长距离输水工程中的技术问题分析
长距离输水工程中的技术问题分析
随着输水工程的发展和社会经济的发展，长距离输水工程将会越来越多，以下是搜集的一篇探究长距离输水工程技术问题的论文范文，供大家阅读查看。
我国是一个水资源较为丰富的国家，但是由于我国人口基数大，人均水资源占有量非常低，远远低于世界人均水资源占有量，被联合国列为贫水国。另外，我国幅员辽阔，存在严重的水资源分布不均现象，南方的水资源占全国水资源的80%左右。而且，随着气候变暖，我国北方的水资源越来越少，因此，跨流域调水工程成为缓解这种水资源分布极度不均衡的重要方法措施，从而带来了长距离输水工程。长距离输水一般可以分成重力流输水和压力流输水两种形式，在有条件的情况下，选择重力流输水能取得更好得节能效果。下面就长距离输水工程中的技术问题进行分析。
1、长距离输水工程中管材的合理选择
长距离输水工程中，管材的选择需要依据工程的规模、工程的重要级别、压力等级、输水距离的长度、沿途地质水文条件、管道的性能等因素，进行技术性、经济性、安全性等方面的综合评估，然后确定管材。
我国幅员辽阔，不同地区的地质条件等有很大差异，同时经济发展状况和管材的应用情况也有很大差异。而每一项长距离输水工程都具有其独有的特点，这使得管材的选型也非常复杂。某一种管材在一个工程中运用取得较好的经济、安全、质量效果，但是在另一个工
程项目中可能就取不到这样的效果了。根据多年的实践经验，长距离输水工程中的管材主要有离心球墨铸铁管、钢管、玻璃钢管、预应力混凝土管、钢筒混凝土管这几种。其中，预应力混凝土管是成本最低的管材，在我国已被广泛运用到长距离输水工程中，但是其自重大，因此选用该管材时必须严格控制工作压力，将其控制在0.4-0.8MPa 之间为宜，也正是因为这一缺点，影响了预应力混凝土管在长距离输水工程中的应用推广。
某市政长距离输水工程中，其原定设计中选择钢筒混凝土管作为重力流管道，选用钢管作为压力流管道，在局部地方进行阳极保护。由于该项目是重点项目，对单管的输水安全性要求高，且为长距离输水，在实际施工中，将管材改为K9级离心球墨铸铁管，有效保证了输水的安全性，减少了后期维护量。
2、水锤的安全防护措施
凡是有泵和压力管道的地方就有水锤，因此水锤也是长距离输水工程中的一个重要技术问题，做好其安全防护措施是保证长距离输水工程安全输水的重要措施。
在长距离输水工程中采用压力流输水方式时，需要采用水锤消除器、调压井、液控蝶阀、旁通管泄压等方式实现水锤的防护，避免其对泵站造成危害。同时，由于长距离输水工程输水管道长，在起泵时也很容易出现因水锤导致管道损坏现象，因此，必须进行合理的水锤安全防护设计。
对于启停泵，一般采用先开泵后开阀、先关阀后停泵的控制方式，因此在断流弥合水锤上，对压力下降部位注入水或空气，避免产生空腔问题，能有效保证水锤的安全性。
水在输水管道中流动时，也就是水和空气的共同流动，当输水管道中出现排气不通畅现象时，气囊可能会因为水流的携带作用而运动，在水流速度过快时就可能出现气囊的破裂。因此，我们在长距离输水工程管道设计中，一般采用纵向布置方法，通过分析不同工况下水的流动状态，然后合理安排排气阀的位置以及合理的排气阀选型。例如，选择高点位置便于排气，在高点位置设置双口排气阀，管道充水时采用大孔排气，平常情况下采用小孔排气。同时，在出现水流压力大波动并出现负压情况下，采用大孔进气，从而避免产生断流弥合水锤，保护输水管道。为保证输水管道的正常、稳定、安全运行，我们往往还需要设置超压泄压阀，削弱峰压。某长距离输水工程中，其在泵房出水管上设置气囊式水锤消除器。在水泵正常运行时，罐内的气体被压缩并储备能量;在水泵停止时，管道内的压力骤然下降，此时罐内气体迅速膨胀给管道内补充水，避免出现管道内压力的猛然大幅度降低现象。在管道内压力逐渐上升时，向罐内充水，此时水锤波的部分能量就被吸收了，减少了管道内压力的上升。
3、管道的稳定性问题分析
在长距离输水工程中，若为单管高压输水管道工程，此时受到长距离、地质地形条件等的影响，必须采取有效措施保证管道的稳定性，可以从管线、管材、水压、地形等方面合理处理该问题。一般来
说，需要遵循以下几个原则：(1)在布置管线时尽量避开山体滑坡地段、淤泥地段、水流冲刷地段等，这些地段极容易在出现自然灾害时发生较大的地形变化，影响到输水管道的稳定性。另外，在条件允许时，尽量减少埋设管道，这样可以降低温度、滚石等对管道稳定性的影响。(2)受地形影响，管线存在上坡和下坡段，根据管道与土壤的
摩擦系数的关系，应将明设管道坡度控制在20%以上，将埋设管道的坡度控制在25%以上，同时在埋设管道的承口处浇筑混凝土支墩，起到良好的加固效果。3.
对管径≥350mm、试验压力>10kg/cm2的管线，在其弯头处设置混凝土支墩，起到固定作用，用被动土压力和支墩的摩擦力来抵抗管道内水压产生的一个向外推力，确保管道的稳定性。4.对于明设管道，根据实际情况设置管道伸缩器，通过计算滑动支座和固定支座的受力，从而实现支座形式与伸缩器之间受力的均衡性。
4、结束语
随着输水工程的发展和社会经济的发展，长距离输水工程将会
越来越多，相应的长距离输水工程的要求也在不断提高，正确认识长距离输水工程中的关键性问题，并针对问题采取必要的措施解决问题，确保长距离输水工程的建设质量，保证其安全稳定运行。
参考文献
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距离输水工程中的应用[J].给水排水，xx,37(10):98-100.
