天水市麥積區甘泉鎮農村飲水安全工程中存在的問題及解決措施

孫建才

（甘肅省天水市麥積區水務局， 天水 麥積區 741020）

天水市麥積區甘泉鎮農村飲水安全工程中存在的問題及解決措施

孫建才

（甘肅省天水市麥積區水務局， 天水 麥積區 741020）

文章通過分析天水市麥積區甘泉鎮農村飲水安全工程中存在的問題，提出了甘泉鎮農村飲水安全工程的解決措施。

麥積區；農村飲水安全；施工方案

1 工程概況

天水市麥積區屬經濟欠發達地區，生產技術條件落后，人口居住分散，水源地偏遠稀少，并受地形地貌、水文地質及供水條件等多種因素的影響，造成農村供水工程管線長、落差大，海撥在 1080-1620m，相對高差 540m，供水管線長達20km，在這種條件下如何保證工程安全、穩定地供水，除了重視工程建設質量、加大工程管理力度外，由于其跨度很大，與很多河流都有交匯，比如麥積區甘泉南部山區穎川河流域董水溝水源、胡家溝水源、小峽水源三條較大支流上游的地表水及地下潛水作為本工程水源，通過東、中、西三條供水線路與穎川河、東柯河、董水溝、甘江溝、謝家河溝、大江溝的聯系，構成以“一溝兩河三梁”、“四溝四梁”為主體的總體布局，在這個工程中由于倒虹吸管是一種渠道交叉建筑物，具有工程量少、造價低、施工安全方便和不影響河道洪水宣泄等優點，因此在引調水工程中得到廣泛的應用。但是如果不能很好地利用倒虹吸管這種建筑物，就會發生供水管道中的水擊、汽蝕、阻塞不供水的現象。供水管道如頻繁發生水擊、汽蝕、阻塞，會造成管道爆裂、閘閥損壞、管道鎮墩損毀、給水栓出現裂縫等，給工程造成較大的損失。

2 存在的主要問題

（1）倒虹吸管的管路布置。管路與它所通過的水道、溝谷或道路應盡量成正交布置，管身及進出口軸線在平面上應布置成直線，以縮短涵管長度，降低工程投資。

（2）進出口的布置。盡可能將進出口布置在挖方渠段，盡量避免建在高填方的地段上。當確實難以避免時，應謹慎采取夯實加固和防滲排水措施。

（3）倒虹吸管的管身形式和構造。管路一般沿地面坡度布置，既可以露天，也可以淺埋，但應避免轉彎或變坡度過多，以減少水頭損失和鎮墩水量。

（4）對于鎮墩的要求。倒虹吸管在管道改變坡度和轉彎的地方均應設置鎮墩，其作用是連接和固定兩端的管道。鎮墩是主要承受斜管段傳來的荷載和轉彎段水流所產生的力。

（5）倒虹吸管的水力計算。根據國內倒虹吸管運行實踐資料及管道受力情況等因素，倒虹吸管的水力計算通常用按以下程序及公式進行：首先確定倒虹吸管的管身斷面形式，是圓形、箱型還是拱形；管身斷面形式確定以后，倒虹吸管需要選擇管徑。

（6）施工方案

1）基坑開挖

基坑開挖前應做好其周圍的排水，以防止地面水流入基坑。先用挖掘機配合自卸汽車挖出蓋板涵基坑毛胚，開挖時應注意跟蹤測量，以防止超挖基坑。當挖至離基底設計標高0.2-0.3m時，應停止用挖機開挖，并立即組織人工挖至設計標高，并進行觸探試驗，確定基底承載力，報監理工程師認可后，方可開始下一道工序。

2）基礎澆筑

按設計圖紙尺寸及測量放樣點安裝好模板，經監理工程師檢驗合格后，通知拌和站拌送砼。基礎的澆筑應按設置的沉降縫分段一次性澆筑完畢，基礎與墻身聯結處表石拉毛或補插鋼筋。

3）涵底鋪砌及管座澆筑

待基礎砼澆筑完畢并達到一定強度，報監理工程師驗收合格后，即可用M7.5砂漿砌片石進行涵底鋪砌。砌筑時石料等級和砂漿強度等級應符合圖紙規定或監理工程師要求。片石厚度不應小于150mm

