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摘要：近年来，中国的社会发展可以说取得了跨越式突破，城市化进程在持续的推进当中，目前来看我国城市人口数量激增，这显然提升了城市地区生产生活用水的数量，很容易造成水资源污染、短缺等问题。而市政供水工程的建设质量，则直接关系到城市人口的生产生活用水供应是否稳定，也关系到城市化建设的最终质量。所以说，在今后的工作中我们有必要对市政供水工程进行综合性分析，把握长距离输水存在的一系列技术难题，同时争取找到行之有效的问题应对策略，从根本上促进我国城市化建设、市政供水的发展。
关键词：市政；供水工程；长距离输水
引言
中国的水资源分布本身呈现一种不均匀、不平衡的特征，再加上人口数量巨大，人均水资源占有量更是少之又少。在城市化进程进一步推进的今天、在我国城市人口数量不断提升的今天，水资源污染的问题也开始相继出现，这使得我国的水资源问题变得愈发严重。基于这样的时代背景，很多地区市政供水都开始了长距离输水的尝试，为给人民群众提供稳定的水资源供应做出努力。但是由于没有可借鉴的案例和经验，目前我国市政供水的长距离输水技术还存在一定的问题，因而对本课题进行研究具有突出的现实价值。
1市政供水工程中长距离输水线路布置与管材选择问题
1.1输水线路的走向布置
长距离输水，顾名思义必定具有输水里程长、输水难度大的特征，输水过程中必定会经过非常多的地形区，需要应对的地形变化极其复杂，因此在确定输水线路的时候务必要同时考虑输水线路是否安全、性价比如何、施工是否便捷等等，尽可能缩小对环境的破坏。更重要的是，长距离输水效率本身还需要与当地城市发展规划相结合。首先，在布设输水线路的过程中需要考量城市总体规划方案，把供水工程建设对城市正常运行的影响降到最低。在工程投入运行以后还需要做好定期的养护工作，提升供水线路建设的综合效果。其次，在确定供水工程的建设线路以前，有关的工作人员务必要真正深入实地勘查施工地点的情况，了解该地区的地形条件和地质条件，避开一些难以处理的建筑物，使工程施工得以稳定开展。第三，在建设过程中，如果遇到输水管线需跨越隧道或特殊地形的情况，可以借助地形本身的特点，就如何保证地形完整性、如何确保隧道稳定性等问题进行分析，调整施工场地的合理性科学性，一般需要避免穿越水库等设施。最后最不容忽视的一个问题就是在确定输水管线走向布置方案的时候，工作人员一定要对预设线路周边的环境因素进行分析，尽可能缩减对生态环境的负面影响，调和生态环境保护和人类生存发展之间的矛盾。
1.2管材的选择
1.2.1管材的类型
近年来，我国的材料工业取得了前所未有的进步，各种各样的新型材料开始被研发出来，也确实在很多领域很多行业发挥了不可替代的作用，特别是供水工程所需要的输水管道材料更是日新月异，各种具有突出性能的管材逐渐走进人们的视野。就现阶段来讲，比较常用的输水管材可以分成离心球墨铸铁管（DIP）、夹砂玻璃钢管（RPM）、预应力混凝土管（P C P）、和聚乙烯塑料管（PVC-U）等几种。
其中离心球墨铸铁管具有突出的优点，在承受压力、耐腐蚀等方面有着非常良好的性能，同时它的密闭性较常规管材更为突出，在施工过程中工作人员可根据管材或管件特性，采取承插或者法兰连接，施工较为方便；当然它也并非十全十美，也存在不足之处，如一旦管材直径过大，运输和安装的难度就会呈几何式增长，同时它的连接处处理，尤其在高水压情况下，管道整体密闭性有待考量。
而夹砂玻璃钢管，也就是我们常说的RPM，它的优势主要集中在自重比较小且硬度较强，在复杂的腐蚀环境下仍旧能够保持稳定性，管道内壁摩擦力小不会出现动力损耗等问题，一般情况下利用承插方式进行安装，整体施工效率有所保障；而它的不足之处在于由于管道比较薄，很难承受太大的压力，受到外界压力的时候很容易发生开裂等问题，同时要求基础和回填的密实度比较高才能稳定运行，在施工过程中显然不太具有良好性价比。
