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所属栏目：建筑设计论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:107

副标题#e#
　　输水工程设计方案比选
　　李爱茹
　　唐山海港开发区供水工程管理处河北唐山063611
　　摘要：本文主要介绍了唐山海港开发区供水（二期）工程输汇水管线工程包括管材、线路等设计方案的技术、经济比选过程。
　　关键词：支管线输水干管方案比选
　　前言：唐山市海港开发区供水（二期）工程总投资1.9665亿元，包括取水工程、输汇水管线工程和水厂工程，近期以乐亭县徐家店乡为地下水水源地，新增供水能力4.8万m3/d，年供水1752万立方米；远期供水能力6.8万m3/d的地表水处理系统由乐亭县建设的海田平原水库解决，年调节地上水2000万立方米；并预留远期设计供水规模8.0万m3/d的海水淡化处理系统。本文主要介绍的是包括水源地27.68KM输水支管线管网(DN250~800)、汇集水源地管网的约30KM输水干管的输水工程，在技术、经济等方面的方案比选过程。
　　一、水源地支管线方案
　　在输水工程中，管道占投资的比重很大，因管材选用不当造成事故或增加不必要资金的实例也较多，管材的选择根据工程的具体情况，在技术、经济、安全、工期等多方面分析比较、综合平衡后确定。根据唐山市多处供水工程的设计、运行经验，结合本工程规模及重要性、管径及压力、工程地质、地形条件、外荷载状况、各种管材的应用情况等因素决定支管线管材选择，基本原则为：
　　①考虑工程的规模及重要性，各主支线、分支管线不修建备用管道，管道安全输水是第一位的；
　　②管道口径及能承受要求的内压力和外荷载，支管线供水管道最大设计压力小于0.8Mpa，且有多处穿越路口，需要考虑汽车通行；
　　③管道使用性能的安全及维修工程量小，设施尽量健全，减少施工供水期的维护工作；
　　④适合气候温差的变化，连接方式简单可靠；垫层处理型式简单易行。
　　⑤管道使用年限长；
　　⑥管道在满足输水能力不变的情况下，造价低廉，符合饮用卫生条件；
　　⑦管道能满足工程地质、地形条件的影响，抗腐蚀能力强。
　　目前管道输水工程中比较多的采用钢管、球墨铸铁管、预应力钢筋砼管、玻璃钢管、硬聚氯乙烯管（UPVC）、预应力钢管混凝管（PCCP）等。参考已建工程管材比选的特点以及各种管材在唐山市的应用情况，支管线确定采用预应力砼管、玻璃钢管、球墨铸铁管和钢管四种管材方案进行技术经济比选。
　　钢管和球墨铸铁管具有良好的力学指标，可承受较大的水头，价格较高，并且它的水力学性能不如玻璃钢管，在相同的条件下，钢管和球墨铸铁管的管径要比玻璃钢管大；玻璃钢管具有良好的水力性能，粗糙系数达到了0.0084，耐腐蚀性强，但在价格上较高、承载力低、维修复杂；预应力钢筋砼管具有耐腐蚀性强，价格低廉、承载力高、施工维修相对简单等优点，但仅适于工作压力0.4~0.8Mpa，本段管线位于供水管线首端，工作压力相对较高，考虑供水安全性要求，不宜采用预应力钢筋砼管。
　　综合上述分析，水源地输水支管线管网管材宜采用球墨铸铁管，但考虑球墨铸铁管直径大于500mm时管材造价增涨幅度较大的原因，确定支管线管径小于等于500mm采用球墨铸铁管道，管径大于500mm支管线采用钢管。
　　二、输水干管方案
　　1、输水干管线路选择的原则
　　①尽量做到路线短、起伏小、土石方量小，造价经济。
　　②输水管道走向尽可能沿现有道路及尽可能靠近一期供水管线敷设，以有利于施工及建成后的管理。