（即形成薄片者不得使用）。應分層砌筑，并嚴格控制好砌筑厚度。

鋪砌完成，待砂漿強度達到 70%，并經監理工程師合格后，即可開始管座的澆筑。澆筑前，應先用全站儀放出管座中線，從中線及兩端量出管座邊線并用石灰方出邊線后，即可進行管座裝模。裝模后，采用C15分段分層澆筑。澆筑時注意管座頂面應澆成內孤形。

4）管節安裝

待管座澆筑完畢，砼強度達到要求并經監理工程師驗收合格后，即可開始管節敷設。管節在運輸過程和裝卸過程中應采取防碰撞措施，避免管節損壞或產生裂縫。

管節安裝以下游開始，使接頭面向上游，每節涵管應與管座頂部孤形緊密貼合，使管節受力均勻。所有管節應按正確的軸線和圖示坡度敷設，敷設過程中應保持管內清潔無臟物，無多余的砂漿及其他

3 解決的措施

（1）根據流量大小、管長、管徑、水頭的高低，參考HD乘積的大小選擇適合的管道，使進出口的水位差在0.03Mpa以上，或 0.03Mpa-0. 4Mpa之間時倒虹吸管可以正常工作。

（2）流量大小及水頭高低是倒虹吸管選擇的主要因素。在供水主管道上時：流量大小與水位差一定時，管徑與管長成正比；流量大小與管長一定時，管徑與水位差成反比；管長與水位差一定時，管徑與管道內流量成正比。

（3）由于地形地質情況、建筑材料及施工條件等原因的影響，倒虹吸管可以連續布置，主要使其進出口的水位差在 0.03Mpa以上時倒虹吸管可以正常工作。在支管、村級管網布置及渠道跨越建筑物時，要使其進出口的水位差 0.03Mpa-0.4Mpa之間時倒虹吸管可以正常工作，在供水區域地形相對復雜，部分區域供水壓力較大，自由水頭大于40m的供水點上必須設置減壓閥進行減壓處理。

倒虹吸管在管道改變坡度和轉彎的地方均應設置鎮墩，其作用是連接和固定兩端的管道。鎮墩是主要承受斜管段傳來的荷載和轉彎段水流所產生的力。

因此，鎮墩自身應維持穩定并保證管道的穩定。如果斜管段坡度陡、長度大時，為了防止管道沿斜坡下滑，還應在斜管段中部設置鎮墩，其間距應根據地形及地質條件而定，地形陡峭而地質良好的斜坡段，一般可為20-30m，如地質條件不好，間距應適當減小。鎮墩所用的建筑材料，可采用漿砌石或混凝土。

鎮墩和管子的連接有剛性和柔性兩種形式。剛性連接是將管端與鎮墩澆筑成一個整體。這種連接施工比較方便，但由于鎮墩的荷載遠大于管身，如果地基承載力較低，但可能由于不均勻沉陷而史管子產生橫向裂縫，嚴重時甚至開裂漏水，應該特別注意對基地的處理。剛性連接適用于斜管坡度較大，而且地基為巖基或承載力大的土籍。

柔性連接是用伸縮縫將管端與鎮墩分開，管子插入鎮墩 30-50cm，接頭處用石棉水泥搗實封口，中間設置止水片，并用瀝青麻神填塞，以防止產生漏水。這種連接形式施工比較復雜，但適應不均勻沉陷及管道伸縮變形的能力較好。

如果斜坡段的坡度較大有可能下滑，需要設置鎮墩協助維持穩定時，鎮墩和斜管應進行剛性連接，或者鎮墩上端用剛性連接，鎮墩下端用柔性連接，另一端做成柔性連接，以適應縱向伸縮變形。

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[2]杜曉榮,謝旭,吳曉婕.農村飲水安全工程政策研究[J].水利經濟.2014（04）

[3]方麗麗.農村村飲水安全工程運行管理措施及建議[J].現代農業科技.2013（05）

TU714

B

1007-6344（2017）10-0245-01

孫建才（1964一），男，甘肅蘭州人，工程師，主要從事水利工程施工測量。