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长距离输水管道设计中应注意的的重要问题
长距离输水管道设计中应注意的重要问题 ［摘要］长距离管道输水是解决水源分布不均衡的有效措施之一。目前，长距离输水管道设计中存在着诸多问题。在保证安全性的前提下，应进行合理选材、管路设计、管道防腐、沟槽支护、等，同时要符合经济性的要求。本文就长距离输水管道设计中应注意的问题进行了讨论。 ［关键字］长距离输水管道管路设计优化 一、输水管道系统设计 区域供水是一个系统工程，在满足主要供水目标100%供水量的同时，需要对途径的水源匮乏地区进行给水分流，确保供水效率的最大化。现代长距离输水管道多采用双管供水，在其中一条管道出现故障时，另一条管道作为备用，以满足70%以上供水量的要求。 二、输水方式选择 综合考虑当地的自然环境和社会经济条件，在保证水质和水量的前提下，选择合理的长距离输水方式。早些年的输水工程，大多利用天然地形，采用明渠（槽）开挖的形式。随着全球气候的变化，生活污水和工业污水对环境的污染日益严重，明渠（槽）以及天然河道输水不仅不能保证给水量，同时在输送途中也易受环境的污染。因此，现代输水工程多采用长距离封闭式的专用管道输水模式。输水方式分重力流和压力流两种，在地势条件允许的情况下，应充分利用自然水头，尽可能采用能耗更低、更经济的重力流输水模式。对于不得不采取压力流的情况，应进行管道水锤防护设计，确保管道不会因内部压
力骤变而损坏。 三、管线选择 输水管道担负着将源水送往城市的输水任务，管线长，投资大，因此，在选择管线时应根据下列原则确定： 1、是应尽量做到线路短、起伏小、土石方工程量少、造价经济、少占农田或不占农田； 2、是管线走向的位置应符合城市规划要求，并尽可能沿现有道路或规划道路敷设，以利施工和维护； 3、是尽可能地减少拆迁； 4、是应尽量避免穿越河谷、山脊、沼泽、重要铁路和泄洪地区； 5、是管线应充分利用水位高差，当条件许可时优先考虑重力流输水； 6、是管线应考虑近远期结合和分期实施的可能。 四、管道材料的选择及保护 长距离输水工程大口径管道的管材有钢管、球墨铸铁管、预应力钢筋砼管(PCP)和预应力钢筒砼管(PCCP)、玻璃钢管等，下面就这几种管材分别论述： 1、钢管 钢管应用历史较长，范围较广，它的强度高，管材和管件易加工，管厂建设周期短，特殊地段(如顶管、过河段)一般都采用钢管，但钢管的刚度小，易变形，衬里及外防腐要求严，必要时需作阴极保护，施工过程中组合焊接工作量大，与水泥压力管相比，造价较高。大口
长距离顶管施工主要技术措施
长距离顶管施工主要技术措施 一、工程概况 2000mm排海管道工程是嘉兴市污水处理工程的一个重要组成部分。正常排放管总长2060m，管道内径2000mm，从高位井向大堤外顶进，埋深9.30～21.81m，出洞口管内底标高为-20.23m，前1747.5m为下坡（-2.5）顶进，最后302.5m为平坡顶进，终点管内底标高为-24.60m.顶进施工采用F-B型钢承口式钢筋混凝土管、楔形橡胶圈接口、多层胶合板衬垫。 二、地质资料 顶进轴线上方覆土为粉土层；淤泥质粉质粘土，局部夹少量薄层粉土；粉质粘土。地质剖面见图1。 三、工具管选型 正常排放管在出洞后的150～200m范围内是④层砂质粉土夹粉砂，然后穿过④a层粉质粘土、⑤层淤泥质粉质粘土～淤泥质粘土。经多方论证，最终决定采用大刀盘泥水平衡式工具管。 四、主要技术措施 1.减阻泥浆 顶进施工中，减阻泥浆的应用是减小顶进阻力的重要措施。顶进时，通过工具管及混凝土管节上预留的注浆孔，向管道外壁压入一定量的减阻泥浆，在管道外围形成一个泥浆套，减小管节外壁和土层间的摩阻力，从而减小顶进时的顶力。泥浆套形成的好坏，直接关系到减阻的效果。
为了保证压浆的效果，在工具管尾部环向均匀地布置了4只压浆孔，顶进时及时进行压浆。工具管后面的3节混凝土管节上都有压浆孔，以后每隔2节设置1节有压浆孔的管节。混凝土管节上的压浆孔有4只，呈90环向交叉布置。压浆总管用50mm白铁管，除工具管及随后的3节混凝土管节外，压浆总管上每隔6m装1只三通，再用压浆软管接至压浆孔处。 顶进时，工具管尾部的压浆要及时，确保形成完整、有效的泥浆套。混凝土管节上的压浆孔供补压浆用，补压浆的次数及压浆量需根据施工时的具体情况而确定。由于顶进距离长，一次压浆无法到位，需要接力输送，因此在管道内共设置5只压浆接力站，平均每隔300m左右设1站。压浆接力站的作用有两个，一是运输作用；二是承担至前面压浆接力站管道部分的补压浆。 减阻泥浆的性能要稳定，施工期间要求泥浆不失水、不沉淀、不固结，既要有良好的流动性，又要有一定的稠度。顶进施工前要做泥浆配合比试验，找出适合于施工的最佳泥浆配合比。表1是本工程所采用的减阻泥浆控制参数，表2是减阻泥浆的配合比。 表1减阻泥浆的控制参数 表2减阻泥浆配合比（kg/m3） 拌制减阻泥浆要严格按操作规程进行，催化剂、化学添加剂等要搅拌均匀，使之均匀地化开，膨润土加入后要充分搅拌，使其充分水化。泥浆拌好后，应放置一定的时间才能使用。通过储浆池处的压浆泵将泥浆压
长距离输水工程的管材选用
长距离输水工程的管材选用 1、可选管材的种类 1.1 钢管 钢管应用历史较长，范围较广，输水工程一般选用螺旋焊缝与直缝焊接钢管。螺旋焊接钢管采用卷板，利用螺旋管焊接生产线一次成型。国内已可生产DN2540mm螺旋焊接钢管。螺旋焊管受加工工艺影响，管材存在较大残余应力，这部分残余应力与管道运行期间工作应力组合后，降低了管道承受内压的能力。另外，螺旋焊接管的焊缝较直缝焊管的焊缝长，这就意味着薄弱环节多，可靠性差。但由于输水工程管道内压一般不算太高，即使螺旋焊接管存在上述问题也不影响其应用。 1.2铸铁管 按材质可分为灰口铸铁管和延性铸铁管，由于灰口铸铁管口径不大、材质不稳定，因此事故较多，在输水工程中基本不采用。延性铸铁管也称为球墨铸铁管，其强度比钢管大，延伸率也高出10%.另外，现有些厂家生产的球墨铸铁管没进行退火处理，称为铸态球墨铸铁管，其材质的性能除延伸率低于球墨铸铁管外，其余性能指标均与球墨铸铁管相似，价格也低，应用也较多。 1.3 预应力混凝土管 按生产工艺分成两种，一种因加工工艺分为三步，通常称为三阶段预应力混凝土管；另一种方法是一次成型，通常称为一阶段管。预应力
