寒冷地区给排水管线埋深及防寒防冻措施

2023年4月24日发(作者：中国十大名牌花洒)

寒冷地区给排水管线埋深及防寒防冻措施

哈尔滨位于我国东北最寒冷地区，历年最冷月的月平均最低温度为一

24．8℃ ，年平均气温为3．6℃ ，最大冻土深度为2．0 m，最大积雪深度为

0．41 m。1990年5月，我院承接丁哈尔滨化工总厂200kt／a复肥装置设计任

务。其装置区给排水管线设计较南方地区有所不同，管线埋设首先要解决冬季

如何进行防寒防冻，确定管线埋设的合理深度问题。下面就此进行探讨。

该装置界区给水采用生产、生活(消防)台一的给水系统，管材为承插式球

墨铸铁管(主干管直径为200 mm)，柔性胶圈密封，胶圈外部用石棉水泥填缝。

正常情况下生产、生活用水量较少(消防给水除外)。给水管线敷设的常规做法

一般有直接埋地或架空敷设两种，直接埋地敷设最为常用。架空敷设要考虑管

架和保温措施。在北方寒冷地区常采用蒸汽伴热管线外加保温材料进行保温，

即要敷设相同长度的蒸汽管线保证给水管不被冻坏。对于室外消火栓及阀门井

也必须采用相应的保温措施。寒冷地区的室外消火栓一般为地下式直通消火

栓，型号为SX100，设有100 mm和60 mm栓口各一个，并做保温井口；阀门井

的设置一般不采用套筒式，因在寒冷地区阀杆头部常漏水而冻结，影响开启和

关闭；给水管线上的给水栓应采用防冻栓，并宜设置于背风向阳处。管线直接

埋地敷设施工简单、安装方便、能降低造价，经综合考虑，并参照建设单位意

见决定给水管道采用直接埋地敷设。

由于化工产品的销售受市场需求等因素的影响，以及系统停车或检修，若

此时室外气温较低且管道中的水没有及时排空，必将冻坏管道，维修较困难。

因此，设计中确定管线埋设深度时要考虑当地管道的常规埋设深度，又要满足

《给排水设计手册》要求。另外在设计中还应考虑给水管网的泄水措施，防止

管道被冻坏，达到即使系统停车时间较长，给水管道中的水也能很快通过泄水

并和排水管道排出，保证给水管道中不留积水。该装置排水采用清净生产废水、

生活污水、雨水合流排放系统，选用钢筋棍凝土排水管，接口采用钢丝网水泥

砂浆抹带接口，排水管采用120。棍凝土条型基础。清净生产废水、生活污水

的排水一般为车问清净洗涤排水和工艺设备冲洗水。根据《室外排水设计规范》

(条文说明)中有关对哈尔滨地区污水管道埋探与冻结情况调查，考虑平时系统

排水量较小，适当增大排水管坡度以减少管线冻结；将主干管起点管底埋深定

为2．0 m，其余支管线或与雨水口连接管底埋深定为1．1～1 5 m，并考虑在

管道浅埋处进行土质置换。对于地下的排水检查井、地下消火栓井、阀门井等

构筑物均采用下述保温措施：① 所有的井盖均采用双层保温井盖，井内填充

珍珠岩或碎聚苯乙烯块；②井壁周围土质采用置换措施，填充一些炉渣保温，

井加一层黄黏土以减少地表水向土壤下方渗透；③ 由于施工期正值冬季，要

求不得采用冻土回填。根据建设单位提供的地质报告，该地区土壤深度在0．7～

5．1 m为较厚的粉质黏土，层位稳定，属于中压缩土，承载力较高，地质条件

较好。

综上所述，确定寒冷地区给排水管线的埋深需要综合考虑。既要考虑水量、

水温、管材强度、管线交叉、连续或间断使用情况等，又要考虑外部荷载、环

境条件及当地的具体情况，井采取相应的防冻防寒措施以保证给排水管线在冬

季能正常使用，满足化工安全生产的要求。经过近十年的化工生产检验，该装

置界区的给排水管线无冻坏现彖发生，用户表示满意。

北方地区管道防冻预防措施

在我国的广大北方地区，给水管道、消防管道内介质流速为零，为了保证各

管网在冬季正常运行，要求各种管道不发生冻结结以备随时使用，必须对管道进

行防冻结处理．目前实施管道防冻结的方法比较多，但基本上同一工程只采用某

