文峪河百金堡园区供水工程管线设计中的几点体会
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气阀 1 6个 。
() 3 排水 阀的设置。规范要求 , 在管线的最低点须安装排
水 阀 , 以排 除沉 淀 物 以及 检 修 时 放 空 管 内 积 水 。 本 工 程 共 用 设排水阀 9 。 套 ( ) 墩 的设 置 。镇 墩 的 作 用 是 连 接两 端 管 道 ( 括 管 道 4镇 包
第2 ( 期 总第 10期 ) 8 2 1 年 5月 01
山西 水利科 技
S HANⅪ l YDRoTECHNI { CS
N .( o l o10 o T t N . ) 2 a 8
Ma 2 y.01 1
10 — 1 9 2 1 )2—5—2 0 6 8 3 (0 0 — — — 1 4 0
可用于长距离大 口径输水管 的管材有 : 钢管 、 钢筋混凝土 管 (C ) P P 、球墨铸铁管 ( I )及玻璃纤维增强塑料加砂管 DP ( P P 共 四种管材进行 比较 , RM ) 见表 1 。
表 1 各 种 管 材 的 综 合 造价 比较 指 标 管 径 单位 PP C 钢 管 DI P RP MP
金堡园区公路 , 采用 D 2 0钢顶管施工 , N10 兼作套管 , 其他地 段均采取开槽敷设 。
() 9 纵坡 比降 的设 计 。为 方 便 计 算 , 取 纵 坡 比 降时 , 选 应 尽量 采 用 整数 坡 降 。 比如 13 ,/0 110等 , /0 1 ,/0 5 这对 于推 算 每
的安 全 运 行 及 今 后 的 管理 维护 是 十分 重 要 和 必 要 的 。
() 2 排气 阀的设置。在管道运行过程中 , 水流会携带空气
进 入 管 道 , 了及 时排 出 管 内 空 气 , 免 管 内产 生 负 压 , 管 为 避 沿
1 非低 压输水管道 的工作特点 () 1地形复杂: 对于 自压输水管道工程来说 , 地形条件都 比 较复杂, 管线有升有降 、 起伏不平 。
2 — 0m 要 设 镇 墩 一 个 ,防止 下 滑 。本 管 道 工 程 / 没置 镇 墩 0 3 -" 1 4 - 、
1 7个 。
() 5 管路附件的设 置。长距离输水 管道 附件及转角较 多, 设计 中选取的角度越少 , 于管件的加工和安 装越 有利 。其 对
次 采 用 同 一 角度 对 设 计 人 员 来 讲 也 是 非 常方 便 的 。 ( ) 门井 的设 置 。根 据 输 水 管 道 流 量 调 节 、 气 、 水 6阀 排 排
合 比较 , 表 2 见 。 表 2 玻璃 钢 管 与 预 应 力混 凝 土 管 的 比较 分 析 表
6 一管径系数 , b 47 ; 取 =. 7
£ 管 道 长 度 , l 40 1 L = 2 一 = 9 m,2 1 1 7 m。
计 算得 管道 沿 程水 头损 失 h: . 29 6
h = d ,£ r。 _ 。
式 中 :广 管 道 沿 程水 头 损 失 , m;
.
