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摘要:长距离输水工程的实施相对复杂,不仅目标多、流量大,而且施工现场也比较隐蔽。若输水管道发生漏水、损坏等现象,将会给输水工程的正常工作带来不良影响,还会对居民的日常生活引起不必要的麻烦。因此,在实施远距离输水过程中,应该及时对管道漏水进行原因分析,并对管道漏水现象进行调查与处理,以从而减少事故发生的概率,尽可能地减少在事故中失去的经济利益并为社会提供安全稳定的保障。本文重点介绍南水北调配套工程长距离输水管道出现漏水情况的问题,从而进行分析并提出相应的控制策略,对我国的长距离输水管道提供参考和帮助。
关键词:长距离输水管道,漏水原因,控制策略
引言
现阶段,大型输水工程越来越多,多数用来解决城市饮水问题。这些项目的输水形式主要是通过长距离输水管道进行运输。因为管道的输水方式与河道等输水方式有所不同,其可以有效防止水的蒸发和渗透。避免水在运输过程中,遭受流失、污染等问题,从而确保输水的质量。
一、长距离输水管道漏水原因
主要输水管道跨越河南,河北,北京和天津4个省、直辖市。受水区域共十四座大、中城市。重点解决其地区水资源短缺的问题。其中主水输送通道的总长度是1277公里。其中大部分都是管道输水,用量较多的为预应力钢简混凝:土管道和球墨铸铁管两种管材。而且这两个类型的管道在施工工艺和运行情况是相似的,本文将取以上两种管道进行研究分析:
1.1土壤冻融导致管道漏水
在南方,管道通常不会发生土壤冻触的问题,但在北方,管道很容易出现这种问题。因此,在天气变化时,北方的管道经常会发生漏水。特别是在冬天,冻土层的厚度较大,漏水的现象非常严重。
一般来说,将管道埋藏越深,其受到外界因素影响就会越少。但为了避免管道的形状发生变化,在对土管道和球墨铸铁管的进行设计时,都应对它们的制作工艺进行较高技术的要求。在正常情况下,该管道在冻土层内,到了冬天时,土壤会出现冻结的现象,从而会对管道造成一定的压力,使管道受到了挤压,但这个时候管道并不会出现漏水现象。反而到了春天时,土壤的解冻会造成基础下陷,从而出现不均匀沉降现象,这种情况会损坏承插口,从而导致管道漏水现象的产生。
1.2压力导致管道漏水
管道发生漏水现象最重要的一个因素就是压力出现波动,长距离输水管道的运行水量是通过供水目标的用水量来进行相应的确定的,从而根据控制管道阀门来调节运水量。通过调节管道阀门开度的方式,从而控制水头的损失、增减运行管道的数目。在管道阀门被打开或关闭后,最容易发生管道漏水现象。因为管道内的压力情况会随着管道阀门的开启或是关闭而发生改变,管道上受力最为薄弱的承插口会发生漏水现象,是因为压力的波动情况过于明显。
1.3基础沉降导致管道漏水
基础沉降导致管道漏水现象,大多数是因为在大雨过后,对于土管道和球墨铸铁管的接口处都用了胶圈进行了密封处理,而且它们对于地基方面没有特别高的要求,可根据设计标准规范将其直接埋在基槽里,若岩基采用了一定厚度的砂垫层,则可以满足敷设的标准规范。例如,某一节管道其两端出现了连续降雨,这种情况下则会提高了一定的沉降量,如若管道的中间属于基岩部分,就会导致管道折断,从而造成水流渗漏的情况,这会带来不可预料的后果。
1.4胶圈导致管道漏水
土管道和球墨铸铁管在进行施工时,安装胶圈就是选择滚动就位的方法,可以将选择不同直径的管道作为滚动就位方式的选择标准。在进行施工时,要进行科学合理的进行胶圈的压缩操作。因为下部分的胶圈的压缩量在输水的过程中会随着水和管道的重力变的越来越大,而上部分胶圈的压缩量则有变得越来越小的趋势,这种情况会导致该管道的上半部分出现密闭不严谨的情况,如若在受到水压波动情况的干扰,此管道的上半部分通常会产生漏水现象。
1.5水锤导致管道漏水
水锤是长距离输水管道运行期间最需要解决的技术难题。如某个水厂蓄水池在蓄满水之后,相应的通知不及时,从而没有使用电子阀门操作来关闭管道阀门的话,在很短的时间内就会发生爆管的情况,因此导致管的腹部发生很大面积产生断裂现象。
二、长距离输水管道漏水的控制策略
2.1科学合理控制运行的水压
在符合水产出口流量以及进场水位的基础上,管道的运行水压工作时尽量保证处于低压状态。很多设备逐渐老化,运行时间逐渐增加,在这种情况下进行高压状态的工作,会造成很多安全隐患。如若发生水量的波动现象,此时一定要科学、安全地操控阀门,以防止出现渗透的情况。另外,当对阀门进行相应的人工操作调节时,一定不要用电子阀门。
2.2加大巡线工程管理的力度
目前,城市化建设正逐渐增大,在城市和交通建设的发展时,不同的土地利用的矛盾开始慢慢体现,并且由于交叉工程的原因引起的破坏现象也逐渐增多。例如,许多建筑材料长时间在管道上进行堆积囤放,重载车辆越过管道上方,导致管道所承受的压力过大,从而使管道变形,由此引起管道渗漏的现象。为了尽可能避免这种情况发生,一定要按照相关部门的规章制度做好导管保护工作和巡线工作。防止由于交叉工程而引起的渗漏现象,倘若发生,应该及时处理问题。
2.3加强工程运行方面的管理
对于长距离输水工程来说,管道多数都是埋设在地下的,相对而言比较隐蔽,所以需要设置许多保护地面上的多种阀门。除此之外,在春季和秋季时,尤其要对排气阀门进行相应的检查及维修,维持其工作的稳定状态。在冬季时,要做好保温工作,防止出现冻裂的现象。
2.4完成施工管理和设计工作
在进行长距离输水工程操作时,由于路线距离较长,为此在敷设线路时会遇到不同的地质状况。所以,在线路设计当中,应当最大限度避免遇到地质危险地带。在输水管道进行深埋时,应将管道埋在冻土层以下,而在施工过程中,有必要消除体积比较大的岩基,并且要注意槽底的土质是否均匀,从而防止有不均匀沉降的现象发生。
结束语
长距离输水管道渗漏是引水工程中所特别关注的问题,倘若这种情况发生,将极大地影响工程项目的稳定性。但是有很多因素会导致输水管道发生渗透现象,如压力、基础沉降、土壤冻融以及水锤等。针对这些情况,我们必须进行严谨的科学分析并考虑实际情况,从而科学合理地控制操作水压的运行,尽最大努力防止出现此类现象。在一定程度上解决城市的饮水问题,并提高水资源利用率和远距离输水效率等问题,为社会和人们做出更大的贡献。
参考文献
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