王彦祥　何　琴　颜炳魁

(1.天津市市政工程设计研究院，天津　300051；　2.重庆大学城市建设与环境工程学院，重庆　400000)



长距离输水管线设计优化思考

王彦祥1何琴2颜炳魁1

(1.天津市市政工程设计研究院，天津300051；2.重庆大学城市建设与环境工程学院，重庆400000)

摘要：以海榆东线原水管线改造工程为例，从管道净距、泄水井阀门设置、连通阀井设置等方面，阐述了长距离输水管线的优化设计方案，有利于保证输水管线的安全稳定运行。

关键词：输水管道，泄水井，连通阀井，水锤

1工程概况

海榆东线原水管线改造工程，将暗涵改造为输水管，结合市政道路改造工程建设。青田水厂原水输水管线于一级加压泵站沿规划道路从北向南敷设双排DN1 400预应力钢筒混凝土(PCCP)至海榆东线，再沿海榆东线敷设至青田水厂配水井，管道敷设线路长度为19.5 km，设计输送原水规模为27.5万m3/d。

本工程属于长距离输水管道工程，建设内容包括输水管道、加压泵站、附属设施及管道附件等。管道位于非机动车道下方，明开段管道中心间距3 m，顶管段中心间距3.4 m。原水管沿线(单排)设置9座泄水井，38处空气阀门，管道转角处设置支墩。本文结合海榆东线原水改造工程的建设，探讨管线设计中的优化措施，为类似工程提供参考。

2管道净距

为提高输水保证率，该项目管道采用双排布置。影响管道间距的因素包括运行安全、方便施工、运行时的检修等，需经技术经济比选后确定。

CECS 193：2005城镇供水长距离输水管(渠)道工程技术规范第4.2.8条规定：当两条输水管道并行时应保持适当的间距以保证事故状况下安全运行的要求。

根据GB 50268—2008给水排水管道工程施工及验收规范第4.3.2条及SL 702—2015预应力钢筒混凝土管道技术规范第10.3.2条 有关管道沟槽底部一侧开挖工作面宽度的规定，两根φ1 400 PCCP管道并行布置，其最小净距可取800 mm。

从安全角度考虑，两条输水管道并行铺设的间距应保证当一条输水管道发生事故而产生冲刷时，另一条输水管道仍能正常运行，不会造成整个输水系统瘫痪，这样将会导致管道净距很大，通常表现为道路两侧布置。

影响输水管道安全稳定运行的因素包括管道地基处理、水锤防护措施、管道接口、管道覆土厚度等。输水管线的运行事故多因水锤引起。水锤防护措施得当，能有效的避免压力陡升爆管和负压下管道接口橡胶圈的破坏。

本工程管道直径较大，覆土厚度超过2 m，管道间距越大，土方开挖量越高，相应的投资也越高。在保证输水安全性的前提下，缩短管道之间的距离，管道实现同槽施工，既能有效的降低投资，又能减小作业面，降低对周边环境的影响。具体实施过程中，管道采用双胶圈承插式密封接口，通过水锤模拟确定空气阀门的

灭火方式的条件。

4结语

综合管廊与传统敷设方式相比，它的火灾危险性大，而且扑救困难。因此，首先应采取必要的工程措施降低火灾诱因，控制火势蔓延。其次，综合管廊在消防设计技术方面，仍然处于探索研究阶段，但综合管廊采用的自动灭火系统需有利于管线的安全运营。因此科学的评估灭火系统，以及通过火灾后对经济、社会效益的影响进行分析灭火系统。在建设综合管廊时，切实作好消防设计，确保综合管廊的安全运营。

参考文献：

[1]孙磊，刘澄波.综合管廊的消防灭火系统比较与分析.地下空间与工程学报，2009(3)：616.

[2]程洁群.综合管廊消防设计探讨.武警学院学报，2014(8):54.