一单个方案，没有对不同方案进行系统的分析比较．研究的主要目的在于分析目

前主要防冻结方案的可行性和经济性，以便针对实际工程选择出合理经济的防冻

结方案．

目前工程实施的露天管网防冻结的具体方法有：利用自来水温绝热防冻结

法、利用供暖系统供、回水绝热伴暖防冻结法、充填防冻结液防冻结法、绝热电

热器件伴暖防冻结法以及混台防冻结方法．

利用自来水温进行绝热防冻结方案

该方法主要用于给水管网的防冻结．依北京地区为例，目前北京市自来水温

度在12E：左右，故可利用自来水温加以绝热保温达到防冻结目的． 自来水以

地下水和水库地表水为来源，依两种水混台比例使自来水温在12～15E：之间．该

方案优点可节省伴暖投资(相对于电伴暖方法)，但在低温气候下该方案管内存水

停留可能发生冻结结，依据传热学原理计算冻结结时间结果如表1所示，居民楼

从夜间24：00到凌晨5：00停用较多，该时段为流速是零的高概率时间段，小

管径(DN40～DN70)在日均温度在一5℃ 以下时，本方案具有很大的风险，但大

管径如DN100以上管道应用本方案可以节省大量运行费用．

利用供暖系统供、回水绝热伴暖防冻结方案

该方案将给水管、消防水管中可与供暖系统供、回水管平行布置的管道共同

保温，借助供暖管水温伴暖给水管、消防水管，达到防冻结目的．根据文献[2]

提供的传热学原理，用计算机模拟计算，在环境温度为一l0E：，一根DN150、

温度为70℃的回水管经伴暖同直径的一根自来水管，l00 m后该回水管的温降仅

3℃左右，说明采用奉方案在热力理论上可行．但在管道的布置上对设计施工相

当繁难．

利用防冻结液充填消防管(含喷洒管)的防冻结方案

防冻结液在冻结结点以上温度时流动性好．可以管道输送．该防冻结方案免

除了绝热保温和伴暖的初投资费及运行费，故投资小．但该方案存在的技术难点

为：① 防冻结液与生活水管相连时，应保证无毒，另外不能具有助燃性和可燃

性 ② 喷洒管头部的设 十应考虑防冻结液与自来水的密度不同会对喷洒面积有

影响．另外，需要解决在升温时吸纳防冻结液的膨胀量、降温时填补防冻结液的

收缩量，这在技术上有些难度．

绝热电热器件伴暖防冻结方案

该方案以加热电缆为土，产品商品化程度高、柔韧灵活、安全可靠、施工快

捷、经济并符合环保要求．方案对电热器件及相应配套没施要求较高，并且整个

伴暖系统工作必须在线监测控制，在电伴暖意外失效的情况下，能够及时发现和

抢修．该方案具有普遍的适用性，能够满足不同管道的防冻结要求．

混合防冻结方案

结合工程的实际情况，将以上4种方案组合采用两种以上就构成了混合防冻

结方案．例如DN100以上管道采用自来水温绝热防冻结方案，DN80以下管道采

用电缆伴暖绝热保温防冻结方案；消防管网的喷洒管采用了无保温防冻结液防冻

结方案；而其它消防管道采用电缆伴暖绝热保温防冻结方案．技术经济性都会好．

通过对各种防冻结方案的应用比较，可以发现，单一方案如绝热电伴暖方案、

利用自来水温进行绝热防冻结方案和利用供暖系统供、回水绝热伴暖防冻结方

案、用于消防管道的防冻结液方案，都有某种程度的不足和局限性；而混合方案

综合了各种方案的特点，充分发挥了经济性．

文 - 汉语汉字 编辑词条

文，wen，从玄从爻。天地万物的信息产生出来的现象、纹路、轨迹，描绘出了阴阳二气在

事物中的运行轨迹和原理。

故文即为符。上古之时，符文一体。

古者伏羲氏之王天下也，始画八卦，造书契，以代结绳(爻)之政，由是文籍生焉。--《尚书

序》

依类象形，故谓之文。其后形声相益，即谓之字。--《说文》序》

仓颉造书，形立谓之文，声具谓之字。--《古今通论》

(1) 象形。甲骨文此字象纹理纵横交错形。"文"是汉字的一个部首。本义:花纹;纹理。

(2) 同本义 [figure;veins]