　　③尽可能考虑远离村庄，尽量少占鱼池、大棚及果树。
　　④施工、维护方便，节省造价，运行安全可靠
　　2、输水干管线路布置比选
　　根据取水水源、水厂的位置，经过多次现场查勘，进行多方分析与比较，并考虑管线走向的可能性和可行性，提出输水线路方案（一）和方案（二）。
　　方案(一)
　　输水管线干管起点在中堡乡徐家店马店庄西南，沿滦河右大埝内侧，途径薛家铺、井侯#p#副标题#e#庄、于大救阵村北穿越滦河右大埝、前庞河、郝庄（与会里管线交叉）、老母庙、于八母庙穿越在建沿海高速公路、于周坨穿越唐港高速公路、苏各庄、邓滩、唐庄子、张庄，最后到达开发区水厂。按该方案输水管道线路走向，输水干管长29.94km。
　　方案（二）：
　　输水管线干管起点在中堡乡徐家店马店庄西南，于东徐家房子穿滦河右大埝，途径宁庄、杨铁庄、韩坨、三岔口、李庄、白庄、罗庄、邓滩、唐庄子、张庄，最后到达开发区水厂，沿途需穿越在建沿海高速公路、唐港高速公路和长河等公路与河流。按该方案输水管道路线走向，输水干管长30.6km。
　　输水管道路线比较详见表2
　　输水管道线路比较表
　　序号 比较内容 方案一 方案二
　　1 管道长度 29.94km 30.6km
　　2 水流条件 水流条件好 水流条件好
　　3 施工条件 好 较好
　　4 交通运输条件 好 好
　　5 穿越工程 穿越铁路1处，高速公路2处，较大公路七处，其它穿越工程5处 穿越铁路1处，高速公路2处，较大公路11处，河流1处，其它穿越工程6处
　　6 拆迁工程量 小 大
　　7 永久占地 少 少
　　8 临时占地 少 较少
　　方案（一）管线其走向沿滦河右大埝内侧经乐亭县城东沿一期供水管线走向到达水厂，该条路线具有沿线村庄相对较少，穿越较大公路少，拆迁、占用果园、蔬菜大棚少，输水线路距离相对较短等特点。
　　方案（二）管线自起点向南穿越滦河右大埝，沿乐亭至汀流河公路经乐亭县城东，向南沿输港铁路过长河，到邓滩后与方案（一）相同，直到开发区水厂。该条线路具有沿线村庄较为密集，穿越较大公路多，须穿越一条河流，拆迁、占用果园、蔬菜大棚较多，占地量较少，输水线路相对较长等特点。
　　经上述两方案的分析比较，方案（一）具有穿越少，拆迁、占用果园、蔬菜大棚少，输水线路距离短的优越性，因此本工程管线线路选择推荐采用方案（一）
　　三、供水的安全性
　　“室内给水设计规范”（GBJ13-86）规定：“输水干管一般不少于两条，当有安全储水池或其他安全供水措施是，也可修建一条输水干管。”规范中还规定“城镇的事故水量为设计水量的70%。”考虑到唐山海港开发区现已有一期供水工程（4.1万m3/d），故本工程采用一条输水管道输水，水厂建蓄水池方案。
　　四、总结：
　　经过多方案设计比选，最终确定水源地输水支管线管网管材宜采用球墨铸铁管，即管径小于等于500mm的采用球墨铸铁管道，管径大于500mm支管线采用钢管；但是在施工中，业主考虑到钢管的施工技术要求太严格、使用寿命短、运行维护工作复杂等因素，将管径大于500mm支管线也变更为球墨铸铁管材，为此单项费用超出概算30万元。输水干管29.94km采用公称直径D=1000mm的预应力钢筋混凝土管，穿越部分采用钢管，这样使得本工程的使用寿命基本统一到50年，且运行费用较低，最终方案是相对合理的。
　　作者简历：
　　姓名：李爱茹性别：女出生年月：1968年6月民族：汉河北唐山人
　　职称：高级工程师学历：大学学士学位毕业院校：1991年毕业于河北建筑工程技术学院给水排水专业主要从事供水工程管理工作研究方向水工建筑物施工
　　联系地址：唐山海港开发区供水工程管理处063611