田春玲，张丽伟

(吉林水利水电勘测设计研究院，吉林长春130021）

1 工程概况

引嫩入白工程是充分开发利用嫩江水资源，向吉林省白城市、镇赉县城等城镇和白沙滩灌区、五家子灌区供水，向莫莫格湿地进行常态补水。工程多年平均引水量6.44亿m3。主要建筑物包括白沙滩泵站、白沙滩泵站—洋沙泡水库间输水总干渠、洋沙泡水库、五家子灌区分项工程、白城市和镇赉县城市供水分项工程建筑物等。

引嫩入白城市供水工程是通过青山加压泵站将水送至白城市城区，以白城市城区居民生产生活、发电、工业用水为主，供水对象为白城市发电公司、白城热电厂和工业园区。根据工程总体规划，该工程分为两期实施，一期输水流量为1.295 m3/s，管线总长39.57 km，管路土建工程总投资9 641.92万元，占工程建筑工程投资的45.47%。

2 输水管材方案比选

该工程中输水管道占投资的比重较大，管材的选择不仅会影响到投资，而且选用不当会造成事故或增加不必要资金，因此管材的选择应根据工程的具体情况，做技术、经济、安全、工期等多方面分析比较，综合平衡后确定。

该工程设计供水规模为2.59 m3/s，分为两期实施，一、二期引水规模均为1.295 m3/s。输水管管径按下式估算

式中 V—经济流速，0.6～1.2 m/s。

经计算输水管可选用D900，D800两种规格管道，在这两级中，常用的管材有钢管、球墨铸铁管、预应力混凝土管、玻璃钢管、钢塑复合管、预应力钢筒混凝土管（pccp）等，各种管材比较见表1。

表1 各种管材比较表

通过表1分析，钢管、钢塑复合管虽然承压能力高，施工方便，但钢管造价高，钢塑复合管价格不稳定。设计从管材价格、施工条件和承压能力等综合考虑，选择预应力钢筒混凝土管、球墨铸铁管、玻璃钢管3种管材进行输水工程方案比较分析，见表2。

通过上述分析，设计从输水工程投资、管道损失、供水保证率、工程管理等方面综合考虑，选择投资较少、安装简便、维护保养费用少，根据工程实际地形特点和输水线路长度，为保证给水安全，根据几种管材实际特点，该工程拟定管材采用球墨铸铁管。

表2 输水管路(A管线段)工程方案比较表

3 水力计算

3.1 引水流量确定

输水管道引水流量为泵站的设计流量2.59 m3/s。根据工程总体规划,该工程分为两期建设。一、二期各实施设计流量的一半，即1.295 m3/s。根据用户需求，管路 （A线）发电公司设计流量为0.457 m3/s；管路（B线）总设计流量为0.82 m3/s，其中热电厂0.385 m3/s、工业园区0.435 m3/s。

3.2 管路水头损失计算

（1）管路沿程损失水头计算

式中 hf—各管段沿程水头损失，m；Q—各管段设计流量，m3/s；d—管内径，m；n—糙率；L—管段长度，m。

（2）局部水头损失计算式中 hj—局部水头损失，m；ξ—局部水头损失参数 （查《水力计算手册》表重力加速度，m/s2。

（3）总的水头损失

经计算，（A线）白城发电公司输水管路管径为DN800，总的水头损失45.50 m，B线输水总管路管径为DN900，热电厂支管管径为DN800，水头损失28.30 m，工业园区支管管径为DN700，水头损失24.60 m。

3.3 管路压力线计算

管路末端压力线高程按各用水部门需求，管路出口末端压力除发电公司为0.15 MPa，其余均为0.10 MPa。管路末端压力线高程为管路末端出口中心线加出口压力水头。泵站出口压力线高程取管路末端压力线加泵站出口至管路末端的沿程及局部水头损失之和。

4 管路设计

（1）管线平面设计。根据实测1/1 000地形图，A线管线自青山加压泵站出口至发电公司管线全长27.38 km。B线管线全长12.19 km，其中总管段长6.283 km，热电厂支线长2.583 km，工业园区支线长3.319 km。在管路沿线水平向转角处设置弯头连接，并设置镇墩。同时在地表面埋设标志。

（2）管线纵断面设计。管路采用地埋管，根据当地冻土深度为2.05 m，为防止冻胀破坏，设计管顶覆土厚度为2.1 m。在管路纵向转角大于5°处设置弯头连接，并设置镇墩。管路自泵站出口沿线在管道凸起点，设置自动进（排）气阀；长距离无凸起点的管段，间隔不大于1 000 m就应增设自动进（排）气阀。在管道低凹处，设排空阀，并每隔4 000～5 000 m设置一检修井。经布置共设计管路阀井135个。

（3）管道横断面设计。该工程冻土层最大冻深2.05 m，因此，整个管线段管道的埋深H=0.842+2.05+0.3＝3.19 m，按3.2 m控制；管槽开挖底宽B=0.842+0.5=1.342 m，按1.35 m控制；开挖边坡1∶1.5；管路采用原土基铺设。管槽弃土应堆放在管槽同一侧最少0.3 m以外处，另一侧作为临时施工道路，一定要保证基槽底部平直、密实、干净。

管槽采用原开挖土回填，回填土采用分层压实法，回填土分3个区，Ⅰ区为管身区、Ⅱ区为管顶以上500 mm区域、Ⅲ区为Ⅱ区以上至原地面区域。回填分为二步，第一步回填Ⅰ，Ⅱ区。Ⅰ，Ⅱ区应用松散并比较纯净的土，不能抛填，管区回填材料的粒径、材料必须与管沟的自然土壤相协调，且回填土不得含有砖石瓦片以及冻土和大于50 mm的硬土块等。其余部分回填土料不做特殊要求。回填土应均匀摊开，每层土厚不超过300 mm，仔细夯实，密实度要求达到95%(Ⅰ区)与85%(Ⅱ区)。管身和接头部分周围的回填要求两侧同时进行。第二步回填Ⅲ区，每次回填厚度不能超过300 mm，填筑夯实后考虑回填后的沉陷，回填土应略高于地面。