王建宝
云南省建设投资控股集团有限公司
摘要:本文对长距离输水管道的工程特点、施工前期、施工过程、施工难点、防护措施进行分析研究，以确保能够施工安全、用水安全。
关键词:长距离;输水管道;管道施工;施工技术;施工难点
随着农业经济快速发展，农村生活方式发生转变，灌区以大蒜为主的“大水、大肥”作物高强度种植，奶牛和生猪分散养殖量大，环湖低端旅游无序发展，污染工程治理体系薄弱、导致部分湖泊、入湖河道水质在Ⅴ类或劣Ⅴ类等原因，导致水资源流域污染负荷快速增加，正处于中营养化向富营养化进程关键转型时期，局部湖区、河道水质较差。污染负荷快速增加和入湖水量减少，致使部分湖泊水质有恶化的趋势，2013 年部分湖泊曾出现大面积的蓝藻水华。
长距离输水管道工程是指使用管道在10公里以上的距离输送原水和清洁水的建设项目。 通常，它们包括供水的道路、增压泵站、穿越管道障碍物的措施、辅助设备和管道配件。输水方式按敷设方式分:明渠输水、暗渠输水;按加压形式分:无压重力输水、有压重力输水、加压输水、重力和加压组合输水等。
1、长距离输水管道工程的特点
长距离输水管道工程主要是通过输水管道来提供水资源，由于管道长期埋于地下，水资源被很好的密封起来，在输水过程中几乎没有出现渗漏或是蒸发现象，这在一定程度上使水资源得到了良好保护，并得到有效的利用。输水管道虽然会永久性的占用安全监测用房、气阀井等建筑用地，但是只是少量占用，大部分是临时搭建的构筑物、施工设施，因此管道建设占用的土地资源是十分之少。
2施工技术要点
2.1管径选择
结合供水方式及规划依据，提、输水管道设计流量为5～0.5m 3 /s，按经济管径初估管道直径，管道经济直径按下述公式进行估算：
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D——管道直径，m；
Q——管道设计流量，2.7～0.7m 3 /s；
V e ——管道经济流速，取 1.5～2.5m/s。
进水管、提水管和输水管的管径选择，根据自然条件和用水高程的要求，同时考虑通过小流量时的管内最小流速应大于不淤允许流速值的原则，在满足经济流速的条件下，节约工程投资及提水电费，综合上述因素，经水力计算，确定各进水管、提水管和输水管的管径。
2.2管材选取
根据地形地质条件，交通运输条件，引水流量及承压水头情况，压力输水管道的管材可在钢管、球墨铸铁管、预应力钢筋混凝土管、玻璃钢夹砂管、预应力钢筒混凝土管（PCCP）等管材之间进行选择。
管材选取时，应符合现行国家标准《生活饮用输配水设备及防护材料的安全性评价标准》GB/T17219的规定。同时对招标单位进行严格管理，监督其必须具备和办理商品检验报告以及产品质量合格书。
2.2测量放线
进行输水管道施工之前，应当实行好设计单位、施工单位、监理单位三方图纸会审。必须由施工单位技术人员做好现场交接和技术交底，并做好会议记录和实际工作记录。在施工前期，将管道施工沿途的障碍物切实清除到位，有效保证施工的连续性。按照施工图纸进行桩号寻找，确保工程施工的准确无误。施工作业带一般以14m到18m为宜，不能够太短，否则会影响施工效果和加长施工周期。作业带也不能够太长，以免浪费土地资源。施工单位按照施工图纸并根据实际情况打好百米桩，实行放线。
2.3管道敷设
输水管道敷设的位置应与建筑物、铁路、其他管道保持一定的距离，其距离不小于现行国家标准《室外给水设计规范》GB50013的规定。输水管道一般敷设在污水管上方，如果必须在下方时，输水管道外应加密封性能好的管套，管套两端采用防水材料封闭，管套伸出交叉管的长度每边不应小于3m。输水管道与污水管道平行设置时，两者管外壁净距不应小于1.5m。输水管道与给水管道交叉时，其净距不应小于0.15m。
