长距离输水管线的运行研究

张雪冬

◆摘要：为了缓解北方水资源短缺的状况，保障北方各地城镇居民生活用水安全和经济可持续发展，国家实施了宏伟的跨流域调水工程。在调水工程建设过程中，需要涉及到供水系统建设项目，长距离的输水管线属于供水系统当中的重点组成部分。在输水管线的长久化运行过程中，能够为居民的日常生活和生产工作提供充足的水资源支持，但由于管线的设置距离相对较长，所以在实际的运营阶段容易出现安全问题，需要结合实际的运行特点加以分析，加大对管线的管理力度，基于安全性的角度确保长距离输水管线得以稳定运行。

◆关键词：长距离;输水管线;运行方法;安全性

1 引 言

在长距离输水管线长期的使用过程中，实际的运行阶段容易出现安全问题，所以需要针对输水管线的运行效果进行探究，采取有针对性的监测和控制方法，以此来保障长距离输水管线运行的安全性与稳定性。并为将来的设计运行提供经验。

2 保障长距离输水管线设计的科学性

1.1选择最佳管线材料

在社会经济高效化的发展过程中，有效促进了城市化建设的整体进程，且城市建设和工业发展阶段，所需用的水资源用量呈现出了明显的增长状态，在使用长距离输水系统的过程中，能够有效解决实际的用水问题，并且成为了城市化建设阶段的重要工程项目类型。在开展长距离输水管线施工作业时，为了保障管线能够稳定运行，需要对管线材料的造价加以分析，可以看出管线材料的造价占据了整体性工程投资成本中的较大比重，所以需要基于合理性的管线材料筛选原则，在充分节省投资的情况下，为后续施工作业的开展提供便利性支持，在最大程度上维护了长距离输水管线的稳定运行。对于长距离的供水系统来说，所设置的输水管线在前期阶段的投资过程中，所占据的比重相对较大，需要通过对输水管线的全方位观察，基于管件规模、工作压力以及输水水头损失等多个层面，在综合考虑此类基本因素的情况下，确保最终的管线材料性价比最高。

2.2明确掌握长距离输水管线的设计要点

在输水工程逐步推进的过程中，需要确保所布设的输水管线具有科学性，由于对于部分基础类的施工环节，不仅实际的操作难度普遍较大，所需用的成本费用也较高。所以，需要在布设长距离输水管线时，尽可能的避开高压线杆以及房屋等基础建筑物，基于整体性的角度，保障线路布设的科学性与合理性，不仅能够有效降低工程项目的施工难度，还可以在合理管控投资成本的基础上，有效降低输水管线等工程的施工费用。与此同时，为了充分保障输水管线运行阶段的安全性，需要对前期阶段所涉及到的投资成本予以严格的管控，但会导致设计作业的难度相对有所增加，所以还需要对此类状况予以综合考虑，对相应的设计方案进行优化和完善。对于部分工程项目来说，实际所涉及到的地形和地质条件具有复杂性，且压力的变化状况不相均匀，所以在设计输水管线时，可以采取先扬水后自压的形式，借助此类输水模式，使最大的压差能够符合数值规定要求。

3 有效控制长距离输水管线运行系统

根据长距离输水管线的运行需求加以分析，可以采用设置压力监测点的形式，对管线予以全方位的管理，在首端和供水目标的中间区域范围之内，基于特定的间距要求， 4km～5km的左右设置1个压力控制点，在管线首末端或分支处设立流量监控点，对长距离输水管线的运行状况进行监测，确保监测点当中的检测仪表都能够持续的处于稳定的运行状态，并将其设置于单独的阀井内。与此同时，还需要对输水管线的运行过程加以控制，在明确掌握控制原理的情况下，从流量和水位等两个层面入手，在设计输水管线的过程中，在管理区域范围内设置相应的调压阀，并将其用于调流的阶段，避免输水管线中的最大水压超过额定的压力范围，有效维护输水管线运行的安全性。

4 合理使用安全供水技术

一方面，实现对水锤损坏作用的有效规避。在长距离输水管线的实际运行过程中，若产生了瞬变形式的流压力波时，可以将此类压力波称之为“水锤”。造成压力波的原因，主要是由于长距离输水管线当中的管线元件，在受到突发性的状态变化影响时，使某一段的流水速度产生了大幅度的变化状况所导致。通过对长距离输水管线系统的压力、流量等数据加以分析和控制，尽量减小水锤效应的破坏，以此来维护管线系统的运行稳定性。通过对系统的运行要求和运行特征予以综合考虑，在科学运用基础设备的情况下，有效避免了水锤的产生，在最大程度上减少水锤对于长距离输水管线所带来的损坏。

另一方面，通过对长距离输水管线的稳态运行压力分布状况加以分析，需要确保稳态运行压力在分布的过程中，能够基于合理性的控制原则，并将此方面的内容作为长距离输水管线设计作业的重点，在最大程度上促进长距离输水管线的稳定运行。在一般情况下，维持管线稳态运行压力的过程中，需要从减压阀、减压井以及线性调压法等多种基础设施的层面入手，基于科学的调节措施，并加大对此类基础元素的控制力度，从而才能够有效保障管线稳态运行压力布局的合理性。通过对长距离输水管线系统的整体运行状况加以分析，可以看出稳态运行状态属于最为普遍的工况常态，需要保障管线稳态运行压力布局的合理性，才能够从基础的层面入手，确保输水管线在运行阶段的安全性，从而才能够有效保障管线在运行阶段的总体性能，在延长输水管线使用周期的情况下，在最大程度上降低了管线运行故障等问题的发生機率。

5 结语

在现代化社会经济的发展过程中，逐渐突显出了长距离输水管线工程项目的重要作用，需要采取先进的安全供水技术，在加大水锤防护力度的情况下，保障所选用的管材能够符合工程建设标准，在充分掌握管线设计要点的基础上，加大对管线运行流程的控制力度，有效保障管线系统在运行阶段的安全性与稳定性。

参考文献

[1]谭艳芳.双向调压塔在长距离密闭输水管线中的应用[J].水利建设与管理，2020，40（06）：60-64.

[2]李苑红.长距离输水管道施工技术研究[J].居业，2020（08）：57-58.

[3]刘政，桂波，李晓一，李进.长距离输水管线负压控制规范要求及防护措施探讨[J].水科学与工程技术，2021（02）：52-56.

[4]魏勇，郑帅，鲍磊，陈业芹.长距离输水管道水锤计算及防护措施研究[J].水利科技与经济，2021，27（06）：7-11.