何永昌
祥云县水库管理局 云南省大理州祥云县672100
摘要：长距离输水管道工程具有线路长、工期长、投资大、技术难度高等特点，工程施工期间的进度与质量较难控制。本文以云南省祥云县清水河水库输水工程施工为例，深入探讨长距离输水管道工程施工技术要点与施工质量控制措施，希望能为相关实践工作的开展带来一些理论参考。
关键词：长距离输水管道；施工技术；施工要点
云南省祥云县清水河水库是一座解决祥云县禾甸镇、米甸镇及宾川县拉乌乡农田灌溉用水和农村人畜供水的综合利用工程。水库的输水工程为管道工程，全长31.18655km，沿线设2个自流灌溉分水口，一个设在米甸镇西侧，一个设在管线末端，禾甸镇莲花湖水库东北侧。
1长距离输水管道线路规划
在进行长距离输水管道工程施工前，线路规划与线路比选是一项不可缺少的工作，合理布设输水线路能较大降低施工难度，让管道施工质量与进度得到保障。
为确保输水线路的科学性、合理性，进行输水线路布置时需遵循一定原则。具体如输水建筑物在满足输水任务的前提下尽可能顺直布置，缩短管线长度；要减少对农田、房屋、设施等的占用，尽可能沿公路、施工便道布置；输水管线要与建筑物、人口密集区域保持一定距离，并且尽量避开不良地质地段，防止施工难度与施工成本过高；布置输水管道时尽量满足管道地埋要求，避免急转弯及较大起伏，尽可能不穿越沟渠、天然河道或公路等重要障碍物，确保施工以及运行维护方便【1】。
2长距离输水管道施工技术
2.1管线布置
进行长距离输水管道工程的施工建设时，首先优化管线布置方案。本工程的输水管道进口连接枢纽区老母猪箐输水隧洞末端，进口设计流量为1.35m3/s，进口管道中心高程为2192.594m。为确保输水安全与输水顺畅，在进口位置钢管上布置一个流量控制阀以控制整条输水管道的输水流量。管道沿线经过香么所、核桃箐、自羌朗、米甸镇、小松坡、清涧美、哨上村、杨保海，止点到莲花湖水库东北侧山坡。管道总长为31186.55m，出口管道中心高程为2069.477m，沿线共设有2个自流灌溉分水口，一个设置在29#管道（克昌）末端，里程为QSH14+254.500，位于米甸镇西侧，分水后管道设计流量为0.46 m3/s；另一个设置在莲花湖水库东北侧山坡的线路末端，分水至灌溉支渠【2】。
2.2管材选用
设计流量（m3/s） 流速（m/s） 管径（m） 布置里程（km+m） 长度(m)
1.35 1.790 1.0 QSH0+000.000～QSH14+254.500 14254.500
0.46 1.457 0.65 QSH14+254.500～QSH22+920.924 8666.424
0.46 1.717 0.6 QSH22+920.924～QSH31+186.550 8265.626
在长距离输水管道工程中，管道材质是影响工程质量的重要因素，若所用管材性能质量不够优良，那么整个管道工程的耐久性、安全性与可靠性也将极大下降，输水管道工程施工的质量目标会难以顺利实现。因此在进行管材选择时必须严格按照相关原则与要求选择合适的管道材料。如管道材质与地质、地基的适应性要较强，安全系数要达标，坑腐蚀性能要良好，且材料价格要相对合理，管材要便于维修养护【3】。本工程进行设计时，从经济性、安全性以及适应性等方面做了充分的综合性考虑，最终确定选用钢管。钢管与球墨铸铁管、玻璃钢夹砂管等相比，其抗压能力强，适应不良地基变形能力好，结构也安全可靠，并且价格也相对合理。
2.3管径与管壁厚度设计
根据规范，有压输水管道管内流速应大于不淤流速，管内流速适宜为1.2～2.5m/s，按公式 计算初选管径。通过相关的计算与研究可知，管径与水头损失率有着直接的联系，当管径越大时，水头损失就会越小。因此本工程在设计与确定输水管道管径时从水头损失大小、管道过水压力、管道工程成本等方面做了综合考虑，最终将有压输水管道管径确定为：
