長距離輸水工程中的技術問題分析

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隨著輸水工程的發展和社會經濟的發展,長距離輸水工程將會越來越多,以下是小編蒐集整理的一篇探究長距離輸水工程技術問題的論文範文,供大家閱讀檢視。

長距離輸水工程中的技術問題分析

我國是一個水資源較為豐富的國家,但是由於我國人口基數大,人均水資源佔有量非常低,遠遠低於世界人均水資源佔有量,被聯合國列為貧水國。另外,我國幅員遼闊,存在嚴重的水資源分佈不均現象,南方的水資源佔全國水資源的80%左右。而且,隨著氣候變暖,我國北方的水資源越來越少,因此,跨流域調水工程成為緩解這種水資源分佈極度不均衡的重要方法措施,從而帶來了長距離輸水工程。長距離輸水一般可以分成重力流輸水和壓力流輸水兩種形式,在有條件的情況下,選擇重力流輸水能取得更好得節能效果。下面就長距離輸水工程中的技術問題進行分析。

 1、長距離輸水工程中管材的合理選擇

長距離輸水工程中,管材的選擇需要依據工程的規模、工程的重要級別、壓力等級、輸水距離的長度、沿途地質水文條件、管道的效能等因素,進行技術性、經濟性、安全性等方面的綜合評估,然後確定管材。

我國幅員遼闊,不同地區的地質條件等有很大差異,同時經濟發展狀況和管材的應用情況也有很大差異。而每一項長距離輸水工程都具有其獨有的特點,這使得管材的選型也非常複雜。某一種管材在一個工程中運用取得較好的經濟、安全、質量效果,但是在另一個工程專案中可能就取不到這樣的效果了。根據多年的實踐經驗,長距離輸水工程中的管材主要有離心球墨鑄鐵管、鋼管、玻璃鋼管、預應力混凝土管、鋼筒混凝土管這幾種。其中,預應力混凝土管是成本最低的管材,在我國已被廣泛運用到長距離輸水工程中,但是其自重大,因此選用該管材時必須嚴格控制工作壓力,將其控制在0.4-0.8MPa之間為宜,也正是因為這一缺點,影響了預應力混凝土管在長距離輸水工程中的應用推廣。

某市政長距離輸水工程中,其原定設計中選擇鋼筒混凝土管作為重力流管道,選用鋼管作為壓力流管道,在區域性地方進行陽極保護。由於該專案是重點專案,對單管的輸水安全性要求高,且為長距離輸水,在實際施工中,將管材改為K9級離心球墨鑄鐵管,有效保證了輸水的安全性,減少了後期維護量。

2、水錘的安全防護措施

凡是有泵和壓力管道的地方就有水錘,因此水錘也是長距離輸水工程中的一個重要技術問題,做好其安全防護措施是保證長距離輸水工程安全輸水的重要措施。

在長距離輸水工程中採用壓力流輸水方式時,需要採用水錘消除器、調壓井、液控蝶閥、旁通管洩壓等方式實現水錘的防護,避免其對泵站造成危害。同時,由於長距離輸水工程輸水管道長,在起泵時也很容易出現因水錘導致管道損壞現象,因此,必須進行合理的水錘安全防護設計。

對於啟停泵,一般採用先開泵後開閥、先關閥後停泵的控制方式,因此在斷流彌合水錘上,對壓力下降部位注入水或空氣,避免產生空腔問題,能有效保證水錘的安全性。

水在輸水管道中流動時,也就是水和空氣的共同流動,當輸水管道中出現排氣不通暢現象時,氣囊可能會因為水流的攜帶作用而運動,在水流速度過快時就可能出現氣囊的破裂。因此,我們在長距離輸水工程管道設計中,一般採用縱向佈置方法,通過分析不同工況下水的流動狀態,然後合理安排排氣閥的位置以及合理的排氣閥選型。例如,選擇高點位置便於排氣,在高點位置設定雙口排氣閥,管道充水時採用大孔排氣,平常情況下采用小孔排氣。同時,在出現水流壓力大波動並出現負壓情況下,採用大孔進氣,從而避免產生斷流彌合水錘,保護輸水管道。為保證輸水管道的正常、穩定、安全執行,我們往往還需要設定超壓洩壓閥,削弱峰壓。某長距離輸水工程中,其在泵房出水管上設定氣囊式水錘消除器。在水泵正常執行時,罐內的氣體被壓縮並儲備能量;在水泵停止時,管道內的壓力驟然下降,此時罐內氣體迅速膨脹給管道內補充水,避免出現管道內壓力的猛然大幅度降低現象。在管道內壓力逐漸上升時,向罐內充水,此時水錘波的部分能量就被吸收了,減少了管道內壓力的上升。

3、管道的穩定性問題分析

在長距離輸水工程中,若為單管高壓輸水管道工程,此時受到長距離、地質地形條件等的影響,必須採取有效措施保證管道的穩定性,可以從管線、管材、水壓、地形等方面合理處理該問題。一般來說,需要遵循以下幾個原則:(1)在佈置管線時儘量避開山體滑坡地段、淤泥地段、水流沖刷地段等,這些地段極容易在出現自然災害時發生較大的地形變化,影響到輸水管道的穩定性。另外,在條件允許時,儘量減少埋設管道,這樣可以降低溫度、滾石等對管道穩定性的影響。(2)受地形影響,管線存在上坡和下坡段,根據管道與土壤的.摩擦係數的關係,應將明設管道坡度控制在20%以上,將埋設管道的坡度控制在25%以上,同時在埋設管道的承口處澆築混凝土支墩,起到良好的加固效果。3.

對管徑≥350mm、試驗壓力>10kg/cm2的管線,在其彎頭處設定混凝土支墩,起到固定作用,用被動土壓力和支墩的摩擦力來抵抗管道內水壓產生的一個向外推力,確保管道的穩定性。4.對於明設管道,根據實際情況設定管道伸縮器,通過計算滑動支座和固定支座的受力,從而實現支座形式與伸縮器之間受力的均衡性。

4、結束語

隨著輸水工程的發展和社會經濟的發展,長距離輸水工程將會越來越多,相應的長距離輸水工程的要求也在不斷提高,正確認識長距離輸水工程中的關鍵性問題,並針對問題採取必要的措施解決問題,確保長距離輸水工程的建設質量,保證其安全穩定執行。

參考文獻

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