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山区供水是否用得到涂塑钢管?

来源:http://www.81929.net/article/202045277.html

    济源市位于河南省西北部,市域面积1900多平方公里,其‘i‘山区面积占88%,为解决工屋山区群众用水困难问题,济源市相继建成了工屋山供水}_程、布袋沟供水程、天坛山供水程和大峪东山供水程等,依托供水程,济源市又在山区广泛建设了节水灌溉}_程,彻底解决了山区群众用水困难的问题,程受益总人口约10万人。在此以工屋山供水程为例对山区供水}_程设计和建设做以介绍,便于大家参考。
    1工屋山供水}_程基本情况
    工屋山供水程以工屋山水库为水源,主要解决山区群众的饮水困难问题,它利用原有的工屋山水库灌区总干渠,在渠底开槽铺设钢管15Km,引水至工屋山供水站,然后经过沉淀池、过滤池}I}清水池并加氯消毒后,通过东、西两条干管沿东、西两座山岭分别铺设管道约20Km。山区供水管网整体呈枝状分布。整个输水过程均采用管道自流输水,无动力加压设备。干支管以下管网1500多Km,酉己套建设阀门井500座,蓄水池约50余座,覆盖山区受益面积260平方公里,受益三个镇,受益村56个,受益人口约6万人,受益灌溉面积约1万亩。

    山区供水程主要的特点是地处山区,地势起伏,直线落差大,住户分散和不均等,程在设计测量时要把管道线路上的管道设计}_作压力和管径以及管材的选择作为主要考虑的因索,因为山区取水多在地表水积水成谭或‘i‘小型水库处取水,利用地势落差从高处向低处自流引水,取水口为供水压力的零点,则在整个管网的最低处即与取水口落差最大处为压力最大点。在工屋山供水程‘从工屋山水库引水至工屋山供水站蓄水池,水库压力在蓄水池处归零,蓄水池起到减压和调蓄的缓冲功能,再经工屋山供水站蓄水池向下游供水,在整个管网最低处与供水站蓄水池的落差最大可达到zoo多米,相当于层高楼的高度(按每层高3米计算),也就是说如果不考虑水头损失的话,在最低处的管道水可压上}o-}o层的高楼。与平原地区比,由于山区落差大和地势起伏分别造成了管道压力大和压力起伏变化较大,因此要避免因设计的管道}_作压力不足造成爆管或管径考虑过小不能满足高峰时段用水量造成的水压、水量不足。工屋山供水}_程就在刚建成不久持续出现爆管、管道接头漏水、水表和阀门易损坏就是由于缺乏山区供水设计经验,水压力过大造成的。

    工屋山供水}_程采用的管道主要为钢管、玻璃钢管、UPV(:管道,其‘} }DN250以上的管道采用的是螺纹钢管,部分使用了玻璃钢管,DN200以下多使用的是UPV(:管道。在此简要说明这几种管道的优缺点,螺纹钢管承受压力大,焊接后}_作稳定不易被破坏,创面易于修补,施}_作业面较小;缺点是管道重,受施}_场地和道路限制,施}_不易搬运,截短搬运相应增加焊接}_程量,柔韧性差,内外壁易锈蚀,管道内壁锈蚀会影响运行过程‘1‘的水质,管道维修时底部管道水难以排净,会影响底部焊接施}_,水力摩阻系数大。玻璃钢管壁厚,重量轻,不需除锈防腐,使用期长,水利摩擦系数小,采用承插式连接,施}_简便,创面易于修补,施}_作业面较小;缺点是每根管道长度固定,弯头和部分承插口需要现场进行。

时间较长,不利于施进度的推进,维修专业性要求较强。工屋山供水程总干管有部分管道采用的是玻璃钢管,由于该段为石方山体开挖管槽,虽然按设计要求在管道周围回填细沙,但由于山体自然渗水,管道经过长时间运行,回填细沙流失,管体在流水状态下摆动,管壁与山体凸起部位长期摩擦损坏以至于漏水,因此玻璃钢管不宜用于石方山体‘设施。UPV(:管道连接方式有承插胶圈连接、粘合连接和法兰连接,具有重量轻、柔韧性好、承压强度高、施效率高、耐久性好、水力摩阻系数小等优点,缺点是管壁薄,易爆管、接口易渗漏、维修}_作面较大,粘合连接质量受气温、湿度影响较大。虽然UPV管道有设计压力,但是山区管道‘1‘难免有气阻情况发生或者管道在装卸和安装过程‘1‘被碰伤,就会造成管道局部超压或损伤引起爆管。管道接口施}_受人为和外部天气因索影响,难以保证程质量,即便通过了注水试压,但是经过长久运行,管道接口部位还是易漏水部位。因此在山区施}_,难以检修、管道坡度较大、地质情况复杂、管道压力大于12.5 MPa的地段宜采用钢管施,优点是一次性投资,运行稳定,后期维护成本较低,缺点是施成本高,建设期投资较大,耐久性较差,易腐蚀。目前新推出的内外涂塑钢管基本可以解决耐久性的问题,但是材料成本较高。在平地和土方基础施}_时,大口径管道也可使用玻璃钢管进行施。在山区的平地、坡地和丘陵地带施}_,如果土质情况较好、地势平缓、压力在12.5MPa以下,可使用UPV管道进行施,优点是维修率相对较低,易施,投资较小,弯头接口较少,水头损失小,便于后期维护。

    解决山区供水管道压力过大的问题,在供水管网的起始端、,i‘段和末端的干支管和入村管网,根据}_程需要会配置大小不一的调蓄减压池或减压设备,调蓄减压池的主要功能就是调节上下游的供水和使管道压力归零,因此调蓄减压池的设置位置和大小也应侧重考虑。调蓄减压池应建设在交通较为便利便于施}_和后期检查维护的位置;还要考虑调蓄减压池地势能够满足下游用水压力的需要;尽量设置在地势低的地方,减少下游的}_作压力,降低下游材料成本,确保管道稳定运行。调蓄减压池不仅要加盖加锁设置人孔隔离网,还应在周边设置围栏或防护墙等管理设施,以满足安全供水的需要。调蓄减压池的气帽宜设置为拐杖型,使出气口向下,这样有利于供水安全。调蓄减压池溢流管的设计管径要大于进水管的管径,因为必须满足溢流管的设计出水量应大于等于进水管的设计进水流量设计要求,这样才不至于使水从水池顶部溢出。调蓄减压池底部应设置集水井(坑),池底坡度应向集水井(坑)倾斜,一方面便于水流汇集,另一方面便于杂质集,i‘排污。集水井(坑)底部设置排污管,井(坑)顶部设置供水管,供水管道可采用喇叭口和倒虹吸的形式,这样一方面可只吸净水使杂质沉淀,另一方面可确保水池内的水能够完全被抽干,不会因水池水位低过早进气。

水池的大小应满足用水高峰期的调节水量和水池下游用户供水保证率的需要,如水池设计过小,就会在高峰用水量过大,进水量长时间不能满足出水量的情况下,造成水池见底和管道进气、管道出现气阻、出水量减少、用水矛盾更为突出等一系列连锁问题;水池的存水量还应满足上游因管道检修停水期间对水池下游群众的供水保障。山区供水管网采取支状分布,供水保证率不高,一以遇到用水紧张或管道检修等情况,调蓄减压池的设置更加有必要了。调蓄减压池如果设置在野外,供水设施的安全问题要着重考虑。