输水管道埋设的深度应根据地质条件、冰冻情况、外部荷载、确定诸如管道强度和与其他管道相交的因素。在土壤承载力高，地下水位低的地区，管道可以埋在管道沟渠的自然基础上。在土壤较软的地区，应对管道进行基础处理，并采用混凝土基础。在多岩石或半多岩石的地区，应在管板上铺上100毫米至200毫米厚的沙子垫。露天管道应配备可调节管道膨胀的设施，并应采取防霜和隔热措施。
2.4管道基础处理以及沟槽支护
在施工过程中，管道基础处理按深度不同分为三种情形，即1m以内、1m到4m之间和4m以上范围，不同情形采取不同的操作步骤，如表1所示。
表1管道基础处理操作步骤
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2.5阀门安装
施工人员应按照有关施工技术规范要求，对阀门进行科学合理的安装和仔细检查，特别是高压阀门和中压阀门，要根据施工现场阀门的内部结构形式以及管道介质，判断好施工安装方向和阀杆方向。进行阀门压力测试之前，需要了解阀门与管道之间的连接形式。以螺纹或法兰方式进行连接的时候，应先关闭阀门。以焊接方式进行连接的时候，应先开启阀门。
2.6水锤的防护技术与安全技术措施
在管道施工过程中，用压力流进行输水时应运用调压井、水锤消除器、旁通管泄压等形式来预防水锤对水泵站的危害。在施工现场，施工人员应当将管道布置为高点，同时设立相对应的排气阀，在水平间距800m范围内设置。
在停泵水锤的防护措施上，由于各种外部因素影响，可能会频繁地开关水泵或阀门，因此我们可以在水泵的出口处安装电动止回蝶阀，从而有效减小水锤的压力，防止大量水流倒泄，进一步减少供水机组的倒转现象。我们还可以在管道上安装压力波动预止阀。预止阀可以减小因水泵开启、关闭以及断电等原因引起停泵而造成的压力波动，从而有效保护水泵管网系统。
3施工难点分析
3.1管道故障
长距离输水管道在施工过程中极易出现各种类型的管道故障，例如由于温度突变和材料质量等因素导致的管道突然爆裂，包括管壁爆裂、接口损坏、人为损坏、阀门工作失灵等情况。在输水运行中，也会经常发生管道爆裂，原因之一是管道基础出现不平衡沉降、导致承接口处断裂，造成漏水现象。可防可控的是施工人员经常检查阀门，残旧的要及时进行更换。由于阀门主要是金属构造，虽然在安装之前已经做了一些防氧化防锈蚀的工作，但是长期使用必然会导致磨损。或由于污染物堆积过多，导致阀门失灵。所以需要经常检修，及时更换。当管道突然发生故障时，施工人员要及时到达现场，根据故障类别来制定解决方案，迅速进行抢修，尽早恢复居民用水。
3.2管道中存有气体
输水管道中会存有很多气体，引起用户供水水压不稳定，造成安全隐患。用户在使用的时候会突然快速关闭阀门，或者突然降低水流量，引起管道内部产生真空环境，气体不能够有效排出，从而导致管道出现水阻增大以及管内压力突增的情况，用户供水不能够正常进行。因此，对管道中存在的气体运动规律进行有效研究并预测其危害，根据产生危害的原因进行有效预防，采取科学合理的措施解决，对长距离输水管道施工具有重要意义。
4结语
长距离输水管道施工由于工程较为复杂，对质量的要求也较为严格，在输水运行中，一旦发生事故会导致非常严重的后果，因此不仅要做好施工现场的把控，还要严控施工过程、有效防护管道设施。
参考文献:
［1］张毅鹏，刘梅清，刘志勇，等.长距离输水管道事故停泵水锤防护方法分析［J］.中国农村水利水电，2018 (08):203－208.
［2］王明智，张楠，谢丽清，等.长距离输水工程管道水压试验技术分析［J］.河北水利，2014 (04):34.