浅谈山区输气站场总图竖向设计

宋华

摘 要：随着经济的发展，对能源的需求与日俱增，气田能源被愈来愈多的开发、利用，山区中大量的输气管道站场已经被建设。山区站场最重要的因素即是总图设计，需要参考山区的实际地形和站区的功能分区，从而进行合理、安全、经济的布局。山区建站具有很多的问题和困难，相对于平原建站，在总图设计中专业性的选择站址方面，有着独特性。需要综合性的考虑有利和不利两方面的因素，取其精华，去其糟粕。站场的布局和总图的竖向设计有着密切的关联，水文地址、气象条件、站区的防洪、土石方的平衡、站区的交通和功能分区等等都是需要考虑的因素。一般站场的功能分区由几部分构成，包括天然气压缩工艺装置区、收、发球工艺的装置区域、计量工艺的装置区域、变电所及高低压配电的区域、辅助生产区等。该文参考笔者的多年山区总图设计经验，对相关的站场布置等内容进行深入的分析、研究，为进一步完善和发展山区输气站场总图的竖向设计的理论知识做出贡献。

关键词：山区 总图 竖向 平面 布置

中图分类号：TU276.7 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）01（a）-0075-01

1 平面设计及竖向设计

山区输气站场的平面设计包括建筑物、露天的堆场、站内的道路、管线的布局、绿化设施等方面，进行科学合理的布置，根据环境条件，统一的规划各分区来满足生产的需要。站区如果在平坦地区，都是采取平坡式布置的单一竖向布置。而山区建站更多的受到来自地形、气候、水文等自然条件的制约，需根据场地实际情况和站场的工艺流程，统一进行总图布置、竖向设计、防护工程的规划建设。一般采取集中布置的形式，沿着山坡，尽量应用山地、坡地，不占用好土良田。具有节省用地、管线简短快捷、工艺流程更加顺畅的优点，同时更有效的进行排洪排水。为将土石方工程量有效减小，沿等高线进行纵向的布置，垂直于等高线，进行横向的布置。根据地形确定台阶的高差，尽量在大台阶上布置主要的工艺装置区，小台阶则因地制宜的进行生产辅助生产区的布置。例如某站区，结合站区的地形共建设了高差3 m的两个台阶，即有效的减少土石方的工程量，又能为相邻的两区提供安全的距离，减小了工程占地。另外办公楼的建设也可结合地形的高差，长轴线方向可以形成错层，短轴方向可进行上下游台阶的布置，充分发挥空间关系，减少工程量，增加了建筑面积，降低成本。

2 站区地形与土石方工程

竖向布置的形式与场地平整的方式的确定，是竖向设计的一个重要环节，需要同时的考虑土石方的工程量、调配、平衡。平坦场地建站，多是平坡式，工程量小，地形高差小，竖向标高只需达到防洪需求，也容易达到平衡，工程成本较小。当然，在标高受到外部特殊条件制约下，也有工程量增大的情况。山区建站，地形陡坡的高差大，所以土石方的平衡和调配与竖向布置起着重要的作用。需避免大挖、大填，最大限度保持挖方平衡，多数山区建站工程中，由于受到地形的制约，很难达到土石方平衡，需要在设计之初，就综合的考虑工程的经济效益，合理的保持土石方的调配。

3 管网布置设计

山区建站，其生产、生活排水管、排雨水管等的自流无压管线的管道的流速受到坡度大小的影响，流速增大，则排放能力增强，可以将管径减小，降低成本。管线沿着坡度布置，达到冻土深度的条件下，相比平原建站埋深较小，合理利用地形，建设高位水池以满足生产、生活用水，继而使水压增强，无需水泵，减小生产运营费。山区建站由于地形的制约，坡度的制约，管线需要深度掩埋，布置和施工都具有一定的困难，而且相对平原建站规整性较低。

4 站区排水及防、排洪

排水问题是建站的一个十分重要的环节。山地建站没有内涝现象，因为场地高差大，雨水的排泄比较顺畅和分散，但是也具有一定的危险性，场地周围地表的径流系数较大，山洪的汇水量较大，暴雨和洪水构成严重的威胁。保证生产安全，解决防洪、排涝，已经成为十分突出的问题。一般采取“宜顺不宜挡”、“宜分不宜集”、“上堵下排”的形式方法作为指导原则，挖排水沟、截水沟，引导洪水排出，也可与站区的雨排水统一起来，尽量将工程量减小。

5 站区绿化与站区阶梯分割位置的确定

结合站区的布置划分情况，需要建设围墙，将办公、生产区域、工艺装置区相互隔离，山区站场具有良好的条件，可通过绿化带坡地进行隔离，上、下台阶的隔离划分，地下管网的布置，工程量的降低，绿地率提高，立面空间效果的形成等。绿化带边坡隔离过渡比挡土墙的工程费用更低，速度更快，不足的是台阶高差的占地较大，需要全局角度进行综合的考虑。

6 工艺装置区布置

高压和可燃气体充斥在站区，增加了其泄漏几率和火灾危害性，其面积大，可燃气体重多，要注重防火工作。为满足生产，避免火灾发生，避免由于火灾而产生的相互的不良影响，需根据地形和风向的条件进行平面的布置，将不同的工艺装置、不同的设置进行不同区域的划分，以便有效的管理、操作、防火。阶梯式竖向布置的站区，需要注意避免可燃气体泄漏到下一个阶梯，结合可燃气体的性质，进行阶梯位置的合理设置。在全年最小频率的上风一侧、避免窝风地带进行工艺装置区的布置。地形可能造成区域性的山谷风、微山风等大气循环现象，相对来说平原上这种现象较少，总图再设计时，需要结合当地的气候资料，合理布置，在主导风向的下风向一侧或者最小风频的上风一侧布置站址，对小气候进行认真研究，实现山谷风的科学利用。

7 结语

通过以上进行的关于山区输气站场总图竖向设计相关方面的分析和研究，通过其中对站区边坡防护的有关论述，显而易见的是，山区建站，需要同时考虑对地质条件和投资效益的考虑，站区的建筑物、构建物的地基基础进行施工处理时，边坡防护的建设时，都受到地址状况、土石方平整工程量、站区稳定性等条件的制约，对山区建站影响较大。注意避免因为土石方平衡的考虑，而产生对地基基础处理等因素的忽视，没有注意到边坡防护，进而影响了整个站区建设的投资。总图运输的设计，需对山地充分、完全的利用，选择一个较好位置的站区地址是前提工作，确定站区位置后，总图设计时，要注意地形、地质特征条件对站区工艺流程的制约性，对工程地质、土石方工程量、水文地质、防洪、排洪、运输、工程防护等等方面进行深入的分析，科学合理的研究，从全局角度出发，具体问题具体分析，通过不同方案的比较，尤其是经济技术上的对比，择优选取，达到建设舒适的工作环境、生产环境、提高工程建设的经济效益，减少成本投资的最终目标，不断进行技术、施工手段的更新，不断积累山区建站的相关经验，尤其我国有着幅员辽阔的高海拔山区，对以后气候条件恶劣山区进行建站施工工程，提供正确的指导。

参考文献

[1] 杨秋侠.场地管线综合设计[M].中国建材工业出版社.

[2] 雷明.工业企业总平面设计[M].陕西科学技术出版社.endprint