浅谈长距离重力流输水管道中的压力特点

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长距离大落差重力流管道输水技术

和供水的稳定性。
１工程概况新疆阿拉山口供水工程由取水首部工程、输水管道及隧洞工程、部调节水库工程三部分组成， Ⅲ等中型尾为工程；工程任务是为同家一类口岸 —— 阿拉山口口岸区的边防部队、铁路、业、镇和生态绿化供水，工城年供水量
年７月开工建设，０９年１通水。２００月
可以用液压驱动代替电动驱动，但该阀必须与液位控制阀（移控制器）合，能实现多喷孔控制阀的流位组才量调节。液位控制阀一般放置于下游水池内，过连通通
第一、第二管道分段的末端分别设有独立的流量调
节组合系统，包括消能井、多喷孔控制阀、电磁阀、压力传
感器、移传感器、位浮球阀、流量计及控制箱等，同完成共各项控制，通过逻辑判断完成控制阀的流量调节，最终完
【关键词】重力流
管道输水
关键技术
重力流管道输水存在流量控制、锤压力防护、排水进气等诸多问题，如何保证安全运行是一道难题。由于输水

大落差长距离重力流输水管线系统防护和控制

摘要：随着我国社会经济和工业化的迅猛发展，长距离输水工程越来越多的出现，而随着工程实施建成，在后期运行的过程中，系统控制及水锤危害问题也日

益显现出来，在初期重水锤分析，轻系统控制的现象特别明显。长输管线的安全

防护，是一个需要综合考虑的系统，并不指一台控制阀，一个调节罐的技术特性，而是一个小型而健全的安全系统，其内容大致包括：监测、控制、事故预案以及

后期运行数理反演评估。因此为了保证长距离输水系统工程的运行安全，选择安

全可靠、经济合理的控制系统和水锤防护措施变得尤为重要，实际工程更需要这

方面的技术，本文主要对此进行了简单的探索。

关键词：长距离、大落差、重力流、W型系统、系统控制、水锤防护

1重力流输水工程的现状和问题

1.1主观轻视

相对于水泵长输供水，重力流供水相对传统，小规模工程较为普遍，主观上

似有简易的错觉。因此在初期的工程当中，明显地感觉到“功课不足”。主要表现为:实际流速过快（2.5m/s～3m/s），平时流量波动较大，可能出现离奇突发的爆

管事件。

1.2经验不足

由于时间、投资与地形的限制，在设计当中设计人员往往并不熟练掌握重力

流水力计算（水头为主导因素，决定阻力与流量）在下坡段局部突起部分，可能

会出现半管流、虹吸等不利工况，而在设计阶段并未被发现，使得实际运行过程

当中出现流量变化的随机性。

1.3控制不当

过分注重关阀水锤的水力计算而疏于对水锤发生原理的本质理解，造成教条

性的操作失误，引发水力激荡，甚至管线的破坏。

1.4不加控制

对长距离输水管线无控制地变流量输水，使得管道长期处于压力陡变的随机

浅谈长距离重力流输水管线的水锤分析

摘要重力流输水管线，运行过程中阀门突然关闭和开启时，由于管道中压力水流的惯性，会产生比正常水压高出数倍的水流冲击波，形成水锤，对管道以及阀门配件造成严重损害，因此，消除水锤效应是长距离重力流输水管线设计及运行必须考虑的主要因素。本文着重分析了新疆第十师北屯垦区城镇引水管道复线工程的水力学特性，通过对比各种工况下水流状态的情况，提出防止水锤危害的设计措施和运行方案，供类似工程参考。

关键词重力流输水;水锤;空气阀;水击泄放阀

1 前言

在重力流输水管线中，当阀门关闭太快时，由于压力水流的惯性，产生水流冲击波和“空化”现象，压力的冲击将使管壁受力而产生噪声，犹如锤子敲击管子一般，称为“水锤效应”。在水管内部，当打开的阀门突然关闭，由于管壁光滑，后续水流在惯性的作用下，迅速达到最大，并产生破坏压力作用，这就是正水锤，在管道建设中都要考虑这一因素。相反，关闭的阀门在突然打开后，也会产生水锤，叫负水锤，也有一定的破坏力，但没有前者大[1]。

水锤效应有极大地破坏性，压强过高，将引起管子的破裂，反之，压强过低又会导致管子的瘪塌，还会损坏阀门和固定件。为了消除水锤效应的严重后果，在管路中需要受到一系列缓冲措施和设备。

本论文着重分析了新疆第十师北屯垦区城镇引水管道复线工程的水力学特性，通过对比各种工况下水流状态的情况，提出防止水锤危害的设计措施和运行方案。

2 工程概况

2.1 基本参数

疆第十师北屯垦区城镇引水管道复线工程近期（2015年）设计总供水量为15万m?/d，远期（2025年）设计总供水量为30万m?/d。全程采用重力流输水，取水水源为635水库水，前端0+000～3+000桩号为单管，采用DN1800～DN2000的PCCP管，水库死水位632.0m，洪水位647.8m，常水位645.4m，设计终点净水厂格栅进水渠道标高574.00m。