2 单位综 合造 价指标包括管 沟开挖 、 ) 砂垫层 、 管子铺设
及回填的建筑工程费 , 不包括 配套 建筑物摊 销 , 临时工程摊
销 , 他 费用 摊 销 等 。 其 。
产 沿程水头损失摩阻系数 , O 095 一 取 .01; 0
称压力 ; 管道流速应不小于不淤流速( ② 一般取 05ms , . /)不大
于最大允许流速( 通常限制在 2 ~.ms; . 3 / ③设计管径必须是 5 0 )
已生产的管径规格 。一般经济管径可由下式计算 :
如/ 、
式 中 :一 d
一
玻 璃 钢 管 直径 , m;
mm DN8 0 DN8 O DN80 DN8 O 0 O 0 O O6 . 06 . 1 4 3 2 06 . 1 2 9 2 O6 . 96 2
m , =144 1 , =2.6+14 =440 n 。 . 1 1 9 . . l
局 部 水 头 损 失 按 沿 程 水 头 损 失 的 l 0 %计 算 , 44 l%= . 0m。 即 .Omx0 0 4
项目 单根管长度 接头密封防渗
玻璃钢管( MP RP ) 1 2i n 双胶圈 10 试压 , 0%
[ 稿 E期 】 0 0 0 — 3 收 l 2 1 — 3 2 [ 者 简 介 ] 月珍 , ,9 2年 生 ,0 5 毕 业 于河 北 工 程 学 院 水 利 水 电 工程 建 筑 专业 , 作 庞 女 17 20 年 工程 师 。
・
45 ・
第 2 月 庞 文
3 0 。 7.48 m
金属管体不 因动荷载 的冲击而降低强度 , 其管顶复土深度应
不 小 于 1 ~ . m。 . 1 0 2
2 0 通 水 以来 , 目工 程 运 行 良好 。 该 工 程 的 特 点 是 0 9年 项
输水 压力大 , 管线 高差大 , 因而搞好 前期设计 工作对 于管道
入 网 的水 头 要 求 。
糙
率
n O0 8, . 9 = . 4 ̄0 0 - 0 0 高
n 00 3 0 1 = .1— . 4 0 低
比玻 璃 钢 管 大 1. 34 %
同管径同压力下输水能力
等 流 量 管 直径
根据管道动水压力并考虑水锤后确定
管 道 工作 压 力 为 06MP 。 . a
胶 圈止 水 。
() 8 管道 的敷 设 。为 不影 响交 通 , 道 穿 越 3 7国道 和百 管 0
由表 1表 2可知 , 、 玻璃钢管和预应力钢筋混凝土管综合
单 位费用基本相近。但玻璃 钢管 的管材技术特性 明显 比预应
力 钢 筋 混 凝 土 管 更 具 优 势 。近 几 年 来 , 内玻 璃 钢 管 道 价 格 国
() 1 输水管线 充分利用渠 道水头 与地面 落差 , 采用 有压
重力 式 输 水 , 以减 少 能 耗 , 降低 工 程 运 行 成 本 。 () 2 输水 管 线 布 置 尽 量 取 直 , 少 转 折 , 减 以减 少 水 头 损 失
及控制工程的规模 , 降低工程造 价。 () 3 输水管线尽 量靠近现有 道路或 规划道路 敷设 , 以方
抗 渗 能 力 好
预应力混凝土管( CP P ) 4 5m ~ 单胶 圈无法试压
总水头损失 为沿 程水头损失与局部
水 头 损失 之 和 , 44 + . 48 即 . m 0 4m= . m。 0 4 4
所 以 ,管道 水 流净 水 头为 4 .5 — 8 2 4 48= 3 1 , . 4 . 2i 完全 能够满足各用户引水 4 6 n
便施工和运行维护管理。 ( ) 量 减 少 输 水 管 线 穿 越 公 路 及 河 道 ( 渠 )并 注 意 4尽 沟 , 尽 量 避开 不 良土 质地 带 。
( )输 水 管 线 布 置 时 尽 量 避 免 穿 越 村 庄 和 大 片 林 地 , 5 以
