盐湖地区某长距离输水管道设计分析

赵小昉 陈明耀 肖谷南

(化工部长沙设计研究院，湖南 长沙 410116)

盐湖地区某长距离输水管道设计分析

赵小昉 陈明耀 肖谷南

(化工部长沙设计研究院，湖南 长沙 410116)

以某输水工程为例，根据该工程所在场地的气候特点，对综合管网的建造费用和管理费用进行了比较分析，以选择出合理的运行系统、管材与设备，从而在保证供水安全的前提下，提高项目的投资收益率。

长距离输水，管道，供水管线

0 引言

青海地区矿产资源优势比较突出，分布集中，具备形成优势支柱产业的资源基础，钾盐、石油、天然气等资源储藏量在全国举足轻重。虽然该地水资源丰富，但分布严重不均，项目所在地区周边年蒸发量平均为3 560.1 mm，降水量为21.90 mm。兴建的矿业因水资源缺乏备受牵制，水源远离厂区，需采用长距离管线引水。

1 工程概况

青海地区某输水工程水源为地下水,设计供水规模26 000 m3/d，输送距离约117.7 km。该工程设计范围从水源地水池接管点开始，至新建工厂(含终点水池)。起点(水源地)地面标高2 885.79 m，终点(工厂)地面标高2 682.66 m；高差203.13 m。

2 工程地质

拟建场地气候特点:干旱、多风沙、少雨，蒸发强烈，冬长夏短，昼夜温差较大，属典型的高原内陆盆地干旱气侯。本工程沿线地貌类型有湖积平原、盐湖边缘丘陵、戈壁、沙漠、沼泽地等。湖积平原地形稍有起伏，相对高差约1.00 m；丘陵地貌相对地形起伏较大，相对高差最大约30.00 m。本供水管线穿越区域多为无人区，人类活动极少。

本工程前段(水源地开始约66 km)地形地貌为沙漠、沼泽、草原，地层岩性多为砾砂、粉细砂和粉土；后段(约51.7 km)地表为盐壳，地层岩性为碎石和盐壳。

3 输水管材选择

常用于市政的给水管材有钢筋混凝土管、球墨铸铁管、PVC-U给水管、涂塑钢管、HDPE管、钢骨架塑料复合管(含超高分子聚乙烯复合管)、玻璃钢管。

项目所在盐湖地区对混凝土、钢筋(铸铁)具有较强腐蚀性，且钢筋混凝土管、球墨铸铁管均为承插橡胶圈接口，不适合用于沙漠、沼泽或具有盐胀缩性和溶陷性的盐湖地区。

管道公称压力1.6 MPa以上时,涂塑钢管的管材费与非金属管材相差不大。但是，输水管道工程前段无成形道路，地基承载力较低。钢制管材由于自重较大致运输困难，且施工需敷设临时施工道路。所以，涂塑钢管适用于工程后段。

HDPE管、钢骨架塑料复合管等PE类管材，接口采用电热熔连接，无渗漏，施工方便，耐腐蚀，适用工作温度范围较大，且能承受部分弹性形变。据以往在青海地区供水工程的成功经验，PE类管材较适宜在盐湖地区使用。

前段管道选材应在满足技术要求的条件下，尽量考虑抗冲击能力较强、抗腐蚀、抗沉陷能力强、投资节省、运行安全、管理便捷、施工简单、便于运输的管材。

后段(盐壳段)由于承压较高，应选择可承压1.6 MPa以上的管材，以减小事故发生的可能性，避免因管道事故对企业造成经济损失。

综上所述，本项目管材拟以HDPE类管为主(含钢骨架塑料复合管等各类满足内径、压力要求的PE材质复合管)，管线后段地质条件较好，可采用涂塑钢管。

4 供水方案比选

输水管道应充分利用水位高差，结合沿线条件优先考虑重力输水。经过水力计算，输水管道管径采用DN600。

方案一：全线采用PE类管材。管线K0+000～K11+000使用PE100管(0.6 MPa)，K11+000～K25+000使用PE100管(0.8 MPa)，其余采用钢骨架PE类复合管DN600(1.6 MPa)。技术经济分析见表1。

表1 方案一经济分析表

方案二：管线K0+000～K25+000采用的管材形式同方案一。K25+000～K66+000使用钢管架PE复合管(1.6 MPa)，K66+000～K117+700使用涂塑钢管。技术经济分析见表2。

表2 方案二经济分析表

从以上两个方案比较可看出，管道后段采用涂塑钢管在技术、经济上优势明显。本次工程项目选择方案二。

5 结语

管网设计的目标力求在满足供水水压、水量和水质的前提下，保证供水安全和提高项目的经济性。根据盐湖地区地层岩性特点，选择合适的新材料，提高供水安全性。采用重力输水，提高经济效益。结合管网的几项优化设计，为项目设计达到最优的效益。

Design analysis on one long-distance water transmission pipeline in saline lake areas

Zhao Xiaofang Chen Mingyao Xiao Gunan

(ChangshaDesign&ResearchInstitute,TheMinistryofChemicalIndustry,Changsha410116,China)

Taking some water transmission project as the example, according to the climate characteristics of the project site, the paper undertakes the comparison and analysis of construction and management cost for the comprehensive pipeline network, and selects reasonable operation system, pipe materials and equipment, so as to promote the program investment earnings rate with the premise of ensuring the water-supply safety.

long-distance water transmission, pipeline, water-supply pipeline

2015-01-04

赵小昉(1981- ),女，工程师； 陈明耀(1957- )，男，教授级高级工程师； 肖谷南(1966- )，女，高级工程师

1009-6825(2015)08-0143-02

TU823.2

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