文，英语念为:text、article等，从字面意思上就可以理解为文章、文字，与古今中外的各个

文学著作中出现的各种文字字形密不可分。古有甲骨文、金文、小篆等，今有宋体、楷体等，

都在这一方面突出了"文"的重要性。古今中外，人们对于"文"都有自己不同的认知，从大的

方面来讲，它可以用于表示一个民族的文化历史，从小的方面来说它可用于用于表示单独的

一个"文"字，可用于表示一段话，也可用于人物的姓氏。

折叠编辑本段基本字义

1．事物错综所造成的纹理或形象：灿若～锦。

2.刺画花纹：～身。

3．记录语言的符号：～字。～盲。以～害辞。

4．用文字记下来以及与之有关的：～凭。～艺。～体。～典。～苑。～献（指有历史价值

和参考价值的图书资料）。～采（a．文辞、文艺方面的才华；b．错杂艳丽的色彩）。

5．人类劳动成果的总结：～化。～物。

6．自然界的某些现象：天～。水～。

7．旧时指礼节仪式：虚～。繁～缛节（过多的礼节仪式）。

8．文华辞采，与“质”、“情”相对：～质彬彬。

9．温和：～火。～静。～雅。

10．指非军事的：～职。～治武功（指礼乐教化和军事功绩）。

11．指以古汉语为基础的书面语：552～言。～白间杂。

12．专指社会科学：～科。

13．掩饰：～过饰非。

14．量词，指旧时小铜钱：一～不名。

15．姓。

16． 皇帝谥号，经纬天地曰文；道德博闻曰文；慈惠爱民曰文；愍民惠礼曰文；赐民爵位

曰文；勤学好问曰文；博闻多见曰文；忠信接礼曰文；能定典礼曰文；经邦定誉曰文；敏而

好学曰文；施而中礼曰文；修德来远曰文；刚柔相济曰文；修治班制曰文；德美才秀曰文；

万邦为宪、帝德运广曰文；坚强不暴曰文；徽柔懿恭曰文；圣谟丕显曰文；化成天下曰文；

纯穆不已曰文；克嗣徽音曰文；敬直慈惠曰文；与贤同升曰文；绍修圣绪曰文；声教四讫曰

文。如汉文帝。

折叠编辑本段字源字形

字源演变与字形比较

折叠编辑本段详细字义

〈名〉

1．右图是

“文”字的甲骨文图片，资料来源：徐无闻主编：《甲金篆隶大字典》，四川辞书出版社。1991

年7月第一版。

“文”字的甲骨文字绘画的像一个正面的“大人”，寓意“大象有形”、“象形”；特别放大了

胸部，并在胸部画了“心”，含义是“外界客体在心里面的整体影像、整体写真、整体素描、

整体速写”。

许慎《说文解字》把“文”解释为“错画也”，意思是“对事物形象进行整体素描，笔画交

错，相联相络，不可解构”，这与他说的独体为文、合体为字的话的意思是一致的。“说文解

字”这个书名就表示了“文”只能“说”，而“字”则可“解”的意思。“文”是客观事物外

在形象的速写，是人类进一步了解事物内在性质的基础，所以它是“字”的父母，“字”是

“文”的孩子。“文”生“字”举例（以“哲”为例）：先对人手摩画，其文为“手”；又对

斧子摩画，其文为“斤”。以手、斤为父母，结合、生子，其子就是“折”（手和斤各代表父

母的基因）。这个“折”就是许慎所谓的“字”。“字”从宀从子，“宀”表示“独立的房子”，

子在其中，有“自立门户”的意思。故“字”还能与“文”或其他“字”结合，生出新“字”

来。在本例，作为字的“折”与作为文的“口”结合，就生出了新的字“哲”。

2．

同本义 [figure;veins]

