水利水电职称论文发表浅谈某市输水管道工程设计

　　摘　要:通过某市城市输水管道设计,结合多年设计经验,指出输水管道设计中应注意问题、难点及如何根据现场情况合理选用施工方案。

　　关键词:输水管道道,设计

　　引言

　　随着城市建设的发展,人民生活水平的不断提高,城市供水大幅提升,给水管网需进行大量的扩建、改造。要想把该项工作做好,工程设计至关重要。结合多年从事市政给水管道设计的工程经验,谈谈输水管管位的确定、管材的选用、管道附属设施的设置及施工工艺的选用等设计心得。

　　1.1 工程概况

　　该项目为某市某水厂至加压泵房的专用输水管道工程，路线总长10.8km。加压泵房近期规模为38万m3/d，远期规划规模60万m3/d。本项目分为三个标段：I标输水管、II标输水管、III标输水管。

　　I标输水管为一条DN1800和一条DN2000的管道，DN1800管已建，本次设计只考虑DN2000管道，管段总长为5300m。本设计管道的近期设计流量为4.398m3/s (按加压泵房近期规模为38万m3/d时，单独使用DN2000考虑)，远期设计流量为3.655m3/s (按加压泵房远期规划规模60万m3/d，DN2000和DN1800同时使用时，DN2000所分得流量考虑)。

　　II标输水管为一条DN1800和一条DN2000的管道，管段总长为3100m。本设计管道的近期设计流量为4.398m3/s (按加压泵房近期规模为38万m3/d时，单独使用DN2000考虑)，远期设计流量为3.655m3/s (按加压泵房远期规划规模60万m3/d，DN2000和DN1800同时使用时，DN2000所分得流量考虑)。

　　III标输水管为一条DN1800和一条DN2000的管道，管段总长为2400m。本设计管道的近期设计流量为4.398m3/s (按加压泵房近期规模为38万m3/d时，单独使用DN2000考虑)，远期设计流量为3.655m3/s (按加压泵房远期规划规模60万m3/d，DN2000和DN1800同时使用时，DN2000所分得流量考虑)。

　　1.2 工程设计

　　1.2.1 管道及附属构筑物布置

　　(一) 管道布置

　　本工程在道路北(东)侧人行道(绿化带)内敷设一条DN2000的输水管道，在道路南(西)侧人行道(绿化带)内敷设一条DN1800的输水管道，道路外另设配水管及消防用水管道，不在本次设计范围，因此本工程管道不引出配水管及消防用水管道。

　　(二) 管道附属设施布置：

　　管道附属设施是保证给水管道能否高效安全使用的重要一环,给水管道设计的优劣,不仅体现在管位的确定和管材的选用,还体现在管道附件设置的合理与否。

　　1) 检修阀门

　　输水管的检修阀门间距根据事故抢修允许的排水时间确定，结合管道穿越河沟、公路桥等障碍物设置检修阀门井。本工程综合考虑整段输水管道，设置3检修阀门。

　　阀门井位于路面上时，井面与道路地面标高平齐;位于绿化带内时，高于绿化带0.15米。本工程阀门井有两种：开挖段阀门井和顶管段阀门井，开挖段阀门井为新建，顶管段阀门井利用顶管工作井(接收井)进行改造设计。

　　2) 排气阀

　　由于溶于水中气体的释放,管道中拱起部分易积聚空气形成气囊,造成气阻,使管道过水断面减少,水头损失增大,当管网水压突然变化,还会形成水锤,容易造成爆管现象。根据线路布置及工程需要，为保证管道正常运行，在管线纵断每个起伏变化的最高处，变坡以及其它可能产生负压的部位或平直段每隔1000米处设置排气阀。本工程沿线布设排气阀12处。

　　排气阀井位于路面上时，井面与道路地面标高平齐;位于绿化带内时，高于绿化带0.15米。本工程排气井有两种：开挖段排气井和顶管段排气井，开挖段排气井为新建，顶管段排气井利用顶管工作井(接收井)进行改造设计。

　　3) 泄水阀

　　为排除管道中的沉淀物或方便放空管道进行检修,在管线纵断面起伏低处、纵向同坡向，每0.5~1.0km左右均设置泄水阀，其管径按规程为干管的1/3，考虑到管线纵坡小，放水时间按6小时计算。本工程沿线布设泄水阀8处。

　　本工程泄水阀设计引向管线北(东)侧，并分别设置泄水阀井和泄水井，泄水阀井内安装有手动闸阀，泄水井内设溢流管自流排水，溢流至附近雨水检查井或河涌，如无法靠重力排水时须使用泵抽。

　　4) 倒流防止器

　　本工程为输水管道工程，因此不需设置倒流防止器。

　　5) 管道支座

　　管道架管过河涌处设置管道支座，支座为混凝土，基础需根据现场情况设计。

　　(三) 管道竖向设计

　　给水管道的平面布置和竖向位置，应按照《城市工程管线综合规划规范》 GB50289-98确定。输配水管道布置，应减少管道与其他管道的交叉。当竖向位置发生矛盾时，宜按下列规定处理：

　　² 压力管线让重力管线

　　² 可弯曲管线让不易弯曲管线

　　² 分支管线让干管线

　　² 小管径管线让大管径管线

　　² 给水管在上，废、污水管在其下部通过

　　本工程输水管管道开挖段埋深为3.6~4m，顶管段管道埋深为5.5~7.0m。管道行进过程中遇现状管线，均从现状管线下穿过，纵向间距大于0.5m。

　　1.2.2 管材选用

　　本工程管材采用焊接钢管，管材设计考虑50年的使用寿命，管径为DN1800和DN2000，开挖段管道壁厚为16cm，顶管段管道壁厚为20mm，材质为Q235-B，工程安装钢管材料按《碳素结构钢》GB700-2006规定。

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