者利益的關鍵因素，也是經濟管理措施的核心內容。由於用水性質的多樣性，使得水價形成機制具有複雜性。水價管理在遵循價值規律和供求規律的同時，應將具有公共利益特徵的用水和經濟發展用水區別對待。
水資源開發經營許可制度：水作為商品進入市場，由市場主體對其進行經營，這必然要求水資源開發活動也要通過市場主體來承擔。水資源開發是經濟效益、社會效益和環境效益的結合，作為一種特殊商品，其經營主體一旦確定後，就具有市場壟斷性，這可能導致開發經營主體的經營行為違背市場規則。建立符合市場競爭規律的水資源開發經營許可制度是經濟管理措施不可或缺的組成部分。
4 具有時代特徵的技術管理措施
規程規範體系：規程規範是水資源管理的技術法規，是科學決策的技術依據，是下述其它技術管理體系的技術遵循。水資源管理與其它水利管理密不可分，涉及技術、經濟、生態、環境，以及社會科學各領域，是綜合性管理。為了保證水資源配置、開發、利用和保護等工作規範化開展，程式化管理，需要用規程規範來協調和統一各種涉水技術活動。不同環節和各個階段技術工作要依據相應規程規範進行，並依據規程規範對技術成果進行評價和審查。
規劃體系：水資源規劃是由流域和區域綜合規劃、專業規劃、專項規劃和專題研究等組成的規劃體系。水資源規劃體系是科學管理的基礎，也是依法管理水資源的重要依據。綜合規劃的基本任務是評價流域或區域內水資源開發利用狀況，研究分析流域或區域自然條件及特點，評價水資源承載能力和水環境承載能力，預測經濟社會發展趨勢和用水前景，按照科學發展觀要求，研究流域或區域內水資源配置、開發、節約、保護和巨集觀經濟社會活動之間的關係，擬定不同發展階段在流域或區域採取的解決供需矛盾的各種措施，以及實施步驟和水資源管理的意見和建議等。
微觀定額和巨集觀總量指標體系：與生產力發展相適應的微觀定額和巨集觀總量指標體系是管理的技術標準，是水資源巨集觀管理和微觀管理的結合點，也是人們用水的行為準則。微觀用水定額是不同行業生產力發展水平的體現，以單位產值確定用水定額並不科學，由於物價和匯率變化，這種定額在橫向和縱向都不具有可對比性，應該逐漸採用實物指標用水定額。微觀用水定額是隨時間和地域而變化的指標體系。在水資源承載能力和水環境承載能力範圍內，根據用水權或取水許可，通過總量指標對區域、產業或用水戶的用水過程、用水保證率、排水質量，以及河流生態和自然環境需水狀態等進行巨集觀控制。
水資源監測體系：監測體系是水資源管理的基礎設施，也是現代化管理的必備物質條件，是實行行政管理手段和經濟管理手段的保證。水資源即時排程、水資源變化狀態監控和水市場交易量測都需要有監測體系實施檢測。監測體系由資訊採集系統、資訊傳輸系統、資訊分析處理系統、決策支援系統及其相應硬體裝置組成。監測體系要與水系相對應，覆蓋所有計量斷面、各種需要監測的取水口和排水口。
水資源管理還涉及洪水管理、水生態管理和水利工程管理等其它水利管理領域，既相互緊密聯絡，又有區別。在節水型社會建設中，各項管理缺一不可。應遵循社會主義市場經濟規律認真研究，使各項管理成為完整的管理體系，聯合發揮作用，支撐和保障經濟社會可持續發展。
5 結束語
進入新世紀，我們面臨的資源環境形勢嚴峻，我國水資源人均佔有量為世界平均水平的四分之一，為了增強水資源對經濟社會可持續發展的保障能力，應把水資源管理作為國家可持續發展的戰略問題對待。
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