摘要：随着我国经济的迅速发展，人们生活水平不断提高。城市化进程的步伐不断也在不断加快。现阶段，人口数量持续增加，对于水资源的需求量也有了显著提升。大量工厂的出现更是对水资源造成了严重的污染，导致水资源紧张的局面不断加剧。市政供水工程作为一项重要的基础设施，能够在很大程度上满足人们的生产生活对水资源的需求。因此，优化市政供水系统，特别是解决长距离输水过程中出现的问题对于社会经济的发展十分必要。文章结合现阶段市政供水工程中长距离输水问题，阐述了市政供水工程中的输水线路布置、管材选择与水锤方面的问题。
关键词：市政供水工程；长距离输水；问题
引言
我国水资源贫乏,且在时间与空间的分布上又极不均匀,西北、华北、东北的“三北”地区水资源尤其短缺。改革开放以来,由于我国经济迅速发展,人民生活水平有较大的提高,城市的工业用水与生活用水量也随之增加,另外经济建设发展的同时,又忽略了环境的保护与治理,造成了水资源的污染,因此我国的“三北”地区和东南沿海的一些省市有的因为本地区的水资源不足,有的因为本地区的水源已被污染,不能作为城市供水的水源,因此不得不跨流域、跨地区地进行长距离引水。
1市政供水工程中长距离输水的意义
由于经济的发展,人民生活水平的提高,我国各个地区的用水量都普遍增加,许多本地区的水量、水质已不能满足要求,因此促使长距离输水工程项目增加。长距离输水工程的许多技术问题都有待深入研究和提高,输水管材的选择,水锤的防护技术与安全措施,管道经济流速与经济管径的选择,仅是其中的一部分,尚有一些设计、施工、运行管理等方面的问题,甚至还有对长距离输水工程的界定,有的专家建议是否以管道长度大于10km,管径大于800mm,作为划分长距离输水和一般管道工程的界限,诸如以上问题都应加强讨论研究,以便推动长距离输水工程的设计、施工和运行管理水平的提高。
2长距离输水工程管材的选择
2.1钢管
钢管按加工工艺分为螺旋焊管与直缝焊管。螺旋焊管受加工工艺的影响,管材存在较大的残余应力,这部分应力与管道运行时的工作压力等荷载作用组合后,降低了管道承受内压的能力,但由于输水管道比输油、输气工作压力低,一般情况下仍可采用。目前在我们设计的长距离输水工程中直缝焊管与螺旋焊管都被采用过,直缝焊管最大管径用到DN2500,螺旋焊管最大管径用到DN2000。
2.2输水线路的走向布置
输水线路长、输水压力大是长距离输水的主要特点，这类供水工程经过的区域较多，因此地形变化较为复杂，在布置输水线路走向时，应当满足安全性、经济性、环保性和便捷性原则，尽量减少对土地的占用。除此之外，长距离输水线路的布置还要满足城市规划与经济发展要求，具有表现为：（1）在布置输水线路时，应当与城市总体规划要求相符，减少工程施工对交通的影响。供水工程运行期间还要便于定期的养护和维修，确保线路布置的科学性、合理性与经济性；（2）在选择输水线路之前，相关人员应当认真考察施工区域的实际情况与地形地质条件，尽可能使线路不穿过障碍物，便于工程施工的顺利开展；（3）如果输水线路需要布置在隧洞洞线，应当对有利地形进行充分利用，对于地形的完整性、山坡坡度和洞口地质问题进行综合性考虑，合理安排施工场地。输水线路尽可能不穿越水库库底，保障供水工程施工的安全性与可靠性；（4）输水线路的选择还要对环境因素进行考虑，最大化地减少对生态环境的破坏。
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2.3管材选用的注意事项
（1）钢管具有防腐性差、施工难度大、对施工环境要求较高等特点，特别是接口焊接后防腐成本较高、防腐难度大。因此，市政供水工程在管材的选择上应当优先考虑球墨铸铁管。（2）在其他条件相同的情况下，与PVC管和玻璃钢管相比，钢管、球墨铸铁管、与混凝土管的管径较大。（3）结合近年来的设计供水工程建设经验，管材的选择应当综合考虑工程规模、工作压力和直径等各方面因素。当工程工作压力较大时，离心球墨铸铁管、钢管、预应力钢筒砼管是较为合适的管道材料。（4）离心球墨铸铁管具有价格高昂的特点，因此，在市政供水工程建设过程中，钢管是主要的使用材料。在进行钢管的选择时，必须对钢管的内外防腐性加以考虑，防止由于钢管腐蚀影响工程总体质量与工程运行的安全性、可靠性。（5）玻璃钢夹砂管在近年来供水工程建设过程中的使用较为普遍。在使用玻璃钢夹砂管之前，首先要对其进行质量检测，确保产品合格。玻璃钢夹砂管刚度的选择应当结合工程实际特点。在通常情况下，输水工程埋地钢管的刚度应当在5000N/m2以上。如果满足要求的管材种类较多，应当选取较为安全、经济的管材。
3长距离供水工程中的水锤问题
3.1水锤产生的原因
在长距离输水工程中，水锤是一项重要的技术问题。水锤的产生主要是由于管道内部水流速度突然改变，导致水压迅速升高和降低的交替变化。水锤问题对于供水的安全性与稳定性有着十分不利的影响。
3.2水锤防护的主要措施
（1）缓闭止回阀可以通过缓闭作用实现对水锤防护，目前水泵控制阀和液控蝶阀是性能较好的缓闭止回阀。水泵控制阀适用于较小管径，液控蝶阀则适用于较大管径，对于中等管径二者优势各异。缓闭止回阀在水泵出口处进行设置，其口径与水泵出口口径相同。对于长距离输水管道，特别是局部管道出现断流时，确定缓闭止回阀快慢二阶段的关闭角度十分关键。（2）分段减压消能。由于长距离输水管道线路较长，各个阶段的压力变化也有着一定的差异性，因此，要实现水锤的有效消除，必须采取分段减压的方式进行，具体措施为：根据工程铺设的管线长度，将管道截取为若干不连续部分，每个部分都进行闸阀和消能设备的安装，通过调节减压设施，将管道各个阶段的压力差控制在一定范围内，以此实现水锤压力的有效减少，减缓管道的损害速度。
结语
综上所述，市政供水工程属于一项重要的基础设施，它不仅能够满足人民群众生活和生产需求，也是促进社会经济迅速发展的重要保障。由于经济的发展,人民生活水平的提高,我国各个地区的用水量都普遍增加,许多本地区的水量、水质已不能满足要求,因此促使长距离输水工程项目增加。长距离输水工程的许多技术问题都有待深入研究和提高,输水管材的选择,水锤的防护技术与安全措施,管道经济流速与经济管径的选择,仅是其中的一部分,尚有一些设计、施工、运行管理等方面的问题,甚至还有对长距离输水工程的界定,有的专家建议是否以管道长度大于10km,管径大于800mm,作为划分长距离输水和一般管道工程的界限,诸如以上问题都应加强讨论研究,以便推动长距离输水工程的设计、施工和运行管理水平的提高。
参考文献
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论文作者:王涛
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/2
标签：管道论文; 工程论文; 管材论文; 钢管论文; 线路论文; 水资源论文; 市政论文; 《基层建设》2019年第1期论文;