广州市公用事业规划设计院 广东 广州 528200
摘要：我国森林防火形势依旧严峻，水灭火是森林火灾重要的灭火手段。龙舟山景区消防给水系统利用景区内大西坑水库及桐井水库作为水源，结合森林火灾的特点合理确定消防用水量及消防水压标准，通过建设消防泵站、消防水池及给水管道将水库水引至林区，并沿给水管道设置消火栓形成覆盖景区的核心区的灭火管网。我国森林公园的消防给水设计理论尚不成熟，也没有现行规范， 本文可为森林消防给水系统的设计提供了借鉴及参考。
关键词：森林防火；消防给水设计；供水泵站；给水管网；
Abstract: The situation of forest fire fighting is still grim in China, water fire fighting is an important means of forest-fire. The Fire-fighting Water Supply System of Longzhou Mountain Scenic Area utilizes Daxikeng Reservoir and Tongjing Reservoir as Water Source. Rational ensure the fire water consumption and fire water pressure standard which based on the characteristics of forest fire, and then the reservoir water is diverted to the forest through the construction of fire pumping stations, fire pools and water supply pipelines. At the same time, Fire hydrants are installed along the water supply pipeline to form the fire extinguishing network covering the core area of the scenic. The design theory of fire water supply for forest or parks in China is not yet mature, and there is no current criterion. This paper can provide a reference for the design of forest fire water supply system.
Keywords: Forest fire fighting, the designing of fire water supply, water supply pumping station, pipeline network
1 概述
国家森林草原防灭火指挥部办公室近日发布数据显示，2018年全国共发生森林火灾2478起，受害森林面积16309公顷，因灾造成人员伤亡39人。而2008年第一季度我国共发生森林火灾6351起，受害森林面积25000公顷，因灾死亡82人，受伤46人,从以上数据可以看出我国森林火灾的发生的次数较10年前减少很多，但单起火灾造成的森林破坏和伤亡人数依旧较高，当前森林防火形势依旧严峻。为防止和减少森林火灾的危害，保证人民生命财产及森林资源的安全，在森林消防设计中应贯彻“预防为主，防消结合”的原则，积极采用有效的防火技术。目前林业发达国家首选的森林火灾扑救手段为水灭火，我国也在积极的探索森林防火通道消防给水系统的建设。
龙舟山公园位于广东省江门市蓬江区，总面积为1422公顷，成为城区"绿肺"，项目区域内现有景点众多，每天吸引大量市民在这里散步、骑车、休憩，为保证龙舟山风景区防火安全，人员财产安全，保护森林资源，本次随防火通道设置消防给水系统，龙舟山新建森林防火管护通道系统工程总长30.36公里，其中新建车行山林防火通道22.96公里，新建人行山林防火通道7.4公里。本文主要为森林防火通道消防给水系统设计的介绍，但由于目前森林公园消防给水设计还没有相关规范作为依据，本文只作为探讨，并以龙舟山消防给水系统设计实例供大家借鉴。
