长距离渠道管道联合输水运行管理经验总结

DOI:10.16616/ki.11-4446/TV.2019.02.13
□水刺律设与管理2019年第2期___________________________________________________________
长距离渠道管道联合输水运行管理
经验总结
马其豪
(山东省肢东调水局威海分局，山东威海264200)
【摘要】肢东调水工程自输水运行以来，有效缓解了肢东地区水资源紧缺的局面，发挥了巨大的社会和经济效
益。

本文从输水运行机构、运行前期准备、自动化监测监控、冰期运行处置经验、水质监测和应急措施等方面，阐述
了跨地区长距离渠道、管道联合输水运行管理经验及所需重视的关键环节，以期对同类工程运行管理提供借鉴。

【关键词】渠道管道;联合输水;运行管理；经验
中图分类号：TV672 文献标志码：B文章编号：1005-4774(2019)02-052-04
Summary of experience in the management of long-distance
pipeline combined water transport operation
MA Yinghao
(Shandong Jiaodong Water Diversion Bureau Weihai Branch，Weihai 264200，China% Abstract:Jiaodong water diversion projec has effectively alleviated the shortage of water resources in the water transmission operation. It has great social and economic benefits. Operation and management experience regional long-distance channel and pipeline combined water transport and the key links that need to expounded in the paper from the aspects of water transport operation mechanism，pre-operation preparation，automatic
monitoring and control，ice p eriod operation and disposal experience，water quality monitoring and emergency measures，
etc.，thereby providing reference for the operation and management of similar projects.
Keywords:channel pipeline #combined water transport #operation management #experience
2013年9月以来，山东省遭遇多年持续干旱，部分
地区甚至达到了 70年一遇的特大干旱，全省河道断流 780条，小型水库、塘坝等干枯1400多座，大中型水库 蓄水较历年同期明显偏少，部分处于死水位以下。

2015年12月起，胶东调水工程启动并实施了向烟台、威
海两市应急抗旱调水，至今为两市输水近5亿m3，有效 缓解了当地水源紧张局面。

这是山东省胶东地区引黄 调水工程主体工程完工后首次全线运行输水，运行 820余天，状况良好，形成了一套行之有效的调度运行管理办法。

1工程概况
胶东调水输水干线是山东省“T”字形调水大动脉 的重要组成部分，分为引黄济青输水干线和胶东地区
引黄调水输水干线，以滨州博兴打渔张引黄闸为起点，经160km输水明渠至潍坊昌邑宋庄分水闸。

宋庄分水 闸以下分为两路，一路至青岛城阳棘洪滩水库，全长 92km明渠，为引黄济青输水干线;一路至威海文登米
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马英豪/长距离渠道管道联合输水运行管理经验总结
山水库，包括明渠和管道暗渠，全长322km，为胶东地 区引黄调水输水干线。

胶东地区引黄调水输水干线于2013年完工，工程 设计流量4.'〜22m3/s。

该段工程输水线路长，建筑物 形式多样，先是1N1km明渠部分，再经过黄水河泵站连 接下游161km管道、暗渠和隧洞。

管道直径2200〜1600mm，管材种类有螺旋钢管、PCCP和玻璃钢管三 种，调度运行难度大，尤其是高疃泵站至米山水库段，90km管道布设随沿线地形高低起伏，管中心高程最高 点与最低点高差达80m左右，调度指令动作灵敏度高，上下联动间隙短，对调度运行及操作提出更高的要求。

2运行前期准备
2.1确定运行管理机构
此次应急调水为胶东地区引黄调水输水干线完工 后首次全线运行，采用的是“建管一体’’的运行管理模 式，从工程建设开始到运行管理自始至终由一个机构、一套人马全面负责。

运行管理骨干力量主要是工程建 设管理的直接参与者，他们对工程状况最为熟悉，因此 在调度运行过程中对全线渠道、管道及泵站的安全运 行和调度起到了中坚作用。

同时，按照因事设岗、因岗 定人、尽量精简的原则，并统筹考虑为长期运行管理总 结经验、培养锻炼队伍，聘用基层作业人员，包括具体 设备操作、巡查看护等人员。

形成了省局、分局、管理 站（处）等三级机构进行管理，其中省局负责全线（包 括引黄济青输水干线％调水运行指挥，分局及以下负责 具体工作实施。

2.2全面工程检查
运行前对工程进行全面检查，确保渠道通畅、无阻 水，对高筑方渠段、穿渠倒虹处等存在安全隐患的渠段 重点检查;倒虹、渡槽等水工建筑物无漏水、堵塞现象; 管道段必须达到全线无裸露、无漏水现象，阀门井、排 气井、排水井室内干净整洁;各闸阀、排气阀、排水阀必 须进行调试，确保所有闸阀、排气阀、排水阀可以灵活 启闭，并处于相应的工作状态;供电系统、泵站、闸站以 及通信设备应进行调试，确保各部功能完善且性能稳定。