预应力混凝土管的优势在于施工成本比较小，但是对于来自内部的压力不具有承压能力，且自重比较大，给安装施工人员带来一定的难题。而聚乙烯塑料管，也就是PVC-U管材，它的优点在于抗腐蚀能力比较突出、单位长度的管材重量比较小、安装运输较为简单；但是它也有一定的不足，比如说整体硬度有待提升、易于膨胀和损伤等等。
1.2.2管材选用的注意事项
第一，钢制管材一般都不耐腐蚀，且安装施工的工作难度比较大，对施工条件有着比较高的要求，尤其是焊接部位的后续处理更是一个难题，往往需要投入较大的成本才能保证防腐效果，所以说相比于钢制管材而言，一般首先考虑球墨铸铁管。第二，在其余条件不变的基础上，和聚乙烯塑料管相比较起来，钢制管材、球墨铸铁管和预应力混凝土管的直径比较大，第三，根据实际工作积累的经验可以发现，选择管材绝不能只根据某一种特性进行判断，往往需要结合供水工程的实际情况、长距离输水的具体距离等等进行考虑，一般来说离心球墨铸铁管是综合性价比比较可观的选择。第四，虽然离心球墨铸铁管具有诸多优势，但是在大规模应用中它的价格劣势也比较明显，所以说在进行长距离输水供水工程建设的时候，一般需要考虑到资金投入的问题。第五，夹砂玻璃钢管也是近年来比较受欢迎的一种管道材料，在选择这种管材前，工作人员要再三做好质量检测，避免出现管材质量问题。而后，还需要根据输水工程的实际特征，选择适合的硬度和规格，一般来说常见的输水工程埋地管道的刚度保持在每平米五千牛顿以上即可。
2长距离顶管施工的相关问题
近年来中国城市化进程不断推进，大量农村人口涌入城市，这给本就捉襟见肘的城市供水系统带来了新的挑战，为了应对这样的挑战，在党和国家的指引下我们必须要尽快找到行之有效的施工措施。而强化长距离顶管管体设计，就是最不可或缺的一个部分，长距离顶管施工技术目前在市政工程中十分常用，能有效解决渗漏等问题。一般情况下，需要采取承插式接口对管道材料进行连接，为避免供水渗漏还需要借助橡胶垫进行防水处理，同时以混凝土材料作为浇筑原材料，解决硬度需求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外，在开展长距离顶管施工的时候，工作人员需利用一米五左右的冷轧钢板作为原材料，同时借助机械设备使之成型，而后以相应的数控设备实现承口环和插口环的无缝制造。这样一来，钢筒部分的连接往往就能够比较紧凑，再加上橡胶垫等部件的辅助作用，长距离顶管施工质量就能得到保障。
另外，对长距离顶管管道进行设计的时候，工作人员通常可以选择利用双层钢筋骨架保护钢筒结构，将钢筋制造的骨架网络分别焊接在钢筒内外两侧，这样钢筒混凝土的结合就能够十分紧密。更重要的是，想要杜绝钢筋骨架混凝土浇筑不稳定的问题，可以在焊接内部钢筋骨架的时候，利用单层骨架网作为支撑，这样一来就不容易出现混凝土材料掉落的问题，即使在受到外界压力的过程中该结构也会十分稳定。
从长距离顶管施工的优势问题来看，现阶段中国的城市化发展速度十分可观，城市居民的数量不断提升、城市工业区的建设也越来越繁盛，在这种情况下工业生产和人民生活势必都会需要更多的水资源作为支撑，所以说提升市政供水工程长距离输水施工的质量势在必行。但问题在于，很多城市本身的规划就决定了它无法在短期内再次重新建设和规划，因此短距离输水工程的建设不太切合实际。为此，利用长距离顶管施工技术，往往能取得有效突破。和过去的市政工程输水施工技术相比较起来，长距离输水施工技术显然具有更大的难度，在管道材料选择方面也更具有难度，因此需要工作人员投入更多的精力和时间进行分析准备，只有这样才能充分发挥长距离施工技术的优势，为我国城市地区供水工程建设和发展做出贡献。
3长距离供水工程中的水锤问题