混凝土管因加工工艺简单、造价低、较适合我国的经济状况而应用普遍。但管材制作过程中存在弊病，如三阶段管喷浆质量不稳定，易脱落和起鼓；一阶段管在施加预应力时不易控制（特别在插口端部），且因体积重量大造成运输安装都不方便，使其应用受到了限制。预应力混凝土管口径一般在2000mm以下，工压在0.4～0.8MPa.口径大、工压高的工程应用时要慎重。 1.4 预应力钢筒混凝土管PCCP 这是一种钢筒与混凝土制作的复合管，管心为混凝土，在其外壁或中部埋入厚1.5mm钢筒，在管芯上缠绕环向预应力，采用机械张拉缠绕高强钢丝，并在其外部喷水泥砂浆保护层。该管的特点是由于钢套筒的作用，抗渗能力非常好。管子的接口采用钢制承插口，尺寸较准确，并设橡胶止水圈（单胶圈或双胶圈），因而止水效果好，安装方便。预应力钢筒混凝土管的管径一般为DN600～3600 mm，工作压力为0.4～2.0MPa，其中DN1200mm以下一般为内衬式，DN1400mm以上通常为埋置式。PCCP管材的行业标准已颁发，设计规范与工程建设标准已在编制，其应用前景广阔。 1.5 玻璃纤维增强热固树脂夹砂管（玻璃钢管） 玻璃钢管的特点是强度较高，重量轻，耐腐蚀，不结垢，内壁光滑阻力小，在相同管径、相同流量条件下比其他材质管道水头损失小、节省能耗。玻璃钢管的连接也采用承插式，并设置胶圈，安装很方便。玻璃钢管相对而言壁薄，为柔性管道，对基础与回填要求较高。玻璃
长距离顶管施工中继间的分布(标准版)
( 安全论文 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 长距离顶管施工中继间的分布 (标准版) Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.
长距离顶管施工中继间的分布(标准版) 1中继间的顶力 为了留有足够的顶力储备，当顶进的过程中顶力达到中继间顶力的50%时就需要下中继间。 中继间油缸的活塞杆直径d=140mm,中继间压力等级为Pmax＝31.5MPa。 中继间顶力 F中＝n×Pmax×A（1） =24×31.5×106×π×(0.14/2)2 =11632kN 2顶力计算 在普通泥水平衡顶管施工中，顶力计算： F=Fo+πBcτaL（2）
式中：F——总顶力（kN）； Fo——初始顶力（kN）； Bc——管外径（m）； τa——管子与土之间的剪切摩阻力（kPa）; L——推进长度（m） 初始顶力 Fo＝（Pe+Pw+ΔP）πBc2/4（3） 式中：Pe——挖掘面前土压力（根据土质情况计算，现阶段管道的埋深一般不会超过20m，考虑排泥不畅等原因，取Pe＝200kPa）； Pw——地下水的压力（kPa）； ΔP——附加压力（一般为20kPa）； （4） 式中：——管与土之间的粘着力（kPa）； ——管与土的摩擦系数（） （5） 式中：W——每米管子的重力（kN/m）；
市政给排水施工中的长距离顶管施工技术
市政给排水施工中的长距离顶管施工技术 市政给排水工程是城市基础工程建设的重点工程之一，因此要想推动城市化建设的快速发展就需要多关注给排水工程的建设，对施工技术进行升级，充分解决传统施工中存在的问题。目前市政给排水工程中最常用的施工技术是长距离顶管施工技术，该技术的使用需要结合施工现场的具体情况，通过对具体问题的具体分析选出最佳的施工策略。因此本文将就该项技术进行深入探究，对其进行详细分析，仔细介绍其施工工序，探讨出能够有效发挥其效果的施工方案。 标签：市政给排水；长距离顶管施工；应用 目前城市给排水工程的建设相对于其他技术工程的建设较为复杂，因此将长距离顶管施工技术使用在市政给排水工程中，在降低工程制作成本的同时为城市发展做出了卓越的贡献。该技术已经成为重点技术，采用该项技术能够减少开挖地面的成本，降低作业的危险性，保障成本的同时顺利达成铺设管道的目标，使城市的交通不再因工程建设而堵塞，影响居民的日常生活。因此专业人员需要对长距离顶管施工技术的前期准备施工方法以及施工工序有详尽的了解，充分掌握使用方法，推动给排水工程建设的发展。 一、应用分析 （一）前期准备 由于长距离顶管施工技术的使用方法比较复杂，在任何一个环节上出现失误都会造成整个工程的工程质量不佳以及经济成本的浪费，因此在施工开始之前需要展开较长一段时间的准备。 1.设计准备 在施工方案设计过程中需要对市政给排水工程的整体路线详细掌握，这就需要设计人员对现场进行仔细地勘察，了解工程所处的自然环境以及实际的情况，还有需要提前了解在工程开展过程中可能出现的干扰因素，展开详尽的调查以后再根据实际情况设计施工方案，保证人员安全以及工程的顺利开展。 2.现场准备 现场准备需要对现场所需器械的状态进行检查，落实现场的安全管理措施以及施工材料的检查。结束以后现场还需要对各项电路之间的连接进行核查，预防电路缠绕引起的安全事故发生。除此之外现场的监工人员需要掌握现场施工的具体步骤，在适当地时机引导现场工作人员的工作，保证工作进度，确保工程展开井然有序。 （二）施工方法：
顶管法施工
第一节顶管法施工 （一）概述 顶管施工是继盾构施工之后发展起来的一种土层地下工程施工方法，主要用于地下进水管、排水管、煤气管、电讯电缆管的施工。它不需要开挖面层，并且能够穿越公路、铁道、河川、地面建筑物、地下构筑物以及各种地下管线等，是一种非开挖的敷设地下管道的施工方法。 地下管线的非开挖施工法主要内容包括：地下管线的铺设、更换和修复。 1、顶管施工的基本原理 先在工作坑内设置支座和安装液压千斤顶，借助主顶油缸及管道间中继间等的推力，把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推到接收坑内吊起，与此同时，紧随工具管或掘进机后面，将预制的管段顶入地层。 边顶进， 边开挖地层， 边将管段接长的管道埋设方法。 施工时，先制作顶管工作井及接收井，作为一段顶管的起点和终点，工作井中有一面或两面井壁设有预留孔，作为顶管出口，其对面井壁是承压壁，承压壁前侧安装有顶管的千斤顶和承压垫板（即钢后靠），千斤顶将工具管顶出工作井预留孔，而后以工具管为先导，逐节将预制管节按设计轴线顶入土层中，直至工具管后第一节管节进入接收井预留孔，施工完成一段管道。为进行较长距离的顶管施工，可在管道中间
