南水北调原水管道工程的设计分析 2页

应用研究南水北调原水管道工程的设计分析卢晓飞（山东省聊城市东昌府区水务局，山东聊城252000）摘要：科技的进步和经济的发展使我国各项事业都蓬勃发展，但是目前我国很多城市在发展的过程中面临着水资源短缺的问题，尤其是北方缺水地区。而南水北调工程就是解决我国北方城市水资源短缺的有效措施之一，本文以天津市为例，对南水北调工程中原水管道的设计进行详细的分析，以便为我国南水北调的管道工程提供借鉴。关键词：南水北调；原水管道；设计中图分类号：TV672.2文献标识码：A文章编号：1674—3024（2016）17—204—02引言蚀性，造价成本也要经济实惠，施工技术比较方便，能够安全运行，对水质不会造成污染，还要有较长的使用年限。南水北调工程是一项耗费很长时间，分阶段进行的重大工目前主要有以下四种管材比较适用：第一，焊接钢管，这程，进入新世纪以来，这一过程的速度也不断加快，南水北调种管材具有较大的强度，可以承受住外压和内压，管道的重量能够对我国水资源分配不均的现象进行调度，有效的环节我国也比较轻，单管的长度比较大，可以按照现场的情况对管件进北方各大城市的用水紧张现状，对整个国家的经济和社会建设行加工，具有较强的实用性，在地形比较复杂或者需要穿越较有重要意义。在南水北调工程中，原水管道设计具有重要的作多障碍的地段中使用较多，技术也比较成熟。但是其耐腐蚀性用，直接关系到整个工程的质量，对城市用水的安全与水质都比较差，成本造价也比较高。第二，玻璃钢管，具有较高的强有重要影响。天津市在南水北调中占有重要作用，其配套工程度和较好的抗腐蚀性能，重量也比较轻，安装比较方便，输水中原水管道的设计具有重要作用，下面对其进行详细分析。的能力很强，管道的内壁也不会生锈。但是其密度较小，质量1工程概述比较轻，容易出现漂管现象，对基础进行处理和技术的要求也比较高，其配件的加工相对困难，价格也很高。第三，PPCP，这一过程是南水北调市内的原水管道的配套工程，七点是这种钢管具有很好的抗渗性，安装比较方便，具有较好的刚性，西河泵站，重点宜兴埠站，担负向天津市内输水任务，管道的不会对水质造成污染，使用的年限是钢管两倍。但是其具有较口径是DN2600，长度是11.7千米。天津目前有一条DN2500大的重量，运输比较困难，其配件也需要使用钢材，具有较高水源管道，从1983年开始，已经运行30余年，这条管道的材的费用，加工比较困难，而且对施工的条件有较高要求，需要质是钢管，口径是D2540×20毫米，经过长时间的运行，该管使用大型起重的设备。第四，球墨铸铁管，这种管材的强度很道外部防腐层已经严重老化，一些部位还存在很大的安全隐患，高，延伸率也很好，加工比较方便，抗腐蚀性能很好，有施工很容易出现爆管的现象，对整个城市用水有很大影响。而且，的成熟经验。但是在口径比较大的管道中应用时，具有很高的这一管道一直是单管运行的状态，没有时间停水进行维修，管成本。所以，在工程中要对管材进行科学、合理的选择，本工道一旦出现泄漏，就会使整个天津市区出现大范围的停水，水程中，选择了PCCP钢管。厂也不能正常营运。为了保障南水北调的正常运行，确保天津（4）管道的防腐计划方案。防腐是对管道进行保护的关键供水安全，就要尽快建设另一条管道工程，使原有管道能够停技术之一，钢管的延伸性比较好，适合在各种地质情况下使用，水进行维修与检查，所以就需要建设新的原水管道。但是在自然的环境内也很容易受到腐蚀。所以，要对其内部和外部做好防腐工作，以便延长其使用的年限。钢管防腐时涂料2具体方案设计的选择，涂料需要具备以下性能，电绝缘的性能要稳定和良好，（1）确定管道的管径，确定管径需要按照压力流或者满流和钢管表面的沾着力要很强，具有很好的抗腐蚀性，抵抗剥离输水管严格按照相关公式计算出具体的管径，不同管径的流速的强度也要比较高，方便施工，不能对环境造成污染。还要对也会不同，直径较大的管道经济流速也超过直径小的管道。