薛昱洁
身份证号：37068219950810****
山东省调水工程运行维护中心龙口管理站
摘要：近年来，随着我国城市化发展的水平越来越高，城市单一供水水源的水质水量问题越来越突出。科学、合理地进行水资源分配，打破地区供水限制，能够有效地解决上述问题。目前很多城市已经建成或正在建设一定规模的长距离输水工程，对有限的水资源进行更合理的分配，保证居民生活生产用水安全。优化长距离输水管道设计，对供水工程的安全性、可靠性、经济性有重要意义。
关键词： 跨流域；长距离输水工程；暗漏问题分析
引言
通过分析以往施工的经验，了解到在输水工程运行期间，管网漏水属于常见的应用问题。基于渗漏特点，管网漏水还可以分为暗漏、明漏、阀门漏水及其他漏损等形式。其中暗漏形式的所占比例相对较大，也是无效供水量中水量最大、最难控制和最不易发现的的问题。暗漏问题的出现，也会给城市供水企业带来较大的经济损失，造成水资源的浪费。可见，解决好输水工程的问题，对于提升输水工程运行稳定性有着积极地意义。
1新建管道输水
管道输水首先要确定输水方式，一般分为压力流和重力流两种方式。重力流输水是一种比较理想的供水方式，它具有省电、节能、投资省、成本低、运行管理简单、方便等优点。但是，选用重力流输水的基本条件就是要有一定的地形高差 H，从而满足管路首末端总水头损失。重力流与用水泵加压输水相比，有以下特点 : (1)重力流输水受地形的约束比较大，只有在具有一定的地形高差，地貌情况也比较好的时候，才能考虑采用重力流输水; (2)采用重力流输水要同时考虑地形坡降和水力坡降，对于地形起伏较大的区域不适合采用重力流输水，否则为了加大管道埋深可能需要较大的工程量和投资，而用水泵加压输水的管道则可以不考虑地形坡降; (3)重力流输水时，流量和水压力的调节幅度比较小，输送水的流量、压力的调节幅度也比较小; (4)重力流输水管道与泵加压的输水管道(或供水管网)相连接时，存在着水压力匹配问题，只有在双方动水压力相同时，管道输水才能正常进行。
2输水工程暗漏问题的应对措施
2.1 管控好施工材料质量
通过管控好施工材料质量，能够营造出良好的工程作业环境，为后续工作的顺利进行奠定基础。在具体的实施过程中，施工单位需要做好如下几点工作：（1）做好区域勘察工作，对于其地形条件、气候条件等内容进行采集，结合采集到的相关资料，来确定工程所需要的材料参数，基于此来拟定合理的材料采购计划，计划中明确标注此类参数，按照要求完成材料采购。（2）在施工材料入场之前需要对其进行校核，确定参数的匹配度，满足要求后也需要在实验室内完成实验，确定各项参数满足要求之后，对其进行出入库管理，堆放在指定位置。（3）在工程作业的过程中，也需要做好不定期抽检的工作，尤其是长期未使用的材料，在使用之前还需要对其质量进行再次校核，满足要求后才允许使用，为工程施工质量的提升奠定基础，降低暗漏问题的发生概率。
2.2 安装土壤湿度分析仪
通过安装土壤湿度分析仪，可以对于土壤参数变化情况进行及时掌握，加快暗漏问题的发现速度。在具体的操作过程中，也需要注意以下几点内容：（1）对于土壤湿度分析仪器的基础参数进行确定，目前在市面上流通的土壤湿度分析仪器数量较多，不同类型的仪器性能和耐久性也存在着较大差异。基于此需要结合前期勘察得到的基础资料，确定所需要采购的仪器数量和仪器型号。（2）做好仪器安装位置的选择，对于长距离输水工程而言，其经过的区域差异化较大，在安排仪器安装位置时，需要结合当地气候条件、地质条件来确定分布密度，而且也需要确定仪器的初始数值，这也会确定危险值的前提条件。
2.3 加强施工质量管理
