淺析文山州文硯平應急引水管道工程設計

1、<p>　　淺析文山州文硯平應急引水管道工程設計</p><p>　　【摘要】本文重點對小河尾水庫引水至文硯平特旱區(qū)引水管道工程施工設計，主要針對管線選擇、水力計算、管道布置、等方面結合實際工程的實際情況進行了充分闡述，以供相似工程借鑒和參考。 </p><p>　　【關鍵詞】：文硯平應急供水；小河尾水庫；引水管道工程設計； </p><p>　　中圖分類

2、號： S611 文獻標識碼： A </p><p><b>　　一、工程概況 </b></p><p>　　云南省屬我國高原地區(qū),常年多旱少雨。其中文山市的秉烈、紅甸及硯山縣的平遠鎮(zhèn)一帶是文山州境內降水最少的地區(qū)，屬文山州的特旱區(qū)。針對該地區(qū)干旱嚴峻情況，解決這一帶的供水問題迫在眉睫，政府部門加大力度，采取應急預案。從2011年8月以來組織大量的人力物力對該片區(qū)抗旱應

3、急供水方案進行踏勘和多方案的比選。提出了從文山市壩心鄉(xiāng)小河尾水庫通過管道引水供給文硯平地區(qū)的供水方案。本工程為單一引水工程，其任務是把小河尾水庫庫水引至文硯平受水區(qū)，小河尾水庫為已建工程，筆者針對本次工程引水管道設計方面做了分析和以及管線選擇、水力計算、管道布置、等方面結合實際工程的實際情況進行了充分闡述。 </p><p>　　1．管道分布，一級主管道（小河尾水庫至新開田）長12031m，沿新開田至壩心公路附近

4、布置，二級主管道（新開田至平遠）長54800m，沿文平二級公路附近布置，至平遠鎮(zhèn)獅子山調節(jié)池結束。黃龍壩至秉烈支管長18615m，沿黃龍壩至秉烈公路布置，至秉烈調節(jié)池結束。 </p><p>　　2.本工程設計最大輸水流量為0.255m3/s，根據(jù)《灌溉與排水工程設計規(guī)范》GB 50288—99，引水工程等別Ⅴ等；工程供水規(guī)模為22000m3/d，按《村鎮(zhèn)供水工程技術規(guī)范》SL 310—2004，本工程為Ⅰ型工程

5、。 </p><p>　　二、管道工程的管道設計 </p><p><b>　　1.管材選擇。 </b></p><p>　?。?）在給水工程中，輸水管道不僅是供水的重要組成部分，而且管道運行是否正常關系到供水的能耗、供水水質以及供水安全的可靠性。合理地選擇最佳的管材與確定管徑，是管道工程設計的重要內容，只有通過科學的分析，才能夠準確地找到最優(yōu)

6、的管材與管徑。 </p><p>　　（2）根據(jù)本工程的水頭情況和現(xiàn)階段的管材供應情況，非金屬管材如PE管、PVC管或玻璃鋼管等，其耐壓值多在200m水頭以內，而本工程的水頭多在200m以上，非金屬管材不適宜本工程，因此本工程選用金屬管材較為合適，據(jù)市場供應情況，可選的金屬管材主要有球墨鑄鐵管和螺旋焊接鋼管。以下就兩種管材在性能、性價比、施工等方面進行分析比較，以便合理選用。 </p><p&

7、gt;　?。?）根據(jù)設計要求，就以上二種管材的使用條件和有關生產(chǎn)廠家和供應商作了技術和價格方面的咨詢，結合本工程的管道敷設條件和作用水頭范圍，本工程的管材選用球墨鑄鐵管和螺旋焊接鋼管混合交替使用，根據(jù)球墨鑄鐵管的力學指標和我州的一些工程實例，為考慮少占耕地，管道所經(jīng)耕地地段，全部挖槽掩埋。 </p><p>　　（4）管徑選擇是根據(jù)供水規(guī)模分析計算結果，本工程的最大需水流量Q＝22000 m3/d，折合0.255

