淺析文山州文硯平應(yīng)急引水管道工程設(shè)計(jì)

1、<p>　　淺析文山州文硯平應(yīng)急引水管道工程設(shè)計(jì)</p><p>　　【摘要】本文重點(diǎn)對(duì)小河尾水庫引水至文硯平特旱區(qū)引水管道工程施工設(shè)計(jì)，主要針對(duì)管線選擇、水力計(jì)算、管道布置、等方面結(jié)合實(shí)際工程的實(shí)際情況進(jìn)行了充分闡述，以供相似工程借鑒和參考。 </p><p>　　【關(guān)鍵詞】：文硯平應(yīng)急供水；小河尾水庫；引水管道工程設(shè)計(jì)； </p><p>　　中圖分類

2、號(hào)： S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)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(yuǎn)鎮(zhèn)一帶是文山州境內(nèi)降水最少的地區(qū)，屬文山州的特旱區(qū)。針對(duì)該地區(qū)干旱嚴(yán)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(yīng)急預(yù)案。從2011年8月以來組織大量的人力物力對(duì)該片區(qū)抗旱應(yīng)

3、急供水方案進(jìn)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(wù)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(duì)本次工程引水管道設(shè)計(jì)方面做了分析和以及管線選擇、水力計(jì)算、管道布置、等方面結(jié)合實(shí)際工程的實(shí)際情況進(jìn)行了充分闡述。 </p><p>　　1．管道分布，一級(jí)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(jí)主管道（新開田至平遠(yuǎn)）長54800m，沿文平二級(jí)公路附近布置，至平遠(yuǎn)鎮(zhèn)獅子山調(diào)節(jié)池結(jié)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(diào)節(jié)池結(jié)束。 </p><p>　　2.本工程設(shè)計(jì)最大輸水流量為0.255m3/s，根據(jù)《灌溉與排水工程設(shè)計(jì)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(shù)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(shè)計(jì) </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(yùn)行是否正常關(guān)系到供水的能耗、供水水質(zhì)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(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，只有通過科學(xué)的分析，才能夠準(zhǔn)確地找到最優(yōu)

6、的管材與管徑。 </p><p>　?。?）根據(jù)本工程的水頭情況和現(xiàn)階段的管材供應(yīng)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(nèi)，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(yīng)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(jià)比、施工等方面進(jìn)行分析比較，以便合理選用。 </p><p&

7、gt;　　（3）根據(jù)設(shè)計(jì)要求，就以上二種管材的使用條件和有關(guān)生產(chǎn)廠家和供應(yīng)商作了技術(shù)和價(jià)格方面的咨詢，結(jié)合本工程的管道敷設(shè)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(xué)指標(biāo)和我州的一些工程實(shí)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>　?。?）管徑選擇是根據(jù)供水規(guī)模分析計(jì)算結(jié)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(shí)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(shí)考慮到小河尾水庫水質(zhì)較好，設(shè)計(jì)時(shí)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(jì)算，加上防銹蝕厚度2mm，根據(jù)《規(guī)范》要求的結(jié)構(gòu)厚度取值。 </p>

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

10、　　(2)輸水管道水力計(jì)算。輸水管道水頭損失計(jì)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(shù)規(guī)范》（SL310－2004）中的公式計(jì)算：鋼管、鑄鐵管v＜1.2m/s時(shí)，；v＞1.2m/s時(shí)，式中： —沿程水頭損失（m）；—計(jì)算管段的長度（m）；—單位管長水頭損失（m/m）；—管道內(nèi)徑（m）；—管內(nèi)流速（m/s）；—管段流量（m3/s）。局部水頭損失按沿程損失的15%計(jì)。 </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(diào)節(jié)供水池→配水管網(wǎng)→用水戶。 </p><p><b>　　1、一級(jí)主管布置 </b></p><p>　　一級(jí)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(fù)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(zhuǎn)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(gè)減壓水池。在12+031m處布置一個(gè)分水口，此分水口將水分為兩個(gè)方向供水，一是供給平遠(yuǎn)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(shí)施，現(xiàn)只作預(yù)留。 </p>

13、<p><b>　　2、二級(jí)主管布置 </b></p><p>　　（1）、二級(jí)主管為新開田分水口至平遠(yuǎn)鎮(zhèn)的獅子山調(diào)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(fù)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(jié)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(gè)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(duì)簡單，管道沿文平公路左側(cè)布置，跨過咪哩河后至花莊村結(jié)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(gè)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(duì)簡單，管道沿文平公路左側(cè)布置，至樂龍村東面結(jié)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(gè)分水口，此分水口解決樂龍、朝陽2個(gè)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(duì)簡單，管道沿文平公路左側(cè)布置，至樂西村結(jié)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(gè)分水口，此分水口解決樂西、德厚2個(gè)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(duì)簡單，管道沿文平公路左側(cè)布置，至明湖村西面結(jié)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(gè)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(gè)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(duì)簡單，管道沿文平公路左側(cè)布置，至馬榮村結(jié)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(gè)分水口，此分水口解決拖嘎、湖海2個(gè)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(duì)簡單，管道沿文平公路左側(cè)布置，至平遠(yuǎn)鎮(zhèn)獅子山調(diào)節(jié)池（已建）結(jié)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(nèi)，管材選用球墨鑄鐵管，在有轉(zhuǎn)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(yuǎn)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(diào)節(jié)池（已建）結(jié)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(zhuǎn)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(shè)于黃龍壩分水口處，管道出口處不能設(shè)置任何控制水流的設(shè)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(jì)算、管道布置、等方面結(jié)合實(shí)際工程的實(shí)際情況所做出的管道設(shè)計(jì)，此工程

21、竣工已經(jīng)正常運(yùn)行一年多來，供水狀態(tài)良好，未見異常。 </p><p><b>　　四．結(jié)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(fù)雜等特征，在管道選材、管道設(shè)備、管道布置等設(shè)計(jì)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(yīng)該綜合考慮工程所在地的實(shí)際情況，合理進(jìn)行管材的選擇和管線的布置，科學(xué)合理的進(jìn)行水力計(jì)算、管線設(shè)計(jì)

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