3运行原则和注意事项
因胶东地区多丘陵地，工程自宋庄分水闸以下共 设7级提水泵站，其中明渠段3座，管道段3座，明渠 管道连接1座。

明渠输水多为自流，管道输水以泵站 加压为主。

根据工程特点以及整体调度计划，烟威两 市总分水流量不超过8.5m3/s。

因流量较小，运行期间 泵站需大小机组交替配合使用，除泵站需要进行流量 匹配外，管道段的运行控制是运行的重点和难点。

3.1调度运行原则
2统一调度，严明纪律。

这是调度运行的最基本 原则，必须严格遵守，调度指令均由省局调度中心发 出，分局调度中心在执行完指令后，需及时反馈完成情 况。

其中管道段因反应时间短，控制性节点由省局调 度中心直接调度。

I正常情况时，尽量保持平稳运行。

因渠道输水 流量仅达到设计流量的40_〜60_，在低水位贯通 后，通过调节节制闸控制渠道水位，通过调整泵站机组 运行及管道阀门开度控制分水流量。

>周期性计算，精准性控制。

沿线分水口门多达 10处，根据流量匹配原则，自末端逐级向上每日累计 流量，并计算各泵站间流量和水量损失，预估各泵站机 组运行数量及时间，同时在各分水完成前应及时计算 渠道蓄水量和渗漏损失。

通过精细化计算，科学合理 分配水量，在兼顾运行效率和节能的同时，及时发现突 发险情。

;要瞻前顾后。

明渠和管道联合运行，要充分发 挥明渠和泵站前池的调蓄能力，注意明渠水量损失及 前后流量匹配情况，尤其要加强对高填方段、渡槽、有 渗漏的渠段、泵站机电设备和管道等部位的巡查，重点 关注上述水位及变化趋势，确保工程运行及分水安全。

3.2管道运行注意事项
根据工程实际地势，本着节约建设成本的原则，在 具有一定调蓄能力的桂山隧洞、孟良口子隧洞、星石泊 泵站前池和米山水库出水口前新设四处活塞式控制 阀，通过活塞式控制阀和其下游起到稳压作用的无压 水池、隧洞、泵站前池的配合，以及对控制阀前后压力
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或流量的控制，确保在任何工况下，高位水池、无压水 池和隧洞进出口竖井等几处关键节点的运行水位在合 理区间，从而保障整个管道输水能够保持在预定的工 作压力。

在输水线路各段管道充水结束后，各级泵站应首 先开启调速机组小流量对输水管道进行加压充水，以 保证输水管道内积存的气体完全排出。

按加压充水时 的管道满管平均流速应达到〇. 3〜0. 5rn/s 的原则确定 各管段加压充水流量，确保各级泵站加压充水流量具 备达到流量平衡的条件。

加压充水完成后应维持一段 时间，并对沿线设备进行调试，然后根据计划分水流 量，转为正常输水运行。

根据实际工程情况，确定管道调度动作时序。

在 管道段第一级泵站黄水河泵站调节流量1E 后，温石汤 泵站相应调节流量，6. 3h 后相应调节高疃泵站流量， 同时调整桂山调压阀和孟良口子调压阀阀门开度， 30min 后调整星石泊调压阀阀门开度和星石泊泵站流 量，20min 后调整界石调压阀阀门开度。

尤其是要注 意需同步操作的部分不能延误。

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自动化监测监控系统
按照工程原设计要求，所有观测信息通过工程自
建的通信、计算机网络系统进行采集、传输，由于泵站、 闲站及管道暗渠段中该部分工程尚未建设完成，本次 调水采用临时通信措施进行主要控制点的数据传输， 实现基本运行数据的采集、传输、存储及处理，及时掌 握、总结分析工程沿线信息，保证输水系统安全稳定的 运行。

4.1明渠段运行监控方案
明渠段运行控制的主要目标是水位观测，重点监 控水位信息，并进行自动观测上报。

自宋庄分水闸至 黄水河泵站共计161km 明渠，设有倒虹、渡槽、泵站等 共计31处，平均间隔5. 1km ，实际各控制点间隔在1. 6 〜10km ，因此在各控制点前后各设一套信息采集装置 (共61套）即可满足渠道水位监控需求。

每个信息点安装压力式水位计采集水位信息（宋 庄分水闸同时传输流量计流量数据％，通过传输终端每
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小时传输一^次数据。