8、 m3/s。根據(jù)各管段的流量所選的管材特性、不淤流速及工作水頭作為確定管徑的依據(jù)，但由于管道較長，大多地段在滿足不淤流速時總水頭損失較大而不能滿足輸水流量要求，在兼顧流量和流速的同時考慮到小河尾水庫水質較好，設計時再采取一些沉淀措施，即使管道流速低于不淤流速也不至造成管道的淤積。 </p><p>　?。?）管壁厚度確定，根據(jù)公式：計算，加上防銹蝕厚度2mm，根據(jù)《規(guī)范》要求的結構厚度取值。 </p>

9、<p><b>　　2.管道水力計算 </b></p><p>　?。?）管道設計流量。根據(jù)《村鎮(zhèn)供水工程技術規(guī)范》SL 310—2004規(guī)定，輸水管道設計流量應按最高日工作時平均取水量確定。根據(jù)管線布置及分水口設置情況，該工程管道分段設計流量計算成果如表所示。 </p><p>　　管道分段設計流量計算成果表 </p><p>

10、　　(2)輸水管道水力計算。輸水管道水頭損失計算,管道水頭損失包括沿程水頭損失和局部水頭損失。管道沿程水頭損失根據(jù)《村鎮(zhèn)供水工程技術規(guī)范》（SL310－2004）中的公式計算：鋼管、鑄鐵管v＜1.2m/s時，；v＞1.2m/s時，式中： —沿程水頭損失（m）；—計算管段的長度（m）；—單位管長水頭損失（m/m）；—管道內徑（m）；—管內流速（m/s）；—管段流量（m3/s）。局部水頭損失按沿程損失的15%計。 </p>&

11、lt;p><b>　　三、管道布置 </b></p><p>　　本工程供水系統(tǒng)流程為：小河尾水庫輸水隧洞出口取水池→輸水主管→輸水支管→調節(jié)供水池→配水管網(wǎng)→用水戶。 </p><p><b>　　1、一級主管布置 </b></p><p>　　一級主管為小河尾水庫至新開田分水口止，管道總長12.031km。管0+

12、000～管1+126m：該段為典型的山區(qū)地形，坡度陡、地形條件復雜，管道主要沿大沙溝谷底布置，此段除經(jīng)過局部地段為耕地布置為埋管外，其余均布置為明管，管材選用球墨鑄鐵管，在有轉彎或地形起伏較大的地段需用自錨式接頭連接。并在1+126m處布置一個減壓水池。在12+031m處布置一個分水口，此分水口將水分為兩個方向供水，一是供給平遠方向，二是供給硯山縣城方向（含東山鄉(xiāng)），硯山縣城方向的供水管道暫不實施，現(xiàn)只作預留。 </p>

13、<p><b>　　2、二級主管布置 </b></p><p>　?。?）、二級主管為新開田分水口至平遠鎮(zhèn)的獅子山調節(jié)池止，管道總長54.80km。管12+031～管16＋307m：該段為山區(qū)地形，坡度陡、地形條件復雜，管道從新開田村后的城子山腳朝北向布置，跨過馬過河后至黃龍壩村結束，為少占耕地，經(jīng)過耕地的地段布置為埋管，此管段的作用水頭均超過300m以上，管材選用螺旋焊接鋼管。在

14、16+307m處布置一個分水口，此分水口解決秉烈鄉(xiāng)及周邊村寨的供水。 </p><p>　?。?）、管16＋307～管23+320m：該段多為低山丘陵地形，坡度緩、地形條件相對簡單，管道沿文平公路左側布置，跨過咪哩河后至花莊村結束，為少占耕地，經(jīng)過耕地的地段均布置為埋管，此管段的作用水頭多超過300m，管材選用螺旋焊接鋼管。在23+320處布置一個分水口，此分水口解決紅甸鄉(xiāng)及周邊村寨的供水。 </p>

