中国新技术新产品2023NO.9（上）-105-工程技术传统的排水系统设计一直侧重于最大化经济优势，而很大程度上忽视了环境影响和长期社会经济后果[1]。人们越来越关注环境影响、气候变化和自然资源枯竭，但是很少有调查从生命周期评估（LCA）的角度评估排水系统对环境的影响，排水系统在所有生命周期阶段（即生产、运输、安装和使用阶段）都会对环境产生影响。其安装阶段非常重要，因为它涉及材料移除、挖掘和能源使用。如果排水系统采用纯重力系统，则可以忽略LCA研究中的废水输送和使用阶段不需要能量，而考虑制造、运输和安装等其他阶段。如果关注的是存在泵站的平坦地区，那么摩擦损失和使用阶段应该包括在LCA研究中。该研究的主要目标是量化排水系统中不同管道材料的环境影响，并支持选择管道材料以获得更好的生命周期环境性能。1生命周期分析方法生命周期分析（LCA）是一种评估产品或过程，在整个生命周期内相关的潜在环境影响的方法[2]。该方法根据产品的材料和能源输入、输出来评估产品对环境的影响，比较LCA通常用于确定哪种产品或材料对环境的影响最小。使用该方法，包括以下4个步骤：①定义目标和范围以确定分析的目标和系统边界。②分析生命周期清单以量化所收集的数据。③评估LCA结果及其对不同环境因素的影响，并将影响分配给不同的环境影响类别以获得特定类别是指标。④解释以评估和总结从先前阶段获得的结果以得出实质性结论[3]。该研究的系统边界包括4个生命周期阶段：原材料获取和制造、运输、安装和使用和维护，如图1所示。该研究旨在量化和比较排水系统中使用的不同管道材料对环境的影响，系统边界包括管道制造、运输、安装和使用。功能单元被定义为1个拥有5万人的小镇，在50年间所需的1km排水系统基础设施[4]。使用Ecoinvent3和SimaPro8进行清单分析，使用USEPATRACI方法进行影响评估。2生命周期分析原理纯重力排水系统由于废水的流动是由重力驱动的，在洪水罕见且地下水位低的地区运行良好，因此在使用阶段产生的能量消耗最少[5]。但位于平坦区域带有泵送站的排水系统，需要泵送以克服摩擦损失，并且在50年的使用寿命期间，总能量消耗可能很大，预估一个拥有5万人口小城市废水的峰值流量为450L/s，摩擦损失取决于管道直径、流速、管道长度和管道类型[6]。Hazen-Williams方程通常用于计算摩擦损失和相对能量需求，管道摩擦引起的水头损失的Hazen-Williams如公式（1）所示。PLDQCfI�������00009015100486551852...（1）式中...