要钢管的表面进行处理，清除表面的绣体和各种污物，确保表面对压力管道中经济的流量进行确定，这一因素受到设计中年限的清洁。供水的水量变化、泵站的效率、维修的费用、电费等影响。经（5）钢管的阴极保护。埋地钢管受到的腐蚀为电化学腐蚀，过计算，本工程中，原水管道的管径是DN2600毫米。也就是金属的表面和土壤内电解质产生了化学反应，进而破坏（2）管道的选线。选线时要遵守下面原则：第一，管线要了钢管。可以使用阴极保护的方法对其进行保护，如果管道本尽量沿着现有的道路或者规划的道路进行铺设，以便后续的施身就有较好的防腐层，要求需要保护的电流也就比较小。对于工和运维。第二，选线的长度要尽可能短，要直顺，尽量少转外加电流法，由于其输出可以调节，不会受到土壤电阻率的限弯，降低水头的损失和运行中的损耗。第三，要尽可能少穿过制，也不会因为管道防腐层的优劣而受到限制，对于保护大口公路和铁路等工程，选择地质情况较好的地带。第四，要尽量径长距离的管道和一些大型的设备比较适用，但是需要可靠的避开建筑比较密集的地区，以便降低拆迁的工程量，降低工程电源，可能会出现干扰现象。成本。（6）管道的水锤保护。水锤是对输水系统造成破坏的重要（3）管材的选择。口径较大的管道需要较大的投资，所以，原因之一，主要有以下表现：水锤的压力很高，造成管道和附需要对各种因素进行综合考虑，选择适合距离较长的输水管材，属的设施——阀门受到破坏；如果水锤的压力太低，就可能使科学、合理的确定管材，管材的性能要可靠，具有较强的抗腐管道失去稳定，进而受到破坏，为了解决因水锤因素对管道的（下转第176页）204建筑建材装饰\n经验交流10.36%，还可提高水分利用效率26.59%，促进对各种肥料的吸2.5浅湿间歇收。刘虎成等发现滴灌施肥处理的生姜植株氮磷钾利用率较常浅湿间歇的灌溉制度，是安徽淠史杭灌区推广的对该地区规沟灌施肥显著增加，同时还显著提高生姜根茎经济产量适宜的灌溉制度，淠史杭灌溉试验总站根据三十年资料汇编总317.94%以及水分利用效率112.71%，在肥料减量20%的情况下结得出，多年平均水稻总耗水量为551.6m。包括泡田用水量、仍有很好的效果。可见，采用滴灌施肥比常规施肥效果更佳，本田期蒸发蒸腾量、渗漏量。根据本站资料，多年平均泡田用3可以减少氮流失量，减少对土地的污染。因此，田间应用滴灌水量为89.6mm，折合每亩为59.6m，占总耗水量的10.1%。秧33技术时，可选择适宜的滴灌施肥方式，如近年来，引起国内外田用水量为153mm，折合每亩为102m，均摊到大田每亩8.5m，众多学者关注的，广大政府部门高度重视的滴灌水肥一体化技占总耗水量的1.5%。本田期蒸发蒸腾量多年平均为537.1mm，3术，确实对提高作物根区水肥利用效率起到积极的促进作用。折合每亩为358.2m，占总耗水量的64.9%。本田期渗漏量多年32.4渗灌平均为187.8mm，折合每亩为125.3m，占总耗水量的22.7%。渗灌，即地下滴灌，是利用地下管道系统将灌溉水引入田水稻本田期蒸发蒸腾量与本田期渗漏量之和，又称本田期耗水间耕作层借毛细管作用自下而上湿润土壤的方式，是目前世界量，为，占总耗水量的87.6%，是水稻需水的主要部分。水稻范围内最节水的灌溉技术之一。牛西午等发现:提高苹果相同总耗水量=泡田用水量+秧田用水量+本田期蒸发蒸腾量+本田3333产量，渗灌比漫灌节水，且提高果品品质。期渗漏量=59.6m+8.5m+358.2m+125.3m=551.6。与沟灌相比，渗灌也可节水36.7%，生产效率提高70.7%。3结束语冯利平等通过3年试验发现，渗灌比喷灌平均节水43.9%，小麦产量提高9.5%。可见，渗灌有很好的节水效果，能显著提高综上所述，各种灌溉措施均有优缺点，全球气候变化仍在水分利用效率。这主要是因为渗灌减少了棵间无效的水分蒸发，加剧，水资源短缺问题日益突出，水资源亏缺已严重困扰着农提高水分利用效率;渗灌技术将水分直接输送到植物根系层，业的可持续发展。