设置一至几个中继间作为接力顶进，并在管道外周压注润滑泥浆。顶管施工可用于直线管道，也可用于曲线等管道。 1-预制的混凝土管；2-运输车；3-扶梯；4-主顶油泵；5-行车；6-安全护栏；7-润滑注浆系统；8-操纵房；9-配电系统；10-操纵系统；11-后座；12-测量系统；13-主顶油缸；14-导轨；15-弧形顶铁；16-环形顶铁；17-已顶入的混凝土管；18- 运土车；19-机头 2、顶管施工的分类 <1>按所顶进的管子口径大小分：大口径、中口径、小口径和微型顶管四种。大口径多指Ф2m以上的顶管，人可以在其中直立行走。中口径顶管的管径多为1.2～1.8m，人在其中需弯腰行走，大多数顶管为中口径顶管。小口径顶管直径为500～1000mm，人只能在其中爬行，有时甚至爬行都比较困难。微型顶管的直径通常在400mm以下，最小的只有75mm。 <2>按一次顶进的长度（指顶进工作坑和接收工作坑之间的距离）分：普通距离
长距离输水管线设计
长距离输水管线设计 摘要：介绍长距离输水管线的设计原则、设计特点及设计人员在设计过程中应注意的问题。 关键词：长距离；输水管线；设计 Design for Long Distance Water Pipeline ZHANGJingHANYi-chen (CNPC Northeast Refining & Chemical Engineering Co. Ltd. Jilin Design Institute, Jilin132002，China) Abstract: Design principles and characteristics of long distance water pipeline were introduced. Points for attention of designer in designing were expounded. Key words: long distance；water pipeline；design 目前越来越多的新建大型工艺装置，按城市统一规划要求远离城镇居民聚居地，从而导致其距水源地较远，需要长距离输水，来保证装置的安全用水。以下是对长距离输水管线设计的一些体会。 1．长距离管道输水工程的特点 输水距离长，沿途地形条件比较复杂，压力流输水管线有升有降，起伏不平。根据管线布置要求和运行要求，管路需要安装许多附件，如排气阀、泄水阀、连通阀等。 2．长距离输水管道设计 2.1长距离输水管线路径选择 （1）管线路径应尽量做到线路短，起伏小，土石方少，造价经济，少占农田。 （2）走向和位置应符合城市和工业企业的规划要求，并尽可能沿现有道路和规划道路敷设，便于施工和维护。 （3）应尽量避免穿越河谷、山脊、沼泽、重要铁路和泄洪地区，并应避开滑坡、塌方以及易发生泥石流和高侵蚀性土壤地区。 （4）管线路径的选择还应考虑近远期结合和分期实施的可能。
长距离顶管施工中继间的分布
仅供参考[整理] 安全管理文书 长距离顶管施工中继间的分布 日期：__________________ 单位：__________________ 第1 页共6 页
长距离顶管施工中继间的分布 1中继间的顶力 为了留有足够的顶力储备，当顶进的过程中顶力达到中继间顶力的50%时就需要下中继间。 中继间油缸的活塞杆直径d=140mm,中继间压力等级为Pmax＝31.5MPa。 中继间顶力 F中＝n×Pmax×A（1） =24×31.5×106×π×(0.14/2)2 =11632kN 2顶力计算 在普通泥水平衡顶管施工中，顶力计算： F=Fo+πBcτaL（2） 式中：F——总顶力（kN）； Fo——初始顶力（kN）； Bc——管外径（m）； τa——管子与土之间的剪切摩阻力（kPa）; L——推进长度（m） 初始顶力 Fo＝（Pe+Pw+ΔP）πBc2/4（3） 式中：Pe——挖掘面前土压力（根据土质情况计算，现阶段管道的埋深一般不会超过20m，考虑排泥不畅等原因，取Pe＝200kPa）； Pw——地下水的压力（kPa）； ΔP——附加压力（一般为20kPa）； 第 2 页共 6 页
（4） 式中：——管与土之间的粘着力（kPa）； ——管与土的摩擦系数（） （5） 式中：W——每米管子的重力（kN/m）； t——管壁厚度（m） 将式（15）、（14）代入（12）经变换位置后得 （6） 式中：q——管子顶上的垂直均布荷载（kPa）； a——管子法向土压力取值范围，可参见表 q=We+P（7） 式中：We——管顶上方的土的垂直荷载（kPa）； P——地面的动荷载（kPa）（现阶段顶管施工的埋深较深，地面的动荷载可以忽略，即取p＝0） （8）r——土的容重 c——土的内聚力（kPa）； Be——管顶土的扰动宽度（m） Ce——土的太沙基荷载系数（土的有效高度） (9) 式中：K——土的太沙基侧向土压力系数（K=1）；μ——土的摩擦系数（μ＝tgφ） (10) 式中：Bt——挖掘的直径（m）；Bt=Bc+0.1 在一般的泥水平衡顶管所适应的土质中，根据经验a与C′的取值 第 3 页共 6 页
长距离输水工程中的技术问题分析
长距离输水工程中的技术问题分析 随着输水工程的发展和社会经济的发展，长距离输水工程将会越来越多，以下是搜集的一篇探究长距离输水工程技术问题的论文范文，供大家阅读查看。 我国是一个水资源较为丰富的国家，但是由于我国人口基数大，人均水资源占有量非常低，远远低于世界人均水资源占有量，被联合国列为贫水国。另外，我国幅员辽阔，存在严重的水资源分布不均现象，南方的水资源占全国水资源的80%左右。而且，随着气候变暖，我国北方的水资源越来越少，因此，跨流域调水工程成为缓解这种水资源分布极度不均衡的重要方法措施，从而带来了长距离输水工程。长距离输水一般可以分成重力流输水和压力流输水两种形式，在有条件的情况下，选择重力流输水能取得更好得节能效果。下面就长距离输水工程中的技术问题进行分析。 1、长距离输水工程中管材的合理选择 长距离输水工程中，管材的选择需要依据工程的规模、工程的重要级别、压力等级、输水距离的长度、沿途地质水文条件、管道的性能等因素，进行技术性、经济性、安全性等方面的综合评估，然后确定管材。 我国幅员辽阔，不同地区的地质条件等有很大差异，同时经济发展状况和管材的应用情况也有很大差异。而每一项长距离输水工程都具有其独有的特点，这使得管材的选型也非常复杂。某一种管材在一个工程中运用取得较好的经济、安全、质量效果，但是在另一个工
