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长距离输水管道漏水原因及控制措施研究

发表时间：2021/6/10 来源：《中国科技信息》2021年7月作者：龚节郊

[导读] 长距离输水工程属于一项复杂而系统的工程，具有隐蔽性、大流量、多目标等特点，一旦输水管道出现漏水等问题，则会影响输水工程的稳定运行，对人们日常的生产生活造成严重影响。所以在长距离输水工程中，需要及时分析管道漏水的原因，做好突发事件的应急处理工作，高效实施事故抢修工作，从而减少事故造成的经济损失，更好地维护社会稳定与公共安全。

重庆市鸿庄建设开发有限公司龚节郊 409000

摘要：长距离输水工程属于一项复杂而系统的工程，具有隐蔽性、大流量、多目标等特点，一旦输水管道出现漏水等问题，则会影响输水工程的稳定运行，对人们日常的生产生活造成严重影响。所以在长距离输水工程中，需要及时分析管道漏水的原因，做好突发事件的应急处理工作，高效实施事故抢修工作，从而减少事故造成的经济损失，更好地维护社会稳定与公共安全。本文分析长距离输水管道漏水的原因，在此基础上提出相应的控制策略，以保障输水管道的安全稳定运行。
关键词：长距离输水管道漏水原因控制策略
        1、长距离输水管道漏水原因分析
        （1）钢管渗漏在正常施工的前提下，钢管基本不会出现渗漏的现象，而在长期运行过程中，只出现过一次钢管渗漏，究其原因，大量建筑材料堆积在管道上面，管道受荷过大而引起变形，卸载后钢管出现回弹情况，撕裂焊接处。（2）预应力钢筋混凝土管渗漏通常情况下，我国的引水工程在水压要求不高且地质条件允许的前提下，基本都选用预应力钢筋混凝土管，但其也会出现一些渗漏问题，具体表现为:①土壤冻融。南方管道很少出现土壤冻融的情况，而北方管道则易出现该问题，在冻融交替季节都会出现漏水的现象，特别是寒冷的冬季，冻土层加厚，漏水情况严重。②压力。管道出现漏水的原因之一就是压力的变化，而长距离输水管道的运行水量是以城市用水量为依据予以确定。根据管道阀门的调节来控制水量，通过调节阀门开度减少水头损失或减少(增加)运行管道的数量来控制。由于漏水现场多发生于阀门启闭后，而阀门的启闭会改变管道内的压力，使管道内的水体出现振荡，一旦压力出现较大变化，则会破坏管道上受力最为薄弱的承插口，引起漏水。③胶圈。钢筋混凝土管道施工过程中，胶圈的安装是选择滚动就位的方式，其直径以不同的管道直径为依据予以选择，而施工中要求适当压缩胶圈。由于水自重和管道自重的影响，下部胶圈的压缩量会在输水运行中不断增加，顶部胶圈的压缩量则有所变小，致使顶部密封不严，一旦管道受水压变化的影响，顶部往往会出现漏水现象。可以说，漏水多发生于承插口最为薄弱的部位，吸进或挤出管道上部胶圈后，致使管道因运行压力变化而出现漏水现象。[1]
        2、科学加强输水管道运行管理
        长距离输水管道工程具有复杂的情况和较长的线路，管道渗漏不仅涉及管理、施工、设计等部门，也与气候条件、地质状况密切相关，要想避免管道渗漏情况的出现，必须要从多个角度出发，加强管理，尽可能减少人为渗漏事故的发生。第一，科学控制运行的水压。在满足水产出口流量与进厂水位的前提下，管道的运行水压要尽可能保持低压运行，尤其是老旧工程，管道运行的时间较长，设备基本处于老化状态，高压运行极其危险。如果出现水量变化的情况，必须要对阀门进行合理调整，避免压力变化过大而造成渗漏问题;同时采用人工的方式慢慢操作阀门，严禁采用电子阀门。第二，加大巡线工程管理的力度。该方法要求严禁在管线两侧的5m 之内建造或堆积各种建筑物，10m 内不得开展大型机械作业;同时不得在管道两侧挖砂取土，或者是在管线上进行作业。在城市建设发展过程中，逐渐显现出用地的各种矛盾及冲突，因交叉工程而造成的破坏问题也不断增多，如大量建筑材料长期堆积于管线上，管道负重变形而造成钢管渗漏。鉴于此，必须要严格按照相关的规定来保护管线，做好巡线工作，及时消除因交叉工程而引起的渗漏隐患。第三，强化工程运行管理。对于长距离输水工程而言，其属于隐蔽工程，管道大都埋设在地下，设井保护地面上的排泥闸阀、排气闸阀、闸阀、蝶阀等阀门。

