项目区管线工程布置与设计

纪宇飞

（柘城县水利局）

1 项目区水量供需平衡分析

自2005年以来连年发生干旱，降雨量偏少，地下水位持续下降，地表自然径流减小，特别是2010 年和2014 年，连续4 个月内基本无降雨，给当地居民经济生活造成很大的影响。

根据水量平衡分析结果，项目区抗旱应急灌溉定额按照375 m3/hm2进行计算，灌溉1 333.33 hm2耕地需水量75%、90%、97%保证率为255.56万m3、149.67万m3、149.67万m3，水库在汛期结束后10 月份开始调节，原灌区总用水量4 030 万m3，调节后能满足项目区用水需求。

2 建设引水工程的重要性

通过建设引水工程，发展高效节水灌溉农业示范区，为项目区提供备用水源，利用现有水源条件，能有效解决水资源供需矛盾，为当地农业稳产、丰产、农民增收提供有力保障。综上所述，项目实施后，提高了当地农业的增产增收。因此，在该地区建设抗旱应急引水工程建设是十分必要的。

3 管线工程布置

3.1 布置原则

第一，线路布置首先要坚持技术可行、经济合理的原则。第二，选线尽可能避开村镇和人口密集区，线路尽可能沿现有公路布置，便于管道运输、施工及后期运维。第三，线路要尽可能短、顺直规整，线路布置尽量避开不良地形地质段。尽量避免起伏过大，以减少水头差和工程量。第四，线路布置要尽量合理利用已建桥梁、涵洞跨越（穿越）河道和公路。

3.2 工程布置

本项目水源地为某水库，水库属大（2）型水库，兴利库容6 260万m3，满足用水需求，水库上游无工业及其他污染，水质良好，满足灌溉要求。

本次项目铺设主管线1条，长11.69 km，引水流量0.68 m3/s，采用重力流输水，管线进口与现有石漫滩预留出水口线连，向东北方向铺设，桩号0+000-0+350 段采用DN1200 钢管，0+350-1+640 段采用DN900 钢管，为便于引水管理，控制引水流量，在进口桩号0+006 处设总控制房，房内布置Φ1200 控制闸阀1个，在桩号0+355处设东线控制房，布置Φ900检修闸阀1个，桩号1+640-3+000段，管道埋设地段多为耕地，采用Φ900的PE管，长1 360 m；桩号3+000-7+000段，采用Φ800的PE管，长4 000 m，桩号7+000-10+100 段，采用Φ630 的PE 管，长3 100 m，桩号10+100-11+690 段，采用Φ400 的6 17 管，长1 590 m，主管线共布置Φ75出水口20个，进排气阀井22座，排污阀井11座，检修阀井1座，工程简介牌1个，百米桩117个。

在主管线桩号1+820、1+820、3+300、6+700、8+300、9+640、10+450、9+055 设8 条分 水管线，其中1#、8#分水 管采用Φ 2006 17 管，总长40 m，其余分水管采用Φ2506 17 管，总长6 920 m，布置Φ75 出水口55 个，每条分水管均设控制阀井，内设Φ250或Φ200控制闸阀，在1#、2#、3#、8#分水管线上设蓄水池，采用 25钢筋混凝土结构，容积80 m3。

在1#、8#分水管线上发展滴灌节水灌溉面积各26.67 hm2，共53.33 hm2，每个滴灌工程配套潜水泵（250QJ80-80/4）1 台，变压器（80 kVA）1 台，水泵保护装置1 套，离心加网式过滤器（LX-400-100）7套，网式过滤器（WS-80 50）7套，压力罐（10 L）6 套；通过φ1606 17 管抽水至园区，通过φ906 17 干管和φ 63PE 支管分送至地块，最后通过φ16PE 内镶式滴灌带喷洒树木。配备球阀、进排气阀、压力表等控制设备，在主干管和干管处设置泄水井和阀门井，采用砖砌结构， 20混凝土底座。见表1。