省局和分局调度中心分别设置一- 套水位显示系统，用于接收水位信息和监测单点数据， 并进行显示存储，自动生成报表。

4.2暗渠管道段运行监控方案
管道暗渠段共有四级加压泵站，并且线路长，全线 密切相连。

因此，其运行既需要泵站和线路的就地监 控，也需要全线的远程自动监控。

管道监测的主要任 务有!+收集、处理、显示和记录输水系统的运行状态 和参数;⑥确定不同运行工况的稳态运行参数$©协助 运管人员准确地开关阀门和启停设备，以实现选定的 运行工况;③通过运行参数的变化，提前预测、分析和 处理事故。

输水线路沿线分别设有管道、无压隧洞、暗渠、无 压水池等建筑物。

针对不同建筑物，其监测内容各不 相同。

监测内容按照输水管道需要监测压力和流量， 无压隧洞、无压水池需要监测水位的原则确定。

具备 现场显示及远传至控制中心的功能，各相邻控制点之 间数据信号共享。

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冰期运行要点
本次应急调水历经3个冰期运行，除最初气温骤
降冷水进入管道，螺旋钢管冷缩造成管道裂缝漏水外， 其他时间总体运转良好。

明渠段一般在12月中旬，加大宋庄分水闸流量， 待水头到达黄水河泵站后，逐段向上游通过控制闸门， 抬高闸前运行水位，使闸前过水断面增大，降低运行流 速，稳定形成冰盖。

全线水位调整完成后，宋庄分水闸 流量调减至原来数值。

抬高水位幅度一般比闸门不控 制状态时高0.5m ，以提高运行水位，降低流速。

同时， 应避免水位上下浮动过大，一般一天内水位上下浮动 不超过10cm 。

特别在气温回升时，应加强白天融冰、 夜间结冰时闸站前后水位的监测力度，并适当调节闸 门开度，保持水位和流量稳定。

从冷水明渠进入管道推进的情况看，当钢管遇冷 收缩后，较易出现阀门法兰漏水情况;福山段）
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管道破裂处也是螺旋钢管段，且前后均有镇墩约束。

冬季运行时管线是否能承受温度降低后的收缩应力需
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要进行判断，因此需对渠道、管道的运行水温变化情况 进行监控。

6水质监测
明渠渠道两侧均安装防护隔离网，而管道暗渠段 外来污染机会极小，因此在宋庄分水闲、黄水河泵站前 池和米山水库管道末端挡水闸分别布设三个水质监测 点，并委托各地有资质的专业监测机构进行监测，同时 省局调度中心也利用便携式快速水质监测仪器对渠道 水质变化情况进行随机监测，确保能够及时发现水体 污染事件。

7应急措施
各级管理机构都针对各自管辖段工程的实际情 况，制定了相应的应急预案，同时加强以属地管理为主 的应急处置队伍建设，建立联动协调制度，依靠公众力 量，形成统一指挥、反应灵敏、协调有序、运转高效的应 急管理机制。

此机制在福山段管道破裂突发事故抢修 中发挥了至关重要的作用，从发现异常到处置完成历 时2h3min，过程中各段流量分步调减，管线压力基本 保持稳定，全程未出现管线排空现象，并且没有造成弃 水损失。

8结语
通过对胶东调水工程明渠管道联合输水运行经验
(上接第11页）操作;试坑灌水法比较费工费时，对工 程施工进度有一定的影响;切取立方体试块称重法工 程量大，不仅费工费时而且切割所需要的条件高、周期 长，不适合碾压混凝土施工的及时检测。

分析试验数据可知!3种检测方法数据非常接近，干密度平均值也基本一致，其中核子密度湿度仪法检 测碾压混凝土重力坝不仅操作简单用时短，而且试验 数据可靠。

4结语
利用3种检测方法对守口堡胶凝砂砾石碾压混凝 土重力坝的密度进行检测，相互验证，试验数据准确可的总结，可对其他同类工程运行管理提供借鉴，但该工 程也存在着自动化系统不够先进，运管人员偏多的问 题，建议铺设通信专网，随之增加相应监控点，更新自
动化系统，进一步提高工程的准确性和可靠性，而且能 实现一定程度的自动化和智能化。

特别是对管道段的 调度控制，需要有专业的技术人员，培养或雇佣此类人 才的成本较高，而且人为控制难免存在疏漏现象，一 旦某个环节出现问题，对管道段的破坏将是灾害性 的，因此，实现调度运行智能化是未来输水运行管理 的趋势。

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######################靠。

切取立方体试块称重法费工费时且周期长破坏性 大，不适合在碾压混凝土工程中进行干密度检测，但在 本次试验中此法可起到验证数据准确性的作用;试坑灌 水法虽然数据准确，但用时长，影响工程施工进度;核子 密度湿度仪法检测碾压混凝土不仅操作简单、用时短，而且试验数据可靠。

因此，在碾压混凝土的施工质量控 制中可以广泛应用核子密度湿度仪进行密度检测。

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