文，错画也。象交文。今字作纹。——东汉·许慎《说文》

五章以奉五色。——春秋·左丘明《左传·昭公二十五年》。注：“青与赤谓之文，赤与白谓

之章，白与黑谓之黼，黑与青谓之黻。”

美于黼黼文章。——《荀子·非相》

茵席雕文。——《韩非子·十过》

织文鸟章，白旆央央。——《诗·小雅·六月》

斑文小鱼。——明· 刘基《诚意伯刘文成公文集》

3．又如：文驾（彩车）；文斑（杂色的斑纹）；文旆（有文彩的旗帜）；文绣（绣有彩色花纹

的丝织品；刺花图案）；文织（有彩色花纹的丝织品）；文鳞（鱼鳞形花纹）。

4．字，文字（“文”，在先秦时期就有文字的意思，“字”，到了秦朝才有此意。分别讲，“文”

指独体字；“字”指合体字。笼统地说，都泛指文字。） [character]

饰以篆文。——南朝宋·范晔《后汉书·张衡传》

分文析字。——东汉·班固《汉书·刘歆传》

夫文，止戈为武。——《左传·宣公十二年》

距洞数百步，有碑仆道，其文漫灭。——王安石《游褒禅山记》

文曰“天启壬戌秋日”。——明· 魏学洢《核舟记》

文曰“初平山尺”。

5．又如：甲骨文；金文；汉文；英文；文迹（文字所记载的事迹）；文书爻（有关文字、文

凭之类的卦象）；文异（文字相异）；文轨（文字和车轨）；文狱（文字狱）；文钱（钱。因钱

有文字，故称）；文状（字据，军令状）；文引（通行证；路凭）；文定（定婚）。

6．文章（遣造的词句叫做“文”，结构段落叫做 “章”。） [literary composition]

故说诗者不以文害辞。——《孟子·万章上》

好古文。——唐· 韩愈《师说》

属予作文以记之。——宋· 范仲淹《岳阳楼记》

能述以文。——宋· 欧阳修《醉翁亭记》

摘其诗文。——清· 纪昀《阅微草堂笔记》

7．又如：文价（文章的声誉）；文魔（书呆子）；文会（旧时读书人为了准备应试，在一起

写文章、互相观摩的集会）；文移（旧时官府文书的代称）；文雄（擅长写文章的大作家）；

文意（文章的旨趣）；文义（文章的义理）；文情（文章的词句和情思）；本文（所指的这篇

文章）；作文（写文章；学习练习所写的文章）；文魁（文章魁首）；文价（文章的声价）；文

什（文章与诗篇）。

8．美德；文德 [virtue]

圣云继之神，神乃用文治。——杜牧《感怀诗一首》

9．又如：文丈（对才高德韶的老者的敬称）；文母（文德之母）；文武（文德与武功）；文命

（文德教命）；文惠（文德恩惠）；文德（写文章的道德）；文薄（谓文德浅薄）；文昭（文德

昭著）。

10.文才；才华。亦谓有文才，有才华 [literary talent]

而文采不表于后世也。——汉· 司马迁《报任安书》

11．又如：文业（才学）；文英（文才出众的人）；文采风流（横溢的才华与潇洒的风度）；

文郎（有才华的青少年）；文彦（有文才德行的人）；文通残锦（比喻剩下不多的才华）。

12．文献，经典；韵文 [document;classics;verse]

儒以文乱法。——《韩非子·五蠹》

言必遵修旧文而不穿凿。——《说文解字·叙》

13．辞词句。亦指文字记载 [writings;record]。如：文几（旧时书信中开头常用的套语。意

为将书信呈献于几前）；文倒（文句颠倒）；文过其实（文辞浮夸，不切实际）；文义（文辞）；

文辞（言词动听的辞令）；文绣（辞藻华丽）。

14．自然界的某些现象 [natural phenomenon]

经纬天地曰文。——《左传·昭公二十八年》

15．又如：天文；地文；水文；文象（日月星辰变化的迹象）；文曜（指日月星辰；文星）；

文昌（星座名）。

16．文治；文事；文职。与“武”相对。 [achievements in culture and education；civilian post]