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        3、解决管道渗漏问题的对策
        3.1完善管道结构设计
        对管道综合设计，使管道的强度与稳定性满足要求。合理设计管道结构，对检验位置反复计算。从设计源头对管道渗漏进行控制。设计人员应严格考察施工环境，全面了解施工现场的情况，科学选择管径和管材，并对管道壁厚及埋深度科学明确，保证现场施工满足设计方案的要求。若在改建道路下埋设工程钢管，改建重铺的路面将比原路面高，管道相应也增加了埋深度。此时，需要对管道壁增加抵抗外压，或通过钢筋混凝土外包方法实现防护。否则，管道将发生变形，甚至引起接口开裂。设计人员为交叉穿越路段制定防护方案，在下穿道路采取套管防护措施，防止管道承受汽车荷载而出现变形；管道与河流下穿位置设计宾格石笼，以达到防冲目的，减轻河流对管材造成的冲刷破坏。[2]
        3.2提高施工质量
        对建设项目来讲施工质量非常关键。首先，施工之前科学设计操作方案，并反复检验该方案。合理的施工方案，能提高施工质量，保证施工工期。施工中，应根据方案落实各项工作。当管道施工地点属不良地质时，科学使用换填的方式，合理选择开发材料，按照设计标准回填材料。当在地下水区域开展开挖工作，注意利用科学方法实行排水操作，防止地下水对项目质量造成影响。在管道安装中，相关人员应默契配合，防止吊装出现碰撞。（1）注意检查井和连接井施工质量。首先，保证检查井砌筑砂浆的饱满度，全面勾缝避免出现遗漏；抹面前表面要清洁和湿润，抹面时做好压光收浆和养护工作；当出现地下水时，应随着砌筑完成抹面与勾缝操作，避免在回填后实行抹面或勾缝。其次，连接检查井的管外表面事先湿润并涂刷一层均匀的水泥原浆，浆座就位后在处理内外抹面，避免渗漏。（2）保证闭水段封口的密实度。闭水段封口不够密实，砌堵之前应清洗管口0.5m左右的管内壁，涂刷水泥原浆时，润湿使用的砖块以便备用；砌堵砂浆标号应不低于M7.5，且保证具有较好的稠度；利用标号不低于M15 的水泥砂浆进行勾缝与抹面，管径较大时而内外双面较小时仅做单面勾缝或抹面；抹面应根据防水的五层施工法施工，保证施工质量。另外，在管内底布置排水孔，从而有效排出积水。（3）注意采取合格的打压试验。首先，使用弹簧压力计时应保证较高的精度，设计最大量程为1.3-1.5倍试验压力，使用之前应进行校正。其次，试验压力为0.35MPa，恒压5min，保证不会出现渗漏问题，客观说明接缝压力操作符合要求。最后，如果压力不断降低，则仔细检查仪器和试验通路机接缝，找到降低压力的原因：如密封圈受损，此时需要抽出管件，及时替换密封圈，之后铺设管件。
        3.3严格管理施工材料
        企业采购施工材料时，必须严格控制，保证使用质量合格的产品材料，并且获得充分利用。采购管材时需要相关部门出具合格的检验报告，并仔细评估管道的外观，保证表面平整，没有破损，及时返还存在问题的管道。
        4、结束语
        综上所述，作为引水工程中最为突出的问题之一，长距离输水管道渗漏会影响工程的正常运行，而出现渗漏的原因有很多，如土壤冻融、压力、胶圈等。针对这种情况，必须要从实际情况出发，完善管道结构设计，提高施工质量，严格管理施工材料，做好施工管理和设计工作，有效解决城市的饮水问题，提高输水质量和水资源利用率。
参考文献:
[1]王留超.长距离大型埋地输水钢管道腐蚀原因分析[J].水利建设与管理，2020，40(10):50-55.
[2]徐国雷.关于长距离输水管道设计问题的研究[J].中外交流，2019，026(047):86.