4 管线工程设计

4.1 设计流量

4.1.1 小水库供水设计流量

本工程向水库供水共涉及6 座小（2）型水库，水库平均灌溉100 hm2，则供水流量为0.05 m3/s。

4.1.2 分水管设计流量

分水管线共8处，其中1#、8#分水管灌溉面积26.67 hm2型式为滴灌，供水流量为0.03 m3/s，2#、3#、4#、5#、6#、7#分水管线平均灌溉100 hm2，供水流量为0.05 m3/s。

4.1.3 出水口设计流量

出水口平均控制灌溉面积为33.33 hm2，则控制流量为0.02 m3/s。

4.1.4 不同管段设计流量

表1 工程规划成果表

本次灌溉管线共1条主管线，共分4个管段，根据不同管段的控制灌溉面积确定设计流量，如表2所示。

表2 不同管段设计流量表

4.2 管材管径

4.2.1 管材选择的原则

对于管材的选择应坚持以下原则：首先，要能满足输水安全；其次，因地制宜，选择适合本地区地形、地质和地区特点的管材；最后，方便供货、易于施工、节省资金的原则。

4.2.2 管材确定

不同管材有不同的特点：PE 管耐腐蚀性能比钢管和铸铁管强，但其造价太高；6 17 管具有耐腐蚀性和柔软性好；玻璃夹砂钢管对施工的回填要求较高；钢塑复合管需要现场焊接，安装工期长。根据计算成果，本次灌溉引水管线进口采用直径为900 mm 钢管，地埋段采用Φ900、Φ800、Φ630 的PE 管和Φ 400、Φ250、Φ200的6 17 管，管材压力等级选0.60. 1B。

4.3 管线设计

4.3.1 主管线设计

主管线总长11 690 m，分为进口段和输水段。

进口段（0+000-1+640）由于地形复杂，需穿越水库上游河段及水库支流入库河段，且地质条件多为岩层，因此采用钢管铺设，经久耐用。管线进口与现有预留出水口线连，向东北方向铺设。根据实际测量成果，进口中心高程为95.30 m，静水头为水库兴利水位107.00 m 与进水口之间的高差，为11.70 m。0+000-0+350 段 采 用DN1200 钢 管，0+350-1+690 段 采 用DN900 钢管，桩号0+000-0+400 段露天铺设，每隔10 m 设 20混凝土支墩。0+400-1+640 段采用地埋铺设。为便于引水管理，控制引水流量，在进口桩号0+006处设总控制房，房内布置Φ1200控制闸阀1个，0+355布置Φ900控制闸阀。

输水段（1+640-11+690）为地埋管，管道覆土厚度≥1 m，其中桩号1+640-3+000 段，采用Φ900 的PE 管，长1 360 m；桩号3+000-7+000段，采用Φ800的PE管，长4 000 m。

4.3.2 小水库供水管线

本次规划在主管线上，按照小水库位置，布置供水管，用于抗旱时期小水库补水，采用Φ2506 17 管，共计2 870 m，每个供水管出口处设DN250控制闸阀。

4.3.3 分水管线

本次规划在主管线上设8处分水管线，用于抗旱时期当地供水，其中1#分水管从主管线1+820 处分水，采用Φ2006 17 管，长20 m；2#分水管从主管线2+700 处分水，采用Φ2506 17 管，长300 m；3#分水管从主管线3+300处分水，采用Φ2506 17 管，长320 m；4#分水管从主管线6+700处分水，采用Φ2506 17 管，长1 800 m；5#分水管从主管线8+300 处分水，采用Φ 2506 17 管，长2 000 m；6#分水管从主管线9+640处分水，采用Φ2506 17 管，长1 500 m；7#分水管从主管线10+450 处分水，采用Φ2506 17 管，长1 000 m；8#分水管从主管线9+055 处分水，采用Φ2006 17 管，长20 m。每个供水管出口处设DN250或DN200控制闸阀，具体位置见设计图册。

管线上共设检修阀井1个，排气阀井22个，排污阀井11个，共布置Φ75分水口75个，村民可自带软管与出水口连接灌溉。

5 结语

文章根据工程规模、输水距离等，分别从技术、经济、安全等方面进行论证后，选择最佳输水线路及管材。通过对管线的布置和工程设计确定了既合理又经济的输水管线方案，增强了管线运行的安全性和可靠性。