及 检修等需要 , 在管线适 当位置安装各种 阀门、 仪表 、 分水 三 通及伸缩节等附件 ,并将这些附件集 中安装于阀门井 内, 便 于操作 、 检修和保 护。本工程 阀门井设方形和圆形两种共 1 8
关键词 : 自压输水管道 ; 选线 ; 断设计 ; 纵 管材 ; 管径
中 图分 类 号 : V 7 T 62 文 献标 识 码 : B
文峪 河百金堡 园区供水工 程属于 自压输水 管道供 水工
程 。 为解 决 入 驻 文水 县 的 多 个 企 业 用 水 紧 张 的 问题 , 建 了 兴 此项 工程 。该 工 程 设 计 年 供 水 量 150万 t 水 管 道 全 长 0 。输 5 m管 道 直 径 8 0m 和 6 0m 进 口 在 文 峪 河 永 田渠 .k , 6 0 m 0 m,
m 流 量 系数 , m 1 7 一 取 =. ; 7 d 管径 , 一 m;
从表 1 以看 出 , 可 球墨铸铁管 ( I) D P 和钢 管的造价 明显
高 于其 它 两 种 管 材 , 次 设 计 不 再 考 虑 这 两 种 管 材 。 在 此 基 本
础上 , 对玻璃 钢管 与预应力混凝土管 的主要技术性 能进行综
() 作压力大 : 低 压输水管道 的工作压力 超过 了 0 2工 非 . 2 M a 工 程的工作压力达 到了 0 a 计 工作压力为 0 P, 本 . MP , 4 设 . 6
MPa。
路必须设 置气 阀 ; 了保 证每一个 气阀能正 常工 作 , 须使 为 必
相 邻 两 个气 阀之 间不 出现 最 高 点 。本 工 程 全线 共 l 2段 , 置 设
采 用 80m 4 0 1 5 8 2段采 用 6 0m 0 m,+ 9 — + 1 0 m。
1表 1中 , 径 是 在 管 道设 计 流 量 04 3 情 况 下 , ) 管 .8m/ s 按
管道沿程水头损失按有压管道公式计算 :
水力学计算公式得 出的。管道工作压力均按 0 a 。 . MP 计 6
一
大 幅下降 , 已有愈来愈多的工程使用 了玻璃钢管 。 以, 所 本工
程采用玻璃钢管为推荐材料。
5 管径 的 确 定
个 桩 号 的底 高 程 非 常有 利 。 在 管 道 系 统 的 布置 ( 括管 道 长 度 ) 包 和所 需 流量 及 水 头 已
4 管 材选 择
定 的情况下 , 管径的选定需要通过技术经济的综合 比较 , 应满 足 :①管 网任意处工作压力 的最大值应不大于该处材料 的公
座。
() 7 管道 的连 接 。输 水 管 道采 用 玻 璃 钢 管 , 管 及 分 水 三 弯 通 采用 钢 管 , 璃 钢 管 与钢 管 、 门 、 玻 阀 分水 三通 之 间 的连 接均
保 护 环境 , 便群 众 生 产 生 活 , 免 造 成 水 土 流 失 。 方 避
采 用法兰对接 , 璃钢管之 间采取 承插 连接 , 玻 双密封止水橡
3 纵 断 的设 计 ( ) 道 埋 设 深 度 确 定 。 冰 冻地 区 管 道 的 管 顶 埋 深 须 考 1管
虑土壤 的冰冻深度及耕作要求 , 非冰冻地 区管道的管顶埋深
主 要 由 外 部 荷 载 、 材 强 度 及 管 道 交 叉 等 因 素决 定 ; 保 证 管 为
1+ 8 6 9 7处,出 E分别在 园区成员企业厂区内, 出口高差为 1 进
文峪河百金堡 园区供7: 程 管线设计 中的几点体会  ̄- r
庞 月珍
( 峪 河 水 利 管 理 局 文 水 02 0 ) 文 3 10
摘
要: 通过 文峪 河 百金 堡 供 水 工程 的 管 道 设 计 , 出 了对 自压 地 下 输 水 管 道 设 计 中重 要 问 列
题 的 心得 和 体 会 。
( — 计 算 管段 的设 计 流 量 , ; ) _ m