2 龙舟山消防给水系统设计
龙舟山森林公园区域内有大西坑水库及桐井水库，大西坑水库水面面积约380亩，桐井水库水面面积约45亩。区域内水资源丰富，具备成规模的供水水源，本工程大西坑水库提供2路消防给水管道水源，桐井水库提供1路消防给水管道水源，并通过建设消防给水泵站、消防水池及消防管道，将水库水引至消防水池，然后通过消防水池供给消防用水，沿线合理设置消火栓，形成覆盖森林防火通道及核心林区的水灭火管网。
2.1 消防水量指标确定
目前森林消防还没有相应国家标准及规范可循，本设计参照《城市给水工程规划规范》[1]（GB50282-2016）、《消防给水及消防栓系统技术规范》[2]（GB50974-2014）相关规定：按可燃材料堆场来计算室外消防用水量，大于10000t的稻草、麦秸、芦苇等易燃材料堆场的消防最大用水量为60L/s；大于10000m3木材等可燃材料堆场的最大消防用水量为55L/s。但是森林火灾与可燃材料堆场的性质不可等同，首选森林中所有的有机物都属于可燃物，其次森林树木燃烧的预热时间要比可燃材料堆场要长，另外单位面积内可燃物数量要少，故在消防水量计算中，不把全部深林蓄积量作为堆场堆积容量来计算[3]。
考虑到本工程龙舟山无森林资源清查报告，无法确定其单位面积木材等可燃材料量，但根据我院做过相同森林消防经验，森林的单位面积木材等可燃材料量为80~120m3/hm2，本次设计森林的单位面积木材等可燃材料量取100m3/hm2。根据相关研究森林火灾每小时可蔓延0.5~1km左右[3]，本次设计按森林火灾蔓延长度1km计，火带宽度取100m，则火带面积约为10km2，火带内可燃物为1000m3，根据《消防给水及消防栓系统技术规范》[2]可燃材料堆场室外消防用水量规定，室外消防用水量取20L/s，且按同一时间2个着火点考虑，则总消防用水量为40L/s。
森林火灾的延续时间短则数小时，长则数天甚至数月。本次设计火灾延续时间按《建筑设计防火规范》[4]中木材可燃材料堆场的火灾延续规定取为6h，则消防用水量为864m3，考虑到供水的安全性和可靠性，本工程设置消防水池。
2.2 消防水压确定
森林防火通道给水消防系统是室外消防和高层消防的综合体，森林消防用水可由消火栓上直接供给或由消防车取水后再增压供水，此属于室外消防范畴，但一般山地高差较大，龙舟山西北部多为丘陵和山地，最高峰海拔457.4米，按照其供水高度及供水压力，又存在高层消防系统的性质，需根据压力要求进行分区供水。《建筑设计防火规范》规定，为防止消火栓栓口处静水压力过大，避免在火灾过程中水枪开闭产生水锤作用，使给水系统中的设备遭到破坏，消火栓口出的静水压力＞1000KPa时应采用分区给水方式[4]，本工程根据山地实际情况及管道设备承压情况，将局部管道静水压最大控制为1400KPa。消火栓口处的出水压力＞500KPa，消火栓前设置YSA416型消防专用减压稳压阀。消火栓平时运行工作压力不应小于0.14Mpa，火灾时最不利点市政消火栓压力不应小于0.10Mpa。
2.3 消防系统布置
本工程采用采用多水源分区供水，每个分区控制最大压力为1500KPa左右，高区水泵吸水池同时作为低区的高位水池，各区水泵压力均衡。总消防用水量为40L/s，管道流量按40L/s设计,消防泵按20L/s设计,各级水泵一用一备，按备用泵同时开启校核管道系统，双泵同时启动用时供水总流量为40L/s。
本工程消防管道根据消防车道设计方案以及龙舟山公园山体地形走势布置，见图1：
2.3.1泵站、水池设置
本工程新建5座消防给水提升泵站（配消防水池），3座消防水池。给水提升泵站在道路桩号CK2+420、DK1+120 、DK3+120 、DK7+440、DK13+820处，给水池在道路桩号CK1+320 、DK10+340、AK1+680 ，主要供给龙舟山山林防火的消防用水。消防泵站的设计规模为40L/S，包括两座总容积为450m3的清水池、消防泵房及配电间等。消防水池表面负荷按运动场考虑。消防泵站内高低压配电间为中危险级，泵房为轻危险级，本设计采用手提式灭火器进行室内消防。