程项目中可能就取不到这样的效果了。根据多年的实践经验，长距离输水工程中的管材主要有离心球墨铸铁管、钢管、玻璃钢管、预应力混凝土管、钢筒混凝土管这几种。其中，预应力混凝土管是成本最低的管材，在我国已被广泛运用到长距离输水工程中，但是其自重大，因此选用该管材时必须严格控制工作压力，将其控制在0.4-0.8MPa 之间为宜，也正是因为这一缺点，影响了预应力混凝土管在长距离输水工程中的应用推广。 某市政长距离输水工程中，其原定设计中选择钢筒混凝土管作为重力流管道，选用钢管作为压力流管道，在局部地方进行阳极保护。由于该项目是重点项目，对单管的输水安全性要求高，且为长距离输水，在实际施工中，将管材改为K9级离心球墨铸铁管，有效保证了输水的安全性，减少了后期维护量。 2、水锤的安全防护措施 凡是有泵和压力管道的地方就有水锤，因此水锤也是长距离输水工程中的一个重要技术问题，做好其安全防护措施是保证长距离输水工程安全输水的重要措施。 在长距离输水工程中采用压力流输水方式时，需要采用水锤消除器、调压井、液控蝶阀、旁通管泄压等方式实现水锤的防护，避免其对泵站造成危害。同时，由于长距离输水工程输水管道长，在起泵时也很容易出现因水锤导致管道损坏现象，因此，必须进行合理的水锤安全防护设计。
给排水施工中的长距离顶管施工技术
给排水施工中的长距离顶管施工技术 发表时间：2017-11-21T11:17:48.893Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第17期作者：蔡伊俊 [导读] 市政工程建设施工是城市建设当中的重要部分，只有加强市政工程建设，才能真正有利于城市居民的日常生活，保障城市可持续发展。 上海城投水务（集团）有限公司供水分公司闵行供水管理所，上海201109 摘要：给排水工程是城市基础设施系统的重要组成元素，若想保证给排水处理的高效性，必须严格控制给排水施工质量，将长距离顶管施工技术应用到给排水施工之中，强化对各项技术要素的管控，以降低技术风险。开展给排水施工中长距离顶管施工技术时，必须重视施工质量，以保证城市的稳定运转，科学设定施工标准，及时处理好环境污染与破坏问题，及时为给排水工程施工提供条件。为此，本文就给排水施工中的长距离顶管施工技术开展了分析与探究。 关键词：给排水施工；长距离；顶管；施工技术 引言 在科学技术日益飞速发展的今天,城市居民水平也在逐步的提高,人们从过去的物质生活追求逐步的上升为精神物质的双重追求,各种市政工程和基础设施作为人们生活中不可缺少的重要部分,受到人们的广泛关注。城市地下管道改造已成为当前城市化发展的主流。更是各种城市基础设施施工和应用的关键。 1长距离顶管技术在城市给排水施工中的应用价值 给排水工程为城市生产、生活用水提供了重要的支持，并在排污、防洪等方面发挥着重要的职能，同时对于城市建设与环境保护有着良好的协调作用，对于经济发展和社会进步有着积极的促进作用。如何提高城市给排水施工质量，需要针对施工过程中存在的相关问题，采取有效的措施给予解决。 2城市给排水工作的现状 作为城市现代化发展的主要构成成分，市政给排水施工质量的优劣直接影响着城市经济社发展，通过进一步完善市政给排水体系，可最大限度满足人们日益增长的物质文化需求，还能起到保护环境、维持生态平衡的作用。但我国城市给排水施工目前还存在许多问题，例如：（1）排水设施如同摆设，无法充分发挥其原有功能；（2）排水系统存有缺陷；（3）养护及维修等环节排水管道或其他设备施工不到位。因此，由现阶段实际情况分析，还需加大我国城市工程建设力度，不断提升给排水工程管制力度，保证给排水工程施工设计方案合理化，并充分引入新技术、新设备，以此提升给排水工程施工整体质量。 3市政给排水施工中长距离顶管施工技术的实际应用 近日，某市区道路市政工程开始施工。工程的长度以及宽度分别为440.77m和18m。对雨水管网进行安装，安装完成后将与下游道路排水管道相连，形成完整的排水体系。为了提升给排水施工质量和效率，施工技术人员经过全面勘察，决定综合应用非开挖顶管施工技术、顶管施工技术、水平螺旋钻进施工技术，并加大对通风系统的建设力度，从而从根本上提升工程质量，并构建安全的施工环境，加大对施工人员的保护力度。 3.1非开挖顶管施工技术的应用 我国在积极进行市政工程建设的过程中，为了提升给排水施工质量和效率，不断进行了长距离顶管施工技术的创新，非开挖顶管施工技术就是在这种情况下产生并得到广泛应用的。目前，该技术的合理应用，呈现出了良好的经济性以及较高的施工效率。在实际施工中，非开挖施工方式以灰浆喷射衬层法为主。尽管该技术拥有种种优势，也已经引起了相关施工部门的高度关注，但是针对该技术的理论研究和具体应用方法的研究还相对较少，目前，我国市政给排水施工规模不断增加，这就要求相关研究人员必须加大对该技术的深入研究力度，相关研究应围绕地表施工这一中心，同时，该技术使用中不是完全不挖沟，而是应当开挖工作沟。现阶段，传统的开挖施工技术已经逐渐被非开挖顶管施工技术所取代，在对非开挖技术进行使用的过程中，传统技术会对该技术产生一定程度的限制性，如果没有进行合理的处理，将导致严重的偏差产生于工程建设中，导致工程无法顺利完工，因此，施工人员必须从市政给排水工程实际出发，对合理使用非开挖顶管施工技术，将其价值充分发挥出来。同时，非开挖顶管施工技术运行过程中的原理、方式等都必须得到施工人员的全面掌握，只有这样，才可以在实际施工中提升对该技术的利用效率，高效展开市政给排水施工，保证工程质量。值得注意的是，必须合理的设计管道才能够提升非开挖顶管施工技术的利用率，从而提升敷设管线的质量，工作人员在发现管线存在质量问题时，应对其及时进行更换，为保证长距离顶管施工技术在市政给排水建设工程中的合理应用奠定良好的基础。 3.2顶管施工技术的应用 在市政给排水工程建设中，如果需要进行顶进钢套管施工，通常需要对顶管施工技术进行应用，该技术应用中，可以确保其他公共管道长期处于稳定的运行状态下，并且，实际施工中也应当在地表设置两个基坑井，在井中放置钢管，这样一来，机械将通过千斤顶这一重要媒介开始向顶部推进。并且，必须对出口进行预留，只有这样才能够提升工作井设置的科学性，确保紧密的联系产生于接收井与土层之间，在此基础上形成的管道施工管理流程更加完善。 