工 作 压力 MP a
管道输水流速 , /, m s本次设计采用 35r s .i 。 f
单位综合 造 价指 标 ) / l m 9 8  ̄ 7. 6
根据各企业用水需求 的不 同, 本工程 中管道设计输水 流 量分为两段 , 据此计算 出采用两种管径 即 0 0 0 4 0 1 并 +0 + 9 段
( ) 道 附 件 多 : 据 运 行 和 管 线 布 置 的 要 求 , 路 中 需 3管 根 管 装 设 较 多 的附 件 。如 本 工 程 中共 需 安装 排 气 阀 1 套 , 水 阀 6 泄 9套 ; 阀 1 套 。 闸 7 2 输 水 管 线 的选 线 遵 循 以下 原 则
的弯头 ) ,使管道在离 心力 和斜 管传来 的荷 载作用下维持稳 定。镇墩可 由浆砌石或混凝土做成 , 如果斜管坡度较大 , 每隔
() 3 排水 阀的设置。规范要求 , 在管线的最低点须安装排
水 阀 , 以排 除沉 淀 物 以及 检 修 时 放 空 管 内 积 水 。 本 工 程 共 用 设排水阀 9 。 套 ( ) 墩 的设 置 。镇 墩 的 作 用 是 连 接两 端 管 道 ( 括 管 道 4镇 包
第2 ( 期 总第 10期 ) 8 2 1 年 5月 01
山西 水利科 技
S HANⅪ l YDRoTECHNI { CS
N .( o l o10 o T t N . ) 2 a 8
Ma 2 y.01 1
10 — 1 9 2 1 )2—5—2 0 6 8 3 (0 0 — — — 1 4 0
可用于长距离大 口径输水管 的管材有 : 钢管 、 钢筋混凝土 管 (C ) P P 、球墨铸铁管 ( I )及玻璃纤维增强塑料加砂管 DP ( P P 共 四种管材进行 比较 , RM ) 见表 1 。
表 1 各 种 管 材 的 综 合 造价 比较 指 标 管 径 单位 PP C 钢 管 DI P RP MP
金堡园区公路 , 采用 D 2 0钢顶管施工 , N10 兼作套管 , 其他地 段均采取开槽敷设 。
() 9 纵坡 比降 的设 计 。为 方 便 计 算 , 取 纵 坡 比 降时 , 选 应 尽量 采 用 整数 坡 降 。 比如 13 ,/0 110等 , /0 1 ,/0 5 这对 于推 算 每
的安 全 运 行 及 今 后 的 管理 维护 是 十分 重 要 和 必 要 的 。
() 2 排气 阀的设置。在管道运行过程中 , 水流会携带空气
进 入 管 道 , 了及 时排 出 管 内 空 气 , 免 管 内产 生 负 压 , 管 为 避 沿
1 非低 压输水管道 的工作特点 () 1地形复杂: 对于 自压输水管道工程来说 , 地形条件都 比 较复杂, 管线有升有降 、 起伏不平 。
2 — 0m 要 设 镇 墩 一 个 ,防止 下 滑 。本 管 道 工 程 / 没置 镇 墩 0 3 -" 1 4 - 、
1 7个 。
() 5 管路附件的设 置。长距离输水 管道 附件及转角较 多, 设计 中选取的角度越少 , 于管件的加工和安 装越 有利 。其 对
次 采 用 同 一 角度 对 设 计 人 员 来 讲 也 是 非 常方 便 的 。 ( ) 门井 的设 置 。根 据 输 水 管 道 流 量 调 节 、 气 、 水 6阀 排 排
合 比较 , 表 2 见 。 表 2 玻璃 钢 管 与 预 应 力混 凝 土 管 的 比较 分 析 表
6 一管径系数 , b 47 ; 取 =. 7
£ 管 道 长 度 , l 40 1 L = 2 一 = 9 m,2 1 1 7 m。
计 算得 管道 沿 程水 头损 失 h: . 29 6
h = d ,£ r。 _ 。
式 中 :广 管 道 沿 程水 头 损 失 , m;
.
