項目區管線工程布置與設計

紀宇飛

（柘城縣水利局）

1 項目區水量供需平衡分析

自2005年以來連年發生干旱，降雨量偏少，地下水位持續下降，地表自然徑流減小，特別是2010 年和2014 年，連續4 個月內基本無降雨，給當地居民經濟生活造成很大的影響。

根據水量平衡分析結果，項目區抗旱應急灌溉定額按照375 m3/hm2進行計算，灌溉1 333.33 hm2耕地需水量75%、90%、97%保證率為255.56萬m3、149.67萬m3、149.67萬m3，水庫在汛期結束后10 月份開始調節，原灌區總用水量4 030 萬m3，調節后能滿足項目區用水需求。

2 建設引水工程的重要性

通過建設引水工程，發展高效節水灌溉農業示范區，為項目區提供備用水源，利用現有水源條件，能有效解決水資源供需矛盾，為當地農業穩產、豐產、農民增收提供有力保障。綜上所述，項目實施后，提高了當地農業的增產增收。因此，在該地區建設抗旱應急引水工程建設是十分必要的。

3 管線工程布置

3.1 布置原則

第一，線路布置首先要堅持技術可行、經濟合理的原則。第二，選線盡可能避開村鎮和人口密集區，線路盡可能沿現有公路布置，便于管道運輸、施工及后期運維。第三，線路要盡可能短、順直規整，線路布置盡量避開不良地形地質段。盡量避免起伏過大，以減少水頭差和工程量。第四，線路布置要盡量合理利用已建橋梁、涵洞跨越（穿越）河道和公路。

3.2 工程布置

本項目水源地為某水庫，水庫屬大（2）型水庫，興利庫容6 260萬m3，滿足用水需求，水庫上游無工業及其他污染，水質良好，滿足灌溉要求。

本次項目鋪設主管線1條，長11.69 km，引水流量0.68 m3/s，采用重力流輸水，管線進口與現有石漫灘預留出水口線連，向東北方向鋪設，樁號0+000-0+350 段采用DN1200 鋼管，0+350-1+640 段采用DN900 鋼管，為便于引水管理，控制引水流量，在進口樁號0+006 處設總控制房，房內布置Φ1200 控制閘閥1個，在樁號0+355處設東線控制房，布置Φ900檢修閘閥1個，樁號1+640-3+000段，管道埋設地段多為耕地，采用Φ900的PE管，長1 360 m；樁號3+000-7+000段，采用Φ800的PE管，長4 000 m，樁號7+000-10+100 段，采用Φ630 的PE 管，長3 100 m，樁號10+100-11+690 段，采用Φ400 的6 17 管，長1 590 m，主管線共布置Φ75出水口20個，進排氣閥井22座，排污閥井11座，檢修閥井1座，工程簡介牌1個，百米樁117個。

在主管線樁號1+820、1+820、3+300、6+700、8+300、9+640、10+450、9+055 設8 條分 水管線，其中1#、8#分水 管采用Φ 2006 17 管，總長40 m，其余分水管采用Φ2506 17 管，總長6 920 m，布置Φ75 出水口55 個，每條分水管均設控制閥井，內設Φ250或Φ200控制閘閥，在1#、2#、3#、8#分水管線上設蓄水池，采用 25鋼筋混凝土結構，容積80 m3。

在1#、8#分水管線上發展滴灌節水灌溉面積各26.67 hm2，共53.33 hm2，每個滴灌工程配套潛水泵（250QJ80-80/4）1 臺，變壓器（80 kVA）1 臺，水泵保護裝置1 套，離心加網式過濾器（LX-400-100）7套，網式過濾器（WS-80 50）7套，壓力罐（10 L）6 套；通過φ1606 17 管抽水至園區，通過φ906 17 干管和φ 63PE 支管分送至地塊，最后通過φ16PE 內鑲式滴灌帶噴灑樹木。配備球閥、進排氣閥、壓力表等控制設備，在主干管和干管處設置泄水井和閥門井，采用磚砌結構， 20混凝土底座。見表1。