文能取胜。——《史记·平原君虞卿列传》

文不能取胜。

文武并用。——唐· 魏征《谏太宗十思疏》

精神折冲于千里，文武为宪于万邦。――明《袁可立晋秩兵部右侍郎诰》

17．又如：文臣，文吏（文职官吏）；文席（教书先生的几席）；文品（文官的品阶）；文帅

（文职官员出任或兼领统帅）；文烈（文治显赫）；文员（文职吏员）；文阶（文职官阶）；文

道（文治之道）；文业（文事）；文僚（文职官吏）。

18．法令条文 [articles of decree]

而刀笔吏专深文巧诋，陷人于罪。——《史记·汲黯列传》

19．又如：文劾（根据律令弹劾）；文法吏（通晓法令、执法严峻的官吏）；文丈（规矩；制

度）；文移（官府文书）；文牓（布告；文告）；文宪（礼法；法制）。

20．文言。古代散文文体之一；别于白话的古汉语书面语 [literary language]。如：半文半白；

文语；文白（文言文和白话文）。

21．文教；礼节仪式 [rites]

则修文德。——《论语·季氏》

22．又如：文丈(崇尚礼文仪节)；文俗(拘守礼法而安于习俗)；文致(指礼乐)；文貌(礼文仪

节)；文绪（文教礼乐之事）；文仪(礼节仪式)

23．指表现形式；外表 [form;appearance]。如：文服(表面服从)；文榜(告示、布告之类)；

文诰(诰令)

24．指鼓乐，泛指曲调 [music;tune]。如：文曲(指乐曲)；文始(舞乐名)

25．谥号，谥法：勤学好问叫文 [study deligently]

何以谓之文。——《论语》

是以谓之文。

26．姓

〈动〉

1．在肌肤上刺画花纹或图案 [tatto (the skin)]

被发文身。——《礼记·王制》。注：“谓其肌，以丹青涅之。”

文绣有恒。——《礼记·月令》

2．又如：文笔匠(在人身上刺花的艺人)；文身断发(古代荆楚、南越一带的习俗。身刺花纹，

截短头发，以为可避水中蛟龙的伤害。后常以指落后地区的民俗)；文木(刻镂以文采之木)

3．修饰；文饰 [cover up]

身将隐，焉用文之?——《左传·僖公二十三年》

饰邪说，文奸言，以枭乱天下。——《荀子·非十二子》

4．又如：文过饰非；文致(粉饰；掩饰)；文冢(埋葬文稿之处)

5．装饰 [decorate]

舍其文轩。——《墨子·公输》

此犹文奸。

文车二驷。——明· 归有光《项脊轩志》

文马四百匹。——《史记·宋世家》

若将比予文木邪。——《庄子·人间世》

6．又如：文巧(文饰巧辩)；文竿(以翠羽为饰之竿)；文舫(装饰华丽的游艇)；文饰(彩饰)；

文榭(饰以彩画的台榭)；文舟，文艘(装饰华丽的船)；文剑(装饰华丽的剑)；文舆(饰以彩绘

的车)

7．撰写文章 [write]。如：文匠(写文章的大家)；文祸(因写文章而招来的灾祸)；文雄，文杰

(指文豪)

〈形〉

1．有文采，华丽。与“质”或“野”相对 [magnificent;gorgeous]

其旨远，其辞文。——《易·系辞下》

晋公子广而俭，文而有礼。——《左传·僖公二十三年》

2．又如：文巧(华丽奇巧)；文朴(文华与质朴)；文服(华美的衣服)；文砌(华美的石阶)；文

背(不文雅，粗俗)；文轩(华美的车子)；文质(文华与质朴)

3.柔和，不猛烈 [mild;gentle]。如：文烈(指火候温猛)

4．美，善 [fine;good]。如：文徽(华美)；文鸳(即鸳鸯。以其羽毛华美，故称)；文衣(华美

的服装)

5．通“紊”。紊乱的 [disordered]

惇宗将礼，称秩元祀，咸秩无文。——《书·洛诰》

天子祭天下名山大川，怀柔百神，咸秩无文。——《汉书·郊祀志上》

王者报功，以次秩之，无有文也。——庆劭《风俗通义·山泽》

〈量〉

1．用于旧时的铜钱。如：一文钱

2．用于计算纺织物

五扶为一首，五首成一文。——《后汉书》