2 单位综 合造 价指标包括管 沟开挖 、 ) 砂垫层 、 管子铺设
及回填的建筑工程费 , 不包括 配套 建筑物摊 销 , 临时工程摊
销 , 他 费用 摊 销 等 。 其 。
产 沿程水头损失摩阻系数 , O 095 一 取 .01; 0
称压力 ; 管道流速应不小于不淤流速( ② 一般取 05ms , . /)不大
于最大允许流速( 通常限制在 2 ~.ms; . 3 / ③设计管径必须是 5 0 )
已生产的管径规格 。一般经济管径可由下式计算 :
如/ 、
式 中 :一 d
一
玻 璃 钢 管 直径 , m;
mm DN8 0 DN8 O DN80 DN8 O 0 O 0 O O6 . 06 . 1 4 3 2 06 . 1 2 9 2 O6 . 96 2
m , =144 1 , =2.6+14 =440 n 。 . 1 1 9 . . l
局 部 水 头 损 失 按 沿 程 水 头 损 失 的 l 0 %计 算 , 44 l%= . 0m。 即 .Omx0 0 4
项目 单根管长度 接头密封防渗
玻璃钢管( MP RP ) 1 2i n 双胶圈 10 试压 , 0%
[ 稿 E期 】 0 0 0 — 3 收 l 2 1 — 3 2 [ 者 简 介 ] 月珍 , ,9 2年 生 ,0 5 毕 业 于河 北 工 程 学 院 水 利 水 电 工程 建 筑 专业 , 作 庞 女 17 20 年 工程 师 。
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第 2 月 庞 文
3 0 。 7.48 m
金属管体不 因动荷载 的冲击而降低强度 , 其管顶复土深度应
不 小 于 1 ~ . m。 . 1 0 2
2 0 通 水 以来 , 目工 程 运 行 良好 。 该 工 程 的 特 点 是 0 9年 项
输水 压力大 , 管线 高差大 , 因而搞好 前期设计 工作对 于管道
入 网 的水 头 要 求 。
糙
率
n O0 8, . 9 = . 4 ̄0 0 - 0 0 高
n 00 3 0 1 = .1— . 4 0 低
比玻 璃 钢 管 大 1. 34 %
同管径同压力下输水能力
等 流 量 管 直径
根据管道动水压力并考虑水锤后确定
管 道 工作 压 力 为 06MP 。 . a
胶 圈止 水 。
() 8 管道 的敷 设 。为 不影 响交 通 , 道 穿 越 3 7国道 和百 管 0
由表 1表 2可知 , 、 玻璃钢管和预应力钢筋混凝土管综合
单 位费用基本相近。但玻璃 钢管 的管材技术特性 明显 比预应
力 钢 筋 混 凝 土 管 更 具 优 势 。近 几 年 来 , 内玻 璃 钢 管 道 价 格 国
() 1 输水管线 充分利用渠 道水头 与地面 落差 , 采用 有压
重力 式 输 水 , 以减 少 能 耗 , 降低 工 程 运 行 成 本 。 () 2 输水 管 线 布 置 尽 量 取 直 , 少 转 折 , 减 以减 少 水 头 损 失
及控制工程的规模 , 降低工程造 价。 () 3 输水管线尽 量靠近现有 道路或 规划道路 敷设 , 以方
抗 渗 能 力 好
预应力混凝土管( CP P ) 4 5m ~ 单胶 圈无法试压
总水头损失 为沿 程水头损失与局部
水 头 损失 之 和 , 44 + . 48 即 . m 0 4m= . m。 0 4 4
所 以 ,管道 水 流净 水 头为 4 .5 — 8 2 4 48= 3 1 , . 4 . 2i 完全 能够满足各用户引水 4 6 n
便施工和运行维护管理。 ( ) 量 减 少 输 水 管 线 穿 越 公 路 及 河 道 ( 渠 )并 注 意 4尽 沟 , 尽 量 避开 不 良土 质地 带 。
( )输 水 管 线 布 置 时 尽 量 避 免 穿 越 村 庄 和 大 片 林 地 , 5 以
及 检修等需要 , 在管线适 当位置安装各种 阀门、 仪表 、 分水 三 通及伸缩节等附件 ,并将这些附件集 中安装于阀门井 内, 便 于操作 、 检修和保 护。本工程 阀门井设方形和圆形两种共 1 8
关键词 : 自压输水管道 ; 选线 ; 断设计 ; 纵 管材 ; 管径
中 图分 类 号 : V 7 T 62 文 献标 识 码 : B