4 管線工程設計

4.1 設計流量

4.1.1 小水庫供水設計流量

本工程向水庫供水共涉及6 座小（2）型水庫，水庫平均灌溉100 hm2，則供水流量為0.05 m3/s。

4.1.2 分水管設計流量

分水管線共8處，其中1#、8#分水管灌溉面積26.67 hm2型式為滴灌，供水流量為0.03 m3/s，2#、3#、4#、5#、6#、7#分水管線平均灌溉100 hm2，供水流量為0.05 m3/s。

4.1.3 出水口設計流量

出水口平均控制灌溉面積為33.33 hm2，則控制流量為0.02 m3/s。

4.1.4 不同管段設計流量

表1 工程規劃成果表

本次灌溉管線共1條主管線，共分4個管段，根據不同管段的控制灌溉面積確定設計流量，如表2所示。

表2 不同管段設計流量表

4.2 管材管徑

4.2.1 管材選擇的原則

對于管材的選擇應堅持以下原則：首先，要能滿足輸水安全；其次，因地制宜，選擇適合本地區地形、地質和地區特點的管材；最后，方便供貨、易于施工、節省資金的原則。

4.2.2 管材確定

不同管材有不同的特點：PE 管耐腐蝕性能比鋼管和鑄鐵管強，但其造價太高；6 17 管具有耐腐蝕性和柔軟性好；玻璃夾砂鋼管對施工的回填要求較高；鋼塑復合管需要現場焊接，安裝工期長。根據計算成果，本次灌溉引水管線進口采用直徑為900 mm 鋼管，地埋段采用Φ900、Φ800、Φ630 的PE 管和Φ 400、Φ250、Φ200的6 17 管，管材壓力等級選0.60. 1B。

4.3 管線設計

4.3.1 主管線設計

主管線總長11 690 m，分為進口段和輸水段。

進口段（0+000-1+640）由于地形復雜，需穿越水庫上游河段及水庫支流入庫河段，且地質條件多為巖層，因此采用鋼管鋪設，經久耐用。管線進口與現有預留出水口線連，向東北方向鋪設。根據實際測量成果，進口中心高程為95.30 m，靜水頭為水庫興利水位107.00 m 與進水口之間的高差，為11.70 m。0+000-0+350 段 采 用DN1200 鋼 管，0+350-1+690 段 采 用DN900 鋼管，樁號0+000-0+400 段露天鋪設，每隔10 m 設 20混凝土支墩。0+400-1+640 段采用地埋鋪設。為便于引水管理，控制引水流量，在進口樁號0+006處設總控制房，房內布置Φ1200控制閘閥1個，0+355布置Φ900控制閘閥。

輸水段（1+640-11+690）為地埋管，管道覆土厚度≥1 m，其中樁號1+640-3+000 段，采用Φ900 的PE 管，長1 360 m；樁號3+000-7+000段，采用Φ800的PE管，長4 000 m。

4.3.2 小水庫供水管線

本次規劃在主管線上，按照小水庫位置，布置供水管，用于抗旱時期小水庫補水，采用Φ2506 17 管，共計2 870 m，每個供水管出口處設DN250控制閘閥。

4.3.3 分水管線

本次規劃在主管線上設8處分水管線，用于抗旱時期當地供水，其中1#分水管從主管線1+820 處分水，采用Φ2006 17 管，長20 m；2#分水管從主管線2+700 處分水，采用Φ2506 17 管，長300 m；3#分水管從主管線3+300處分水，采用Φ2506 17 管，長320 m；4#分水管從主管線6+700處分水，采用Φ2506 17 管，長1 800 m；5#分水管從主管線8+300 處分水，采用Φ 2506 17 管，長2 000 m；6#分水管從主管線9+640處分水，采用Φ2506 17 管，長1 500 m；7#分水管從主管線10+450 處分水，采用Φ2506 17 管，長1 000 m；8#分水管從主管線9+055 處分水，采用Φ2006 17 管，長20 m。每個供水管出口處設DN250或DN200控制閘閥，具體位置見設計圖冊。

管線上共設檢修閥井1個，排氣閥井22個，排污閥井11個，共布置Φ75分水口75個，村民可自帶軟管與出水口連接灌溉。

5 結語

文章根據工程規模、輸水距離等，分別從技術、經濟、安全等方面進行論證后，選擇最佳輸水線路及管材。通過對管線的布置和工程設計確定了既合理又經濟的輸水管線方案，增強了管線運行的安全性和可靠性。