3.3水平螺旋钻进施工技术的应用 在市政给排水施工中，最常见的施工技术之一就是水平螺旋钻进技术，该技术指的是钢管在从工作井中向预留井推进的时候，需要对水平螺旋钻杆进行充分的应用。目前，我国在市政给排水施工中，对该技术的使用已经构建了相对健全的管理制度，能够确保实际施工中该技术的合理应用，地表受到干扰的程度也将被降低，施工现场的环境受到破坏的影响也有所减少。值得注意的是，必须在小孔径钢筋混凝土排水管道施工中才能够对水平螺旋钻进施工技术进行充分的应用，而技术使用的难点在于操作人员对方向的控制难度较高，因此，一定的偏差很容易在施工中产生，这就要求施工人员加大对该技术的控制力度，并努力实现创新，才能够为减少误差、提升市政给排水工程质量奠定良好的基础。 3.4通风系统的应用 在市政给排水施工中使用长距离顶管施工技术，保证通风是关键措施之一，由于施工距离相对较长，因此氧气不足是施工人员需要面
浅谈长距离管道输水工程设计
浅谈长距离管道输水工程设计 摘要：长距离输水管道目前已在城市供水，农灌泵站等领域中广泛采用，而输水管道设计合理与否，将对工程投资、施工、运行管理等方面产生很大影响。本文对长距离管道输水工程中管材的选择、输水管道的数量、通气及输水管道的粗糙系数n值选取等技术问题，进行了探讨。 关键词：长距离管道输水；管材管道；选择 1长距离输水管道管材的选择 合理选择管材对长距离输水工程十分重要。不仅是输水管道安全运行的关键，而且还决定工程造价的高低。管材选择应根据管径、内压、外部荷载，管道敷设区的地形、地质、管材的供应，按照施工方便、运行安全、经济合理的原则确定。在城市长距离输水工程中，管道直径大都在1m以上，管道输水工程常用的管材有球墨铸铁管、钢管、预应力钢筋混凝土管、预应力钢筒混凝土管、玻璃钢复合管道。 1.1大口径球墨铸铁管 大口径球墨铸铁管用于国内输水工程已有10a时间，在生产、使用过程中已经积累了一定经验。球墨铸铁管的特点是强度高韧性大、耐腐蚀能力强，并且接口采用“T”型接头，施工安装方便，有很强的适应地基变形和抗震能力，但价格较贵。 1.2钢管 钢管应用历史悠久，范围广，是一种常用的安全管材。优点是适应性强，加工灵活方便，可承受较高的内压。缺点是不宜承受较大的外荷载，一般超过4m 时，就要考虑加固处理。另外，钢管防腐麻烦，总造价高，一旦防腐处理不当，将直接影响其使用寿命和输水能力。钢管还应根据工程的具体情况考虑伸缩节等措施，以保证输水安全。 1.3预应力钢筋混凝土管 预应力钢筋混凝土管在我国应用较为广泛。一度成为长距离输水工程的主要管材。其特点是工程总造价低，抗震性能及水力条件好，不需做防腐处理，是一种适合长距离重力流输水的经济管材。其缺点是笨重、运输及施工不方便。由于工艺原因存在空鼓或出现承口圆形不规则等，易引起渗漏。 1.4预应力钢筒混凝土管 预应力钢筒混凝土管不仅具备预应力钢筋混凝土管及钢管的双重优点，而且
长距离输水水力计算
长距离输水管道水力计算公式的选用 1． 常用的水力计算公式： 供水工程中的管道水力计算一般均按照均匀流计算，目前工程设计中普遍采用的管道水力计算公式有: 达西（DARCY ）公式： g d v l h f 22 **=λ （1） 谢才（chezy ）公式： i R C v **= （2） 海澄－威廉（HAZEN-WILIAMS ）公式： 87 .4852.1852.167.10d C l Q h h f ***= （3） 式中h f ------------沿程损失，m λ―――沿程阻力系数 l ――管段长度，m d-----管道计算内径，m g----重力加速度，m/s 2 C----谢才系数 i----水力坡降； R ―――水力半径，m Q ―――管道流量m/s 2 v----流速 m/s C n ----海澄――威廉系数 其中大西公式，谢才公式对于管道和明渠的水力计算都适用。海澄－威廉公式影响参数较小，作为一个传统公式，在国内外被广泛用于管网系统计算。三种水力计算公式中 ，与管道内壁粗糙程度相关的系数均是影响计算结果的重要参数。 2． 规范中水力计算公式的规定 3． 查阅室外给水设计规范及其他各管道设计规范，针对不同的设计条件，推荐采用的水力 计算公式也有所差异，见表1： 表1 各规范推荐采用的水力计算公式
4． 公式的适用范围： 3．1达西公式 达西公式是基于圆管层流运动推导出来的均匀流沿程损失普遍计算公式，该式适用于任何截面形状的光滑或粗糙管内的层流和紊流。公式中沿程阻力系数λ值的确定是水头损失计 算的关键，一般采用经验公式计算得出。舍维列夫公式，布拉修斯公式及柯列勃洛克（C.F.COLEBROOK ）公式均是针对工业管道条件计算λ值的著名经验公式。 舍维列夫公式的导出条件是水温10℃，运动粘度1.3*10-6 m 2/s,适用于旧钢管和旧铸铁管,紊流过渡区及粗糙度区.该公式在国内运用教广. 柯列勃洛可公式 )Re 51 .27.3lg( 21 λ λ +?*-=d (Δ为当量粗糙度,Re 为雷诺数)是根据大量工业管道试验资料提出的工业管道过渡区λ值计算公式,该式实际上是泥古拉兹光滑区公式和粗糙区公式的结合,适用范围为4000 长距离人工顶管施工工法 目录 1前言 (3) 2工法特点 (3) 3适用范围 (3) 4工艺原理 (3) 5施工工艺流程及操作要点 (4) 5.1施工流程 (4) 5.2施工准备 (4) 5.3工作井及后靠背制作 (5) 5.4导轨及顶管设备安装 (6) 5.5顶进施工 (7) 5.6长距离人工顶管措施 (9) 5.7竣工验收 (12) 6机具设备 (12) 7劳动组织 (13) 8质量要求 (14) 8.1本工法应执行的标准规范 (14) 8.2质量保证措施 (14) 9安全措施 (15) 10环保措施 (16) 11效益分析 (17) 12应用实例 (17) 1前言 胜利油建公司广东天然气管网一期项目部施工的广东天然气管网惠州段位于广东省惠州市惠城区和惠阳区。始于东江大呗，经潼湖军垦区，沥林镇工业园区，终止于惠州市工业园。线路实长约47.9公里，设计压力10MPa，管径为Φ914mm，壁厚分别为 16mm、17.5mm、22mm。区域地貌主要有低山、丘陵、山间盆地、山间峡谷等。其中管线 在沥林镇凤凰岗村穿越凤凰岗山体后沿惠莞高速向镇隆镇方向延伸。