1#消防给水提升泵站采用3台Q=72m3/h，H=95m,N=37Kw的消防泵组（两用一备），2#、3#消防给水提升泵站各采用3台Q=72m3/h，H=125m,N=75Kw的消防泵组（两用一备），4#消防给水提升泵站采用3台Q=72m3/h，H=55m,N=22Kw的消防泵组（两用一备），5#消防给水提升泵站采用3台Q=72m3/h，H=150m,N=75Kw的消防泵组（两用一备）。
本工程消防给水提升泵房工艺图采用相对标高，地面标高以0m为基准，与之相对应的实际地面标高，1#泵站为38.6m，2#泵站为54.6m，3#泵站为47.0m，4#泵站为137.5m，5#泵站为45.1m，1#消防水池为121.0m，2#消防水池为171.3m，3#消防水池为115.9m。
图1 龙舟山消防给水总平面布置图
图2
2.3.2 消防泵站的控制过程
本工程5座消防给水提升泵站，三座消防水池。有两个水源点，分别为大西坑水库及桐井水库。本工程只有一根消防主管，非消防用水时，通过消防泵站向各消防水池及泵站清水池配水，消防用水时，关闭消防泵，由各水池利用地面高差向用水点供水。具体消防补水及用水过程见图2：
在发生森林火灾时，如一段管道发生故障，则消防车可至附近分区移动取水，临近两个分区的总消防贮水量可满足设计火灾延续时间内的消防用水量。
2.3.3阀门井及室外消火栓的设置
（1）为了便于管网的管理和维修，设计考虑每隔一定距离和路口处设置检修阀门，所有检修阀门均装伸缩器。阀门伸缩器采用柔性伸缩器，伸缩器要满足位移要求。在管道的低点设置排水阀。
（2）阀门井采用砖砌结构，井盖采用球墨铸铁材质，尺寸为700x700mm，并配套球墨铸铁材料的井座；除消火栓前设置的减压稳压阀以外的阀门应采用不锈钢杆（暗杆弹性座）闸阀，球墨铸铁球阀体、阀板，阀门与水接触部分的防腐必须采用静电喷涂，压力等级不得小于PN10。
（3）室外消火栓的设置间距控制在120米之内，室外消火栓采用SS100/65-1.6型，采用地上式室外消火栓。安装采用闸阀直埋式支管深装，安装详见国标图集《室外消火栓及消防水鹤安装》（13S201）。消火栓进出水口采用法兰连接，消火栓出水口与消防水带采用内扣式连接，与消防车吸水管采用螺纹连接，检修闸阀采用法兰连接。法兰接管、弯管底座、等径弯头、消火栓三通和检修蝶阀均由消火栓厂配套供货。
2.3.4管材及管道防腐
给水管道多采用球墨铸铁管、PE给水管及钢管，本工程管道承压较大，采用钢管较合适，钢管可选择无缝钢管或焊接钢管，但是一些工程实例中发现无缝钢管有砂眼缺陷，渗漏情况较多 ，故本工程给水管道采用采用螺旋缝双面焊接钢管，工作压力为2.5MPa，为减少焊接产生火星引发火灾，本次焊接钢管采用柔性卡箍连接[5]，接头压力为2.5MPa。
焊接钢管必须进行防腐处理，本工程钢管防腐采用以下方法：钢管防腐前进行除锈处理，除锈后内外壁涂刷8710涂料进行防腐处理，四油两布防腐，内防腐采用环氧聚酰胺食品容器内壁涂料三度防腐。作。最后，压力表的外壳安装完后，检测人员需要把压力表的指针轴和指针同时进行查看，在保证压力表不接触到玻璃的前提下微微晃动压力表，通过晃动的发出的声音来判断压力表内有没有遗留杂物。
结语
总之，压力表作为现代社会主要的测量工具，对测量结果的精准性要求十分高。所以说相关工作人员在对压力表进行检测时，在严格依照相关的标准和要求选用相应仪器的前提上，严格按照压力表检定的操作步骤，并且按准确记录、整理和分析压力表检测的有关数据信息，最大能力上提高压力表检测结果的准确度。
参考文献
[1]刘宇，王旭东.浅析压力表检定中常见的几个问题[J].商品与质量，2017(8):68.
[2]刘健.浅析压力表检定及常见问题的处理[J].计量与测试技术，2013，40(3):53-54.
[3]马婵娟.浅谈压力表检定中遇到的常见问题和解决办法[J].科技展望，2016(17):116.
[4]白岳.探讨压力表检定的操作与发展[J].科技论坛，2016(17):100.
论文作者:邹国林
论文发表刊物:《防护工程》2019年8期
论文发表时间:2019/8/5
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