因此，必须转变以往粗放的灌溉模式，发展提高了根系对水分的吸收;而且地表干燥，不易产生病虫害及节水灌溉。杂草、减少农药的使用;同时也提高了地表温度，为作物生长参考文献提供有利环境，这些优势都有利于作物产量与品质的提高。由[1]李春龙，张方伟，訾丽，等.长江流域降水多年变化特征此看来，渗灌与地面滴灌相比，大大减少了地表蒸发，而且不[J].人民长江，2013，44（15）：11－13．占用田间耕地便于机械化操作。[2]姚素梅，康跃虎，吕国华，等．喷灌与地面灌溉条件下然而由于地表未浇水，因气候变化、气温升高造成的地表冬小麦籽粒灌浆过程特性分析[J]．农业工程学报，2011，27（7）：干裂则会降低植株的出芽率，对作物苗期生长会产生不利的影13－17．响，最终影响作物的产量。张玉龙等通过对比试验发现，滴灌[3]杨丽娟，张玉龙，杨青海，等．灌溉方法对番茄生长发技术更有利于改善并保持土壤有机氮的作用，渗灌则需要深施育及吸收能力的影响[J]．灌溉排水，2009，19（3）：58－61．或者少施氮肥;与沟灌相比，渗灌和滴灌为植物根系生长创造[4]试验站三十年资料汇编更有利的土壤环境，促进根系的吸收，为稳产和高产提供基础。（上接第204页）可能降低施工的时间，施工地区与堆土的地区要经常进行洒水，破坏，可以在管线中设计空气阀。实践表明，管线中排气不通土方在开挖时，要对土堆进行适当的洒水，保持相对湿度，尽畅是管线出现事故的重要原因，管线中产生空气主要因为以下量降低扬尘。而且，要及时把挖出的泥土运走，防止因为长期方面：第一，管道在充气时管中存在空气；第二，管线在负压的堆放使其表面因为干燥而出现起尘的现象。管道在铺设结束状态时，外部的空气进入到管道内。为了确保管线的运行安全，后，要及时进行回填，剩余的土方要及时送到附近的土坑或者可以在管线的合适部位布置空气阀，设计的原则：在管线的高低洼地区。运输的车辆要保持完好，不能装载太多，还可以设点，可以设置复合空气阀；如果是长距离上坡的管段，可以设置围栏，缩小扬尘的范围。置真空阀；在长距离水平的管段，可以设置空气释放阀；在长（3）对噪音的控制。要加强对施工的管理，对施工的时间进距离下坡的管段，设置复合空气阀。行合理安排，严格遵守国家的相关规范和标准，禁止在夜间进行高噪音的施工。施工的机械要尽量放在对居民影响较小的地点。3环境保护4结语（1）保护水环境。在管线的施工中，会产生各种废水，主要是机械在运转时出现的洗涤和冷却水；施工场地的清洗水和综上所述，原水管道的设计是一项非常复杂的工作，涉及管道试验时出现的废水等，还会有少量泥沙与油污。生活中的的方面也非常广，需要引起相关人员的重视，提高设计的能力污水主要是人员在施工场地中居住所引起的。需要加强对施工和水平，对各种因素进行综合考虑，以便为我国南水北调工程期间的管理，根据施工期间污水出现的间断性，废水的种类单作出贡献，切实发挥出管道的作用，确保水质和水量，促进社一等特性，使用相应的手段对污水或者污染物进行有效的控制。会的发展。可以根据施工现场的具体情况，设置临时的污水处理装置，对参考文献：于较高含油量的机械设备冲洗水或者其他废水，要经过处理之[1]崔博文.南水北调原水管道工程的设计与研究[D].天津后才能够进行排放。还要定期检查与维修管道，不能因为管道大学,2012.的破裂而浪费水资源。[2]王东黎，刘进，石维新，等.南水北调工程PCCP管道（2）对大气的环境进行保护，在施工中或产生大量的粉尘，设计的关键技术研究[J].水利水電技術，2009，40（11）：33-39.粉尘主要是土方工程中出现的，土方的运输和车辆的来往都会[3]杨建中，靳翠红，王晨澍,等.南水北调配套输水管道工使地面出现扬尘和粉尘。解决的措施：对于土方的施工，要尽程设计要点[J].河北水利，2012（9）：15-15.176建筑建材装饰