原方案采用开挖山体沟下焊接，但考虑到山体地势陡峭，受地形限制，大型设备无法进入，土方量较大，山体开挖后需要支护等因素，并且开挖施工影响居民正常生产生活，由于南方地区，特别是广东境内居民风水意识强烈，业主、监理及项目部联合多次处理工农关系未果，严重影响了我项目部施工进度。根据相关部门提供的资料及经过现场勘探，最后决定采用采用人工顶管方式，即利用两台320吨千斤顶并结合中继间技术及注浆技术，完成284m的山体穿越，顶管用钢筋 混凝土套管DRC1800×2000mm GⅢA JC/T640。 2工法特点 2.1长距离人工顶管施工与机械顶管相比，其显著特点如下: 设备简易，技术难度低，易于推广，施工成本低； 工作井及接收井占用场地小； 容易发现对下障碍物，清楚的做出判断，防止不必要的损失。 2.2与大开挖穿越相比，对周围环境影响小，可有效保护环境，不影响人们生活秩序。 3适用范围 本施工工法适用于能自立的土中，如粘土、亚粘土、强风化岩层，在采取注浆或降水的辅助施工后，可适用于砂性土，砂砾土等。 本施工工法可敷设穿越地面构（建）筑物、山体、公路、铁路等，管径在1.0~2.5m，长度在300m以内的给水管道、排污管道、工业地下管道等。 4工艺原理 水利水电技术第50卷2019年第2期 易雨君，唐彩红，张尚弘.南水北调中线工程典型渠段一维水动力水质模拟与预测[J].水利水电技术，2019,50(2)：14-20. YI Yujun,TANG Caihong,ZHANG Shanghong.One-dimensional hydrodynamic simulation and water quality prediction of typical channel of the Middle Route of South-to-North Water Diversion Project[J].Water Resources and Hydropower Engineering,2019,50(2):14-20. 南水北调中线工程典型渠段一维水动力 水质模拟与预测 易雨君I,唐彩红I,张尚弘2 (1.北京师范大学水沙科学教育部重点实验室，北京100875； 2.华北电力大学可再生能源学院，北京102206) 摘要：为了研究南水北调中线工程复杂水工建筑物影响下的水流特性以及对污染物在渠道内输移、衰减过程的影响，保证输水过程中的水质安全，分析了突发性污染事故潜在污染源特征，构建了南水北调中线工程典型输水渠段的一维水动力水质模型，模拟倒虹吸、节制闸、涵洞、隧洞、渡槽、公路桥6种水工建筑物影响下输水渠道内的水流特性，采用七里庄断面实测水位、流量、水质(总磷、氨氮)数据对模型进行了校核与验证；并运用该模型预测店北公路桥突发水污染事故时，3种输水流量、3种负荷、3种污染物泄露至渠道后污染物沿程分布规律。结果表明：该模型能有效模拟复杂水工建筑物下的水动力和污染物输移特性，下车亭分水口处污染物浓度超标与否受输水流量和污染负荷共同影响。针对分水口处水质指标浓度变化，提出合理、有效分水和退水方式，为保障南水北调中线工程输水水质安全提供参考。 关键词：南水北调工程；水工建筑物；水动力水质模型；水质预测 doi:10.13928/https://www.360docs.net/doc/6e1097681.html,ki.wrahe.2019.02.003 中图分类号：X522文献标识码：A文章编号：1000-0860(2019)02-0014-07 One-dimensional hydrodynamic simulation and water quality prediction of typical channel of the Middle Route of South-to-North Water Diversion Project YI Yujun1,TANG Caihong1,ZHANG Shanghong2 (1.Ministry of Education Key Laboratory of Water and Sediment Science,School of Environment,Beijing Normal University, Beijing100875,China； 2.Renewable Energy School,North China Electric Power University,Beijing102206,China) Abstract:This study aims to explore flow characteristics through complex hydraulic structures in the Middle Route of the South-to-North Water Transfer Project,and how pollutants transport in the channels.A MIKE11one-dimensional hydrodynamic and wa-ter quality model is established.The model calibration and validation are conducted using measured water levels,discharges,and water quality data(total phosphorus,ammonia nitrogen)at Qilizhuang section.On the basis of hydraulic structures setting over study channel,potential pollution sources for transferred water is analyzed.Dianbei bridge is considered as the location occurred sudden pollution accidents.Total three steady discharges,three pollutants,and three loads of each pollutant are simulated em-ploying this model.Simulation result shows that the model is a good predictor for water flow and pollutants concentration for the study channel.Concentration of pollutants at Xiacheting diversion is affected by the input discharges and pollution loads.And al- 收稿日期：2018-06-28 基金项目：国家自然科学基金(51722901,51439001)；中央高校基本科研业务费专项资金资助 作者简介：易雨君(1981—),女，教授，博士研究生导师，博士，主要从事流域水环境、水生态效应研究。