文峪 河百金堡 园区供水工 程属于 自压输水 管道供 水工
程 。 为解 决 入 驻 文水 县 的 多 个 企 业 用 水 紧 张 的 问题 , 建 了 兴 此项 工程 。该 工 程 设 计 年 供 水 量 150万 t 水 管 道 全 长 0 。输 5 m管 道 直 径 8 0m 和 6 0m 进 口 在 文 峪 河 永 田渠 .k , 6 0 m 0 m,
m 流 量 系数 , m 1 7 一 取 =. ; 7 d 管径 , 一 m;
从表 1 以看 出 , 可 球墨铸铁管 ( I) D P 和钢 管的造价 明显
高 于其 它 两 种 管 材 , 次 设 计 不 再 考 虑 这 两 种 管 材 。 在 此 基 本
础上 , 对玻璃 钢管 与预应力混凝土管 的主要技术性 能进行综
() 作压力大 : 低 压输水管道 的工作压力 超过 了 0 2工 非 . 2 M a 工 程的工作压力达 到了 0 a 计 工作压力为 0 P, 本 . MP , 4 设 . 6
MPa。
路必须设 置气 阀 ; 了保 证每一个 气阀能正 常工 作 , 须使 为 必
相 邻 两 个气 阀之 间不 出现 最 高 点 。本 工 程 全线 共 l 2段 , 置 设
采 用 80m 4 0 1 5 8 2段采 用 6 0m 0 m,+ 9 — + 1 0 m。
1表 1中 , 径 是 在 管 道设 计 流 量 04 3 情 况 下 , ) 管 .8m/ s 按
管道沿程水头损失按有压管道公式计算 :
水力学计算公式得 出的。管道工作压力均按 0 a 。 . MP 计 6
一
大 幅下降 , 已有愈来愈多的工程使用 了玻璃钢管 。 以, 所 本工
程采用玻璃钢管为推荐材料。
5 管径 的 确 定
个 桩 号 的底 高 程 非 常有 利 。 在 管 道 系 统 的 布置 ( 括管 道 长 度 ) 包 和所 需 流量 及 水 头 已
4 管 材选 择
定 的情况下 , 管径的选定需要通过技术经济的综合 比较 , 应满 足 :①管 网任意处工作压力 的最大值应不大于该处材料 的公
座。
() 7 管道 的连 接 。输 水 管 道采 用 玻 璃 钢 管 , 管 及 分 水 三 弯 通 采用 钢 管 , 璃 钢 管 与钢 管 、 门 、 玻 阀 分水 三通 之 间 的连 接均
保 护 环境 , 便群 众 生 产 生 活 , 免 造 成 水 土 流 失 。 方 避
采 用法兰对接 , 璃钢管之 间采取 承插 连接 , 玻 双密封止水橡
3 纵 断 的设 计 ( ) 道 埋 设 深 度 确 定 。 冰 冻地 区 管 道 的 管 顶 埋 深 须 考 1管
虑土壤 的冰冻深度及耕作要求 , 非冰冻地 区管道的管顶埋深
主 要 由 外 部 荷 载 、 材 强 度 及 管 道 交 叉 等 因 素决 定 ; 保 证 管 为
1+ 8 6 9 7处,出 E分别在 园区成员企业厂区内, 出口高差为 1 进
文峪河百金堡 园区供7: 程 管线设计 中的几点体会  ̄- r
庞 月珍
( 峪 河 水 利 管 理 局 文 水 02 0 ) 文 3 10
摘
要: 通过 文峪 河 百金 堡 供 水 工程 的 管 道 设 计 , 出 了对 自压 地 下 输 水 管 道 设 计 中重 要 问 列
题 的 心得 和 体 会 。
( — 计 算 管段 的设 计 流 量 , ; ) _ m
工 作 压力 MP a
管道输水流速 , /, m s本次设计采用 35r s .i 。 f
单位综合 造 价指 标 ) / l m 9 8  ̄ 7. 6
根据各企业用水需求 的不 同, 本工程 中管道设计输水 流 量分为两段 , 据此计算 出采用两种管径 即 0 0 0 4 0 1 并 +0 + 9 段
( ) 道 附 件 多 : 据 运 行 和 管 线 布 置 的 要 求 , 路 中 需 3管 根 管 装 设 较 多 的附 件 。如 本 工 程 中共 需 安装 排 气 阀 1 套 , 水 阀 6 泄 9套 ; 阀 1 套 。 闸 7 2 输 水 管 线 的选 线 遵 循 以下 原 则
的弯头 ) ,使管道在离 心力 和斜 管传来 的荷 载作用下维持稳 定。镇墩可 由浆砌石或混凝土做成 , 如果斜管坡度较大 , 每隔