阿圖什昂額孜片區輸水工程輸水方案及管材比選分析

盧康林 新疆昌吉方匯水電設計有限公司

1.項目區概況

阿圖什市的哈拉峻鄉位于阿圖什市東北部，座落于哈拉峻盆地中央，全鄉人口17101人。通過建設昂額孜片區輸水工程，可提高下游灌區的灌溉保證率，保證下游6400畝耕地的灌溉用水。依據《水利水電工程等級劃分及洪水設計標準》，該工程為小（2）型工程，工程等級為Ⅴ等，主要建筑物級別5級，次要建筑物及臨時建筑物級別5級。本文對昂額孜片區輸水渠輸水方式及輸水管材的選擇進行對比分析，選取適應當地地形、地質，滿足工程運行管理要求的輸水方案。

2.輸水方案比選

昂額孜片區現狀引水采用明渠+暗渠的方式輸水，起點自沉砂池渠道引水閘開始，末端至昂額孜片區居民點，全長約16km，落差約為450m，其中暗渠長約1.2km，采用DN1000承插式預制鋼筋砼管，其余渠段均為明渠輸水，現狀明渠采用漿砌石襯砌，由于渠道落差較大，流速過大，渠底磨損嚴重，因現狀渠道布置在河岸上，部分渠段已被洪水沖毀，已無法發揮正常輸水功能。通過現場勘查，該工程特點為地形復雜，落差大，洪水影響大，結合現場地形，現對輸水方式提出以下幾種方案：

（1）方案一，采用明渠輸水，結合現狀地形，在已建明渠旁，新建一條明渠，因上下游落差較大，明渠采用漿砌石砌筑，該段渠道與山前沖積扇沖溝交匯位置較多，沿線需設置過洪建筑物，明渠方案，施工周期較長，投資大，施工難度較大，后期運行效果一般。

（2）方案二，采用暗涵輸水，新建地埋是暗渠，暗渠設計為矩形結構，本方案輸水，施工周期較長，渠線布置在河道段，需考慮施工圍堰及施工排水，排水量較大，施工難度大，后期檢修困難。

（3）方案三，采用無壓管道輸水，新建無壓管道，管道采用施工簡易，耐磨性好的管材，根據現狀運行狀態來看，無壓管道引水保證率高，且受外部環境影響較小，施工周期短，后期維護費用低，投資較其他方案低。

通過方案比選，方案一、方案二施工周期都比較長，施工質量難以保證，后期運行管理難度大，方案三雖然投資大，但施工簡單，使用年限較長，后期檢修也方便，本次設計推薦方案三（無壓管道輸水方案）。

3.輸水管材比選

管材所占引水項目投資額比例約50%～70%，因此，選擇管道材質尤為重要。本工程為灌溉引水，由于地形落差大，要求供水管道具有抗外壓能力強、施工方便、使用壽命長的要求，結合以往工程案例本次選用離心球墨鑄鐵管（DIP）、浸塑鋼管（JSSP）、玻璃鋼復合管（RPMP）和預制混凝土管四種管材進行比選，詳見表1。

由表1可知：離心球墨鑄鐵管安全性、防腐蝕性能好，使用壽命長，工程運用經驗多高，造價稍高；浸塑鋼管安全性、防腐蝕性能好，使用壽命長，新型工藝管材，管道防腐層易損壞，對管道使用壽命和防腐能力是重要影響因素，造價低，但長距離應用實例較少；玻璃鋼復合管防腐性能好，管道施工不便，造價高，工程應用中出現問題較多；預制鋼筋砼管安全性、防腐耐磨性能好，工程造價低，抗外壓能力好，工程中出現問題較少。

4.比選結果

在輸水方案中，明渠輸水、暗涵輸水施工周期都比較長，施工質量難以保證，后期運行管理難度大，無壓管道輸水方案（方案三），雖然投資大，但施工簡單，使用年限較長，后期檢修方便，故選擇無壓管道輸水方案。在輸水管材選擇中預制鋼筋砼管較其他三種管材有較好的安全性、防腐耐磨性，工程造價低，抗外壓能力好、運行問題較少等優勢，本工程采用預制鋼筋砼管作為輸水管材。