E-mail：yiyujun@https://www.360docs.net/doc/6e1097681.html, 14Water Resources and Hydropower Engineering Vol.50No.2 长距离顶管施工中继间的分布 (新编版) Safety work has only a starting point and no end. Only the leadership can really pay attention to it, measures are implemented, and assessments are in place. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0105 长距离顶管施工中继间的分布(新编版) 1中继间的顶力 为了留有足够的顶力储备，当顶进的过程中顶力达到中继间顶力的50%时就需要下中继间。 中继间油缸的活塞杆直径d=140mm,中继间压力等级为Pmax＝31.5MPa。 中继间顶力 F中＝n×Pmax×A（1） =24×31.5×106×π×(0.14/2)2 =11632kN 2顶力计算 在普通泥水平衡顶管施工中，顶力计算： F=Fo+πBcτaL（2） 式中：F——总顶力（kN）； Fo——初始顶力（kN）； Bc——管外径（m）； τa——管子与土之间的剪切摩阻力（kPa）; L——推进长度（m） 初始顶力 Fo＝（Pe+Pw+ΔP）πBc2/4（3） 式中：Pe——挖掘面前土压力（根据土质情况计算，现阶段管道的埋深一般不会超过20m，考虑排泥不畅等原因，取Pe＝200kPa）； Pw——地下水的压力（kPa）； ΔP——附加压力（一般为20kPa）； （4） 式中：——管与土之间的粘着力（kPa）； ——管与土的摩擦系数（） （5） 式中：W——每米管子的重力（kN/m）； 长距离输水工程有关技术问题的探讨 论文作者：陈涌城 摘要：概述华北院承担在建长距离输水工程实例，论述长距离输水工程管材的选择，水锤的防护技术与安 全措施，经济流速的计算与经济管径的确定方法。 关键词：长距离输水工程水锤经济流速经济管径 华北设计院自78年以来承担和参加国内大型长距离输水工程累积18项之多，如天津市“引 滦入津”工程，大连市“引碧入连”工程，石家庄引岗黄水库水工程等等，目前正在设计或 正在施工中尚有8项，列表如下： 长距离输水工程在建项目表 序号工程名称工程简介工程进展情况 1邯郸市“岳济邯”工程 （二期） 岳城水库至铁西水厂，管道总长56km（重力流），规模10万m3/d，工压0.4-0.5Mpa， 采用DN1200预应力混凝土管长36km，DN1400预应力混凝土管20km。输水线 路走向同一期 施工图设计阶段 2长治市辛安引水工程 （二期） 辛安水源至长治水厂输水规模8.64万m3/d(lm3/s)，采用DN1000钢管，δ=10mm， 工压1.8Mpa，L=12km；DN1000预应力混凝土管，工压0.6Mpa，L=12km；DN900 预应力混凝土管，工压0.6Mpa，L=12.17km 正在进行管材与施工 队伍的招投标。 3衡水市“引湖入衡”工 程 衡水湖至衡水市水厂，规模10万m3/d，工压0.4Mpa，采用2根DN800预应力 混凝土管，管长L=9.8km(其中穿越河道采用钢管) 取水工程正在施工， 取水管道已敷设 6km。 4呼和浩特市引黄供水 工程 黄河浦滩拐至金河水厂，总长82.16km1）二道洼水库上段，规模40万m3/d，采 用二根DN1600球墨铸铁管，长2.73km，工压0.8Mpa；采用DN2000PCCP管（预 应力钢套筒混凝土管），长62.96km，工压0.6Mpa。2）二道洼水库下段（重力流）， 规模20万m3/d，采用二根DN2000预应力混凝土管，工压0.4Mpa，长16.47km。 取水泵站正在建设， 二根球墨铸铁管敷设 完毕，PCCP管与PCP 管正在施工。 5温州珊溪水库枢纽供 水工程 1）陈岙泵站至浦东隧洞，规模34.1万m3/d，工压0.6Mpa，采用DN1800钢管， δ=16mm，长12km（西线）2）陈岙泵站至状元水厂，规模39.6万m3/d，工压 0.6Mpa，采用DN2000钢管，δ=18mm，长22km（东线） 陈岙泵站建完，西线 工程开始，东线管道 施工图设计完成。 6唐山市陡河水库供水 工程 陡河水库至唐山市水厂1）近期规模15万m3/d，采用DN1400预应力混凝土管， 工压0.6Mpa，管道长18.68km。2）远期规模10万m3/d，工压0.6Mpa，采用DN1200 预应力混凝土管，管道长18.68km。 施工图设计阶段 7大连庄河市朱隈水库 供水工程 朱隈水库至水厂（重力流）规模10万m3/d，工压0.4Mpa，采用二根DN1000预 应力混凝土管，管道长16km。 计划开工 在华北院承担18项长距离输水工程中，其中有7项属重力流输水，11项属压力流输水。 从节约能源的角度考虑，有条件的情况下，采用重力流的形式是合理的。长距离输水工程的输水方式较多，天津市“引滦入津”工程比较典型，该工程几乎包括了长距离输水各种型式和内容。“引滦入津”工程长234km（自大黑汀水库至天津市内）。工程包括开挖长11.38长距离人工顶管施工工法
南水北调中线工程典型渠段一维水动力水质模拟与预测
长距离顶管施工中继间的分布(新编版)
长距离输水工程有关技术问题的探讨