通过加强施工质量管理，有利于确保工程施工质量的稳定提升，减少暗漏问题的发生。在具体实践过程中，首先，需要做好施工材料质量的管控工作，从而确保施工材料质量的合规性。其次，对于施工技术应用质量进行管控，通常情况下，混凝土施工可分为现浇施工技术或预制件施工技术，无论使用哪一类施工技术进行施工，都需要明确其施工工序和节点质量管理要点，及时纠正技术错误，使施工技术的应用价值能够顺利发挥出来。最后，做好施工人员管理，合理安排施工队伍成员，避免人员冗多或不足的情况，同时也需要加强施工人员的技术培训，使其可以具备较强的操作能力，约束自身行为，从而减少施工问题的发生。
2.4 完善相应的养护制度
通过完善相应的养护制度，可以提升输水工程运行期间的稳定性，降低暗漏问题的危害性。对于传统铁路巡线的方式需要进行调整，由固定巡线转变为轮岗巡线，如果在统查时发现较为严重的暗漏问题，那么根据责任制度追查该区段负责人责任，以此来提高相关人员的重视程度，在工作中可以保持较高的责任心，减少消极怠工的情况。同时也可以依托于先进技术的应用优势，建立材料数据库，对于材料预期寿命进行备注，同时对于检修记录进行胡总，以此为基础来调整养护制度周期间隔，提升问题发现的及时性，加快暗漏问题的治理速度。
3安全防护
长距离输水管道的安全防护问题主要包括水锤防护和事故取水两个方面。由于本工程仅设置一根取水管道，管道事故检修时由厂区内的蓄水池和市政给水管供水，事故取水能得到保障。因此，本次设计中安全防护的重点在于水锤防护。本工程设计中采用以下措施防止水锤：（1）防水锤型排气阀本工程在输水管道局部高点设置防水锤型排气阀，在管道运行时能排出集结的空气，同时在管道内出现负压时，可以迅速吸入空气，消除管道负压，保护管道运行安全。（2）重锤式液控止回阀在水泵出水管后设置重锤式液控止回阀可有效减少水泵停止时产生的水锤，保护管道运行安全。（3）控制阀门启闭时间阀门启闭过快是产生直接水锤的主要原因，延长阀门启闭时间可明显减小直接水锤，有利于管道运行安全。根据相关单位提供的《长距离供水管道水力分析研究计算报告》（以下简称《报告》），对本次设计方案进行复核验算。《报告》认为：本次设计管道在稳态运行时满足承压标准，在故障停泵时管道中各管段压力均满足要求，无须再采取额外的水锤防护措施。《报告》建议当水泵发生反转时，调节阀门关闭规律（调整为第一段 40 s 关闭 80%，第二段 200 s 关闭 20%）和开启规律（调整为一段直线 40 s 开启），从而缓解停泵时水泵发生反转和启泵时泵后存在较大压强的问题。
结语
在长距离输水工程设计中，输水管道的管径确定、管材选择、安全防护等工作都至关重要。选用的管道口径过小，会加大水头损失，需要选用扬程较高的水泵，直接增加后期泵站运行费用；选用的管道口径过大，会导致管道流速过低，造成固体杂质沉积，加大压力管道后期运维难度；管材选择直接影响工程造价、施工难度等方面；而安全防护设计决定了管道的使用寿命。在设计中，应根据工程实际情况进行技术、经济综合比较，并需要考虑输水系统安全运行的措施，选择最合理的管径、最合适的管材、最安全的防护。
参考文献
［1］ 严振瑞． 长距离跨流域调水工程中输水管道设计若干问题的探讨［J］． 广东水利水电，2006(S1) : 34-36．
［2］ 罗宇丰． 长距离输水管道设计若干问题探讨［J］． 城市建筑，2013，28(20): 150-153．
［3］ 张宏飞． 长距离高水头输水工程设计与实践［J］． 甘肃科技，2018，34(22): 109-111．
作者简介：薛昱洁，生于1995年，本科，助理工程师，研究方向为长距离跨流域输水、输水工程管理维护、调水运行、明渠.