尺寸及布置位置，有效的提高输水管线的稳定运行。结合表1中国内其他输水工程的案例，通过技术经济比选，确定管道中心间距3 m，管道净距1.35 m。

3泄水井的阀门设置

长距离输水管线高点设置排气阀门，低点设置泄水井。泄水井由阀门井(干井)和排泥湿井组成，排泥湿井连接市政雨水管网，排除水管中的沉淀物以及检修时放空水管内的存水。

工程中常见的阀门井设置方式如图1所示，由于泄水井运行次数较少，阀门一般在事故工况下或者排除管内泥沙时进行开启，一旦该阀门无法正常启闭，将造成检修困难。同时，在不关闭连通阀的情况下无法更换阀门。

结合实际运行工况，本项目提出优化后的方案，即如图2所示的双阀门方案，阀门井内设置两个蝶阀，通过双法兰限位伸缩接头连接，其中1号蝶阀处于常开状态，当需要放空管道时，开启2号阀门。当2号阀门无法启闭时，可以关闭1号阀门，对2号阀门进行检修或者更换。由于两个蝶阀同时出故障的几率较小，该方式可以有效的提高输水保证率。同时，蝶阀占空间较小，启闭操作方便，不会显著的增大阀门井尺寸。

4连通阀井的设置

本工程原水管道平行敷设，管道之间设置连通阀，以提高输水保证率。连通阀井的设置，在事故检修时能按照要求的流量和末端水压供水。研究表明，连通阀的位置与阀门之间的距离对于工程的安全和可靠运行意义重大。

海榆东线原水管沿线穿越高铁、河流、高速公路以及公路主干道，在建筑密集区域，由于不具备明开槽施工条件，采用顶管方式。在上述路段处设置检修阀井，用以提高输水安全性。单排管线设置检修阀井14座，双排管之间有4处连通阀井，连通阀井结合检修

阀井进行布置，针对明开段和顶管段分别提出如下布置方案。

图3为连通阀井在明开段的布置方式，井位布置结合绿化带树坑位置，由于管道净距为1.35 m，通过错开布置阀门能保持管道顺直，避免弯头的增加，尽可能的降低水头损失。连通阀门采用双偏心软密封带伸缩蝶阀，有效的减小阀门安装所需要的空间，同时保证阀门具有一定的调节余地。

图4为顶管段连通阀门的布置方式，充分利用顶管的基坑，采用“井中井”的施作方式，将阀门井及连通阀门设置在大井内，大井内设置梁柱，上部仅体现阀门井检修口，井下部互通，有较大的检修和通行空间。

5结论及建议

1)影响输水管线安全稳定运行的因素主要是水锤防护措施；2)管道采用双排布置时，在保证输水管道稳定运行的前提下，管道净距应满足施工及检修空间需求；3)泄水井的双阀门设置方案便于阀门检修和更换，同时能提高输水保证率；4)连通阀门的设置是提高输水保证率的重要措施，阀门布置应尽可能利用现有空间并降低水头损失。

[1]姚青云,李志敏.事故停泵水锤对压力管道的影响.排灌机械,2006,24(6):45-47.

[2]张安,胡文君,马红，等.广深支干线交叉穿越东深供水管道的安全措施.石油工程建设,2013,39(6):33-35.

[3]李光和.底拖法施工在湛江市鉴江供水枢纽工程.城市建设理论研究(电子版),2012(32)：33-34.

[4]王波.长距离输水管线中联络阀位置的确定.中国给水排水,2003,19(6):89-90.

On optimal design for long-distance water-supply pipelines

Wang Yanxiang1He Qin2Yan Bingkui1

(1.TianjinMunicipalEngineeringDesignInstitute,Tianjin300051,China;2.CollegeofUrbanConstructionandEnvironmentalConstruction,ChongqingUniversity,Chongqing400000,China)

Abstract: Taking the reconstruction projects of the former water-supply pipeline of Haiyu East Route as an example, the paper illustrates the optimal design scheme for the long-distance water-supply pipeline from the net distance of pipelines, allocation of drainage well valves and communication valve well, so as to enhance the safe stability of the water-supply pipelines.

Key words: water-supply pipeline, drainage well, communication valve well, water hammer

The fire extinguishing system design and analysis on comprehensive pipe rack

Dou RongzhouHuang JunYan Bingkui

(TianjinMunicipalEngineeringDesignInstitute,Tianjin300051,China)

Key words:comprehensive pipe rack, fire extinguishing system, superfine powder extinguishing system

Abstract:Through the investigation the operation and completed comprehensive pipe rack working state and its internal pipeline types, this paper analyzed the causes and characteristics of comprehensive pipe rack internal fire, introduced the common design practice of comprehensive pipe rack fire extinguishing system, and based on engineering examples, elaborated the design methods of superfine powder extinguishing system, to ensure the safety operation of comprehensive pipe rack.

文章编号：1009-6825(2016)14-0122-02

收稿日期：2016-03-05

作者简介：王彦祥(1988- )，男，助理工程师；何琴(1988- )，女，在读博士；颜炳魁(1981- )，男，高级工程师

中图分类号：TU990.3

文献标识码：A