想要处理好长距离输水工程中出现水锤现象的问题，我们首先需要对水锤产生的原因进行了解。长距离输水工程的施工建设常常伴随着水锤现象的发生，它可以说是比较具有代表性的施工技术问题。主要容易出现在管道内部水流速度突然变更的情况下，管道内压会在短时间内迅速升高或下降，因此水锤现象必须要得到有效控制，长距离输水才能稳定开展。另外，水锤防护的主要措施也比较简单，主要可以分成两种:第一，通过安装缓闭止回阀的方式，实现水锤现象的缩减。现阶段来说，长距离输水工程中应用的都是质量过关的液控蝶阀等，能够很好的适应不同直径的管道材料的输水控制需求。它们都分别具有各自的优势，缓闭止回阀一般来说安装在水泵出口部分，选择和水泵出口直径相同的止回阀即可，在长距离输水的时候如果发现某部分管道出现了断流的问题，工作人员第一个需要考虑的就是缓闭止回阀的关闭角度。第二，采取分段减压的方式也能有效规避水锤问题的发生。长距离输水的管道长度往往比较大，所以说受到各种外在因素的影响，不同阶段管道的内压也就有所不同。为了让水锤问题得到切实解决，可以采取分段减轻压力的手段进行处理。根据市政供水工程长距离输水管道的具体长度，把管道分成不同的部分，而后利用水闸阀门以及消除能量的设备，对该部分管道内部水流的压力进行控制和抵消，减轻管道所需要承受的压力，同时要控制好不同阶段管道内压的差，只有这样才能确保水锤问题得到有效的控制，解决输水管道短时间快速损耗等问题。另外还可采取气囊式水锤消除器，也是解决长距离输水过程中水锤现象的有效措施，它主要安装在水泵的出水管道上，能够对水泵突然停运时水压的变化进行应对。气囊式水锤消除器目前在我国市政工程供水施工中的应用几率不太大，但是在一些国外国家的市政工程施工中仍然十分常见，在水泵能够稳定运行的情况下，气囊内部的气体受到压力不断储存能量，在水泵停止运行的时候压力减小，气囊内部的气体能量开始释放并且实现管道的充水功能。而在管道压力上升以后，水通过旁通管向气囊注水解决水锤问题产生的冲击，这样一来水锤问题可能带来的损害就会被降到最低。通常情况下，气囊式水锤消除器能够在水压下降的时候就开始发挥作用，因此实际的应用效果是比较可观的。
4管道稳定问题
众所周知，长距离输水工程的管道线路里程比较长，且面临各种各样的地形地质条件挑战，稍有不慎就可能出现质量问题，因此如何才能保证管道的稳定性也成为了我们必须要考虑的问题之一。
第一，在布设管道线路的过程中，需要调阅该路段历年的气象和自然灾害记录，避开容易出现泥石流、山体滑坡等灾害的部分，另外对那些淤泥土质也应该能避则避，在地质条件没有特殊情况且资金充足的情况下，一般还需要避免采取埋设施工这种方法，尽可能缩小周边温度和压力给管道稳定性带来的负面影响。
第二，在涉及到管道上下坡设计问题的时候，工作人员需要参照不同土壤的不同摩擦系数、管道角度的影响等，对管道坡度进行合理的设计，一般需要控制在百分之二十左右，在埋设管道坡度大于这个取值的时候，需要借助混凝土结构作为管道的支撑，避免管道出现滚落滑坡问题。
第三，如果管道的直径在三百五十毫米以上，且试验通水压力大于每平方厘米十千克的情况下，在管道转弯处、分叉处需要设计混凝土结构作为支撑来固定管道，也就是借助土层产生的压力和摩擦力来应对管道受压时产生的外推力，确保管道的稳定运行。
最后，在设计明设管道的时候，工作人员还需要考虑到外界温度变化可能给管道材料带来的影响，设置管道伸缩器以平衡管道伸缩带来的力学变化，计算管道支架和固定支座的受力情况，从而保证管道结构的稳定性。
结语
总而言之，市政供水工程本身是造福城市百姓、提升我国城市化建设质量的必要基础设施，除了能够让普通百姓的生活需求得到满足以外，更能够带动社会经济的高速发展，所以说我们必须要认识到市政供水工程的重要意义。同样的，长距离输水则是市政供水工程中最为重要的一部分，和常规输水工程比较而言，这种输水工程的建设难度更大，所以对其进行研究具有突出的现实价值。因此我们有理由相信，在专业人士不断的努力和尝试之下，我国市政供水工程长距离输水存在的各种问题必定能够迎刃而解。
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论文作者:董鹏伟
论文发表刊物:《基层建设》2019年第21期
论文发表时间:2019/10/14
标签：管道论文; 管材论文; 市政论文; 供水工程论文; 压力论文; 城市论文; 工作人员论文; 《基层建设》2019年第21期论文;