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在计算与确定管壁厚度时，根据《水电站压力钢管设计规范（SL281-2003）》中相关规范进行。设计时对压力钢管的结构、抗外压稳
定性等作综合考虑，以此保证管壁厚
度设计的合理性。按照相关规范，钢管管壁的抗外压稳定安全系数不得小
于2，也就是说钢管最小壁厚管壁加锈蚀厚度要为2mm。最终，综合确定本工程钢管最小壁厚为10mm。
2.4管道结构设计
在进行长距离输水管道工程施工时需根据管道输水压力、施工区域地形地势等合理确定管道的支撑型式，要保证输水管道支撑型式合理，输水稳定。对本工程的管道支撑型式，在经过综合的分析比选后最终确定采用无支撑环的鞍式支座，明管段每6m设置一支墩，埋管段每12m设置一支墩。另外，为了使输水管道能更好地削减在输水过程中的变形伸缩，于镇墩相应位置设置伸缩节，以提升管道输水的稳定性与可靠性。同时为便于分水及控制流量，在输水干管首端及分水口设流量控制阀控制取水流量，并在管道沿线每隔1.5公里设置一检修球阀以备使用。输水管线随地形坡上下起伏，在较低的转点易形成泥沙的淤积、在较高处易形成空气泡不能排出，因此在这些部位设置排气及排（泥）污设施，以保证最终的管道工程质量。管道沿线为了检修方便，约300m左右设置一进人孔检修井【4】。
2.5管道埋设与处理
在埋管段，总体采用浅埋式的方法，尤其是在地形坡度小于20度的地段，管道埋设深度0.8-1ｍ。为了延长输水管道使用寿命，在埋设前于管道外壁均匀喷涂Ｍ7.5水泥砂浆，使管道有较好的耐腐蚀性。对于穿公路段的管道，采用箱涵穿管的型式进行布置，箱涵的净断面尺寸以及衬砌厚度等要科学合理，且在施工时采用Ｃ20钢筋混凝土结构进行施工。对跨河管道或是穿农村道路的管道，采用Ｃ15混凝土包管型式，混凝土包管厚度设计为0.6ｍ左右，在埋设过程中要反复检查管道位置并做好埋设期间的管道位移控制。对穿越隧洞的输水管道，要在结束安装后再运用Ｃ20混凝土进行回填，同时在顶拱中心角120度范围内进行回填灌浆。如果管道穿过无水的河道，那么建议采用Ｃ15混凝土包管型式，包管厚度设计为0.3ｍ左右，施工过程中一定要做好包管厚度的合理控制。
管道镇墩按照《小型水电站机电设计手册★金属结构部分》中相关规范进行设计，在镇墩的下游侧设一个伸缩节以适应钢管有温度变化引起的变形伸缩，钢管支座采用无支承环鞍型支座。为延长输水管道使用年限，施工过程中将适量的环氧树脂涂料涂对管道进行涂抹。对管道与空气、进人孔的接触部位，采用丙烯酸聚氨酯面漆、环氧云铁中间漆以及环氧富锌底漆等进行防腐处理【5】。
结语
长距离输水管道工程的施工是一项难度较大的工作，在施工过程中要能根据管道实际长度、管道途径线路、管道输水要求以及施工区域自然条件等科学设计管道，布设路线，合理选择管道材料，精确计算管道半径以及科学选择管道布置型式，以此保证长距离管道工程施工质量。除此之外，在进行长距离管道工程的施工时还应严格按照标准施工顺序规范施工，并在施工期间做好质量检验与管道的变形、位移监测，施工结束后对管道进行试压，确保输水管道能正常投入使用。
参考文献
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[2]白聪莉.山区长距离输水管道工程的设计分析[J].市政技术,2020,38(06):228-233.
[3]汪宾舟,李涛,卢远富,郭斌.关于贵州山区长距离重力输水管道布置的思考[J].甘肃水利水电技术,2020,56(01):55-57.
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[5]杜德庆.长距离输水管道工程施工技术分析—以大理海东三岔河水库引水工程为例[J].山东工业技术,2017(22):84-86.