15、<p>　?。?）、管23+320～管27＋540m：該段多為低山丘陵地形，坡度緩、地形條件相對簡單，管道沿文平公路左側布置，至樂龍村東面結束，為少占耕地，經(jīng)過耕地的地段均布置為埋管，此管段的作用水頭多超過300m，管材選用螺旋焊接鋼管。在27＋540 m處布置一個分水口，此分水口解決樂龍、朝陽2個村民委的供水。 </p><p>　　(4）管27＋540～管37+125m：該段多為低山丘陵地形，坡

16、度緩、地形條件相對簡單，管道沿文平公路左側布置，至樂西村結束，為少占耕地，經(jīng)過耕地的地段均布置為埋管，其余部分布置為明管，此管段的作用水頭多超過300m，管材選用螺旋焊接鋼管。在37+125m處布置一個分水口，此分水口解決樂西、德厚2個村民委的供水。 </p><p>　　(5)、管37+125～管39＋910m：該段多為低山丘陵地形，坡度緩、地形條件相對簡單，管道沿文平公路左側布置，至明湖村西面結束，為少占耕地

17、，經(jīng)過耕地的地段均布置為埋管，其余部分布置為明管，此管段的作用水頭多超過300m，管材選用螺旋焊接鋼管。在39＋910m處布置一個分水口，此分水口解決德厚鎮(zhèn)的政府駐地及明湖、感古2個村民委的供水。 </p><p>　　(6)、管39＋910～管45+441m：該段多為低山丘陵地形，坡度緩、地形條件相對簡單，管道沿文平公路左側布置，至馬榮村結束，為少占耕地，經(jīng)過耕地的地段均布置為埋管，此管段的作用水頭多超過300

18、m，管材選用螺旋焊接鋼管。在45+441m處布置一個分水口，此分水口解決拖嘎、湖海2個村民委和馬榮村的供水。 </p><p>　　(7)、管45+441～管66＋831m：該段多為低山丘陵地形，坡度緩、地形條件相對簡單，管道沿文平公路左側布置，至平遠鎮(zhèn)獅子山調節(jié)池（已建）結束，為少占耕地，經(jīng)過耕地的地段均布置為埋管，此管段的作用水頭均在300m以內，管材選用球墨鑄鐵管，在有轉彎或地形起伏較大的地段需用自錨式接頭

19、連接。此管主要解決平遠鎮(zhèn)的供水問題。 </p><p><b>　　3、支管布置 </b></p><p>　　黃龍壩至秉烈支管0+000～18＋615m：該段為丘陵與山區(qū)交替地形，管道沿黃龍壩至秉烈公路交替布置，至秉烈調節(jié)池（已建）結束，為少占耕地，經(jīng)過耕地的地段均布置為埋管，其余部分布置為明管，此管段從0+000～7＋120m的作用水頭均在300m以上，管材選用螺

20、旋焊接鋼管。從7＋120～18＋615m的作用水頭均在300m以下，管材選用球墨鑄鐵管，在有轉彎或地形起伏較大的地段需用自錨式接頭連接。為了降低此管的作用水頭（最大靜水壓力），管道的控制球閥設于黃龍壩分水口處，管道出口處不能設置任何控制水流的設施。此管主要解決秉烈鄉(xiāng)政府駐地、管道沿線及周邊村寨的供水。 </p><p>　　以上管道管線選擇、水力計算、管道布置、等方面結合實際工程的實際情況所做出的管道設計，此工程

21、竣工已經(jīng)正常運行一年多來，供水狀態(tài)良好，未見異常。 </p><p><b>　　四．結論 </b></p><p>　　綜上所述，該工程主要表現(xiàn)為管道長、水頭高、地形復雜等特征，在管道選材、管道設備、管道布置等設計方面具有較高的要求。這就說明了在引水管道工程施工過程中，應該綜合考慮工程所在地的實際情況，合理進行管材的選擇和管線的布置，科學合理的進行水力計算、管線設計

22、，只有這樣才能夠保證引水管道工程安全、高效的達到相應的設計要求。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　[1]陳新強．淺談定國水庫供水的技術要點[J]．山西建筑，2008，34(32)． </p><p>　　[2].《灌溉與排水工程設計規(guī)范》GB 50288—99； </p><p>