广州西江引水工程输水管材比选

裴翠梅

（山西省水利水电勘测设计研究院，山西 太原 030024）

广州西江引水工程输水管材比选

裴翠梅

（山西省水利水电勘测设计研究院，山西 太原 030024）

广州市西江引水工程是一项综合大型水利工程和重要的市政工程，为合理使用工程投资，降低工程建设和运行费用，简化运行调度程序，提高系统效率，确保运行安全，在综合考虑研究分析各种输水管材选取的基础上，提出较合理可行的设计方案。

输水管材；比选；西江引水工程

1 概况

广州西江引水工程是一项大型水利工程和市政项目，包括取水口、泵站、输水干管、配水支管等，工程为双管线输水，主干线长48.8km，包括支线在内，管线总长68.36km。供水对象为广州市，涵盖市中心城区的主要部分。引水工程规模为350万m3/d，占广州市自来水公司总供水量的近50%，是一项巨型系统工程设计。

本工程从西江取水至广州西部水厂，沿程管线总长约68.36km，而西江最枯水位与最高水位相差11.35m，取水水位变化幅度很大，且用户近、远期用水规模相差较大（近期242万m3/d，远期350万m3/d），使沿程水头损失变化范围较大。因此如何合理选用输水管材就变得十分关键。

2 管材选择

目前国内用于长距离输水的大口径管材主要有钢管（SP）、球墨铸铁管（DIP）、预应力钢筋混凝土管（PCP）、预应力钢筒混凝土压力管（PCCP）以及玻璃纤维增强树脂缠绕成型加砂管（RPMP）五种，在市政工程中有时也用钢筋混凝土箱涵进行输水。

2.1 钢筋混凝土箱涵

箱涵输水的优点是能保证水质，不需要大型施工设备，施工简单，工程投资较低；缺点是承受内压低，施工速度慢，箱涵接口处理困难，易漏水，现场浇筑混凝土相对于工厂生产质量不易控制等。

2.2 钢管

钢管的优点是管材强度和耐工作压力高、管材及管件易加工、建设周期短、施工敷设方便、接口型式灵活、管道基本不渗漏，重量轻、易于运输，可用于各种复杂地形和穿越障碍建筑物，也适用于不同管径。缺点是价格较高、焊接接头不易检查，钢管刚度小、承受外压能力差、衬里及外防腐要求严，使用寿命短，必要时需作阴极保护。

2.3 球墨铸铁管

球墨铸铁管的优点是使用寿命长，管道延伸性好，橡胶圈柔性接口密封效果好，对地基适应性较强，可承受较大的内压和一定的外压，同时配件标准，维护检修方便，重量相对较轻，易于运输安装。缺点是管价高（高于钢管），输水过程中管壁易产生腐蚀馏。目前，管径大于DN2600的球墨铸铁管国内外尚无生产应用实例。

2.4 预应力钢筋混凝土管

预应力钢筋混凝土管采用承插式胶圈柔性接口，适应各种地基能力较强，施工安装方便，管材防腐能力较强，不需要做内外防腐处理，管价低，承受外压能力强。其缺点是采用混凝土承插接口密封效果差，重量较重，运输和安装不太方便，管道使用寿命短，只能承受较低的内压，输水安全性较差。目前该类管材制造口径都小于DN2200。

2.5 玻璃纤维增强树脂缠绕成型加砂管

玻璃纤维增强树脂缠绕成型加砂管是近年来国内的一种新型管材。其优点是材料强度高，密闭性好，重量轻，管道内壁光滑，相应水头损失小，具有良好的防腐性，管道维修方便快捷，特别是由于管道重量轻，施工中需要的大型设备少。缺点是管道为柔性管，抗外压能力相对较差，对管沟回填要求高，目前，管径大于DN3000的RPMP国内外尚无应用实例。

2.6 预应力钢筒混凝土压力管

预应力钢筒混凝土压力管兼有钢管和钢筋混凝土管的优点，管价相对较低（比钢管低），承受内外压能力强，国内外供水工程较多采用0.6～1.0MPa，最大设计工压已达2.5MPa，最大瞬时工压达3.5MPa。承插接口为钢制，加工精度较高，密封性能好，采用双密封胶圈接头的管道接头试压方便，对接施工较为简单，防腐性能好，使用寿命长，设计为50年以上，供水安全性高。半柔性接口，对地基不均匀沉降具有一定的适应能力，抗震性能好。缺点是管的自重大，运输和吊装较困难，需要大吨位的运输和安装设备。

20世纪90年代前，国内供水管道或电站压力管道，大多采用钢管或预应力钢筋混凝土管，但在欧美等较发达国家，从40年代起就逐步用球墨铸铁管和预应力钢筒混凝土管取代了钢管和预应力钢筋混凝土管。我国80年代末90年代初，继山东电力管道公司和无锡华毅管道有限公司率先从美国引进PCCP生产线后，目前已发展到30多家制管企业，在国内建设了40多座PCCP制管厂。国内几个大型引调水工程均采用PCCP作为输水管材，例如，山西省万家寨引黄工程（DN3000，43km）、辽宁大伙房二期输水工程（DN3200～DN2400，265km）、南水北调中线干线京石段应急供水工程（DN4000，2×55km）、哈尔滨磨盘山引水工程（DN2200，120km）、新疆引额济乌工程（DN2800，14.6km）、淮水北调临涣供水工程（DN 1600～DN1800，90km）等。

3 结语

通过对各种输水管材的管道强度、使用寿命、输水可靠性、施工运输条件、造价等参数进行综合比较，最终选择预应力钢筒混凝土管作为西江引水工程的输水管材。

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1004-7042（2010）07-0053-02

裴翠梅（1979-），女，2008年毕业于太原理工大学土木工程专业，助理工程师。

2010-05-23；

2010-06-26