长距离输水管道中减压措施的探讨

十三五期间，为缓解城市用水，兴建了许多长距离的调水工程，用来缓解水的供需矛盾。在管道运水过程中，采取了将管线适当分段设减压消能设施和适当延长闸、阀关闭时间，进行管道减压以保证管道安全。本文主要分析长距离输水管道中减压措施。

标签：长距离；输水管道；减压措施

前言

进入十三五后，社会经济水平发展迅速，人们的生活水平极大提高，对水的需要量也在不断的加大，而我国水资源较缺乏，经常需要进行长距离调水。管道输水方式，具有一些优点，可以根据地形条件进行铺设，不但节约能源、而且水质不易被污染、漏损小、线路布置灵活、造价较低。但是这种输水方式需要考虑管道的安全运行，因为在输水过程中，由于利用天然地形落差靠重力流输水，当运行中的管道在突然关闭闸、阀时，会产生水锤现象，当水锤压力超过管道的允许承受的压力时，管道就会破坏，需要采取有效措施以降低管道工作压力。

1.长距离输水管减压措施

当有压管道中的水流速度因为外界的某种原因而发生剧烈的变化时，液体内部压强将因此而产生迅速交替现象，这种交替升降的压强作用在管壁、阀门或其他管路元件上就像锤击一样，故称为水锤。城市供水保证率要求高，供水安全问题被社会广泛关注，做好水锤防护是保障长距离压力管道工程安全的关键。

1.1工程预防措施—管道分段

管道分段即是把一条长管道分割为若干段不连续的管道，在每一个管道的末尾部分设置闸阀和消能设施，这样就能够起到较好的分压作用，大大减小了水锤的压力，从而减少管道的工作压力，而且减压设施也能够消除因为管道设计存在的问题而产生的剩余水头。

管道中的液体压力

液体在管道中流动的过程中，会受到压力的作用。了解和掌握管道中液体压力的概念和计算方法，对于工程师和科学家来说非常重要。本文将从液体压力的定义、计算公式和影响因素等方面进行探讨，帮助读者更好地理解管道中液体压力的原理和应用。

一、液体压力的定义

液体压力是指液体的分子对容器壁单位面积的垂直压强。可以用公式表示为：

P = F/A

其中，P为液体的压力，F为液体对容器壁施加的力，A为单位面积。

二、液体压力的计算公式

液体压力的计算公式可以通过帕斯卡原理得出。根据帕斯卡原理，液体受到的压力会均匀传递到液体周围的每个点。因此，液体压力可以用下面的公式计算：

P = ρgh

其中，P为液体的压力，ρ为液体的密度，g为重力加速度，h为液体体积上升的高度。

三、液体压力的影响因素

液体压力受到以下几个因素的影响：

1. 液体的密度：液体的密度越大，对容器壁施加的压力也就越大。

2. 重力加速度：重力加速度越大，液体受到的压力也就越大。

3. 液体体积上升的高度：当液体的体积上升的高度增加时，液体受

到的压力也会增加。

四、液体压力的应用

液体压力的概念和计算方法在工程和科学领域有着广泛的应用。以

下是液体压力应用的一些案例：

1. 水压力的利用：水压力可以用来产生动力，如水力发电。水在管

道中的压力通过涡轮机转化为电力。

2. 液体输送：在工业生产过程中，液体经常需要通过管道进行输送。了解液体压力可以帮助工程师设计合适的管道和泵站，以确保流体的

正常运输。

3. 液压系统：液压系统是一种利用液体传递压力和产生力的技术。

液体压力的控制和计算是液压系统设计和维护的基础。

重力流长途输水“减压”与安全问题探析

首先，重力流长途输水系统在输水过程中会出现水压损失的问题。这种水压损失主要是由

于管道的摩擦阻力和管路的高程差异导致的。为了解决这一问题，可以考虑采用不同的管

道材料、减小管道摩擦阻力、增加管道的直径等方法来减小水压损失，提高输水效率和节

约输水成本。

其次，重力流长途输水系统在运行过程中存在一定的安全隐患。输水系统可能会受到地震、山体滑坡、地质灾害等自然灾害的影响，导致管道破裂或输水中断，造成水资源浪费和环

境污染。为了避免这一问题，可以采用地质勘测和地质灾害评估，选择安全可靠的输水路线，加强管道的抗震和抗滑稳性，提高系统的安全性和可靠性。

最后，在重力流长途输水系统中，需要充分考虑减压和安全问题，采取有效的措施和技术

手段来解决。例如，可以采用水压调节设备、泄压阀、防震设施等技术手段来减小管道水

压和防止输水系统发生安全事故。同时，加强输水系统的监测和维护，定期进行安全检查

和隐患排查，及时发现和解决问题，确保长途输水系统的安全运行和可靠供水。

综上所述，减压和安全问题是重力流长途输水系统需重点关注和解决的问题，需要采取合

理的技术手段和安全措施，提高系统的输水效率和安全性，为实现水资源调配和保障用水

安全做出贡献。重力流长途输水系统是一种重要的水资源调配方式，对于解决地区间水资

源分布不均、缺水问题具有重要意义。然而，随着输水距离的增加，系统的水压损失和安

全问题也日益凸显，需要通过减压技术和安全措施来解决。本文将从减压和安全两个方面

探讨重力流长途输水系统的挑战和解决方案。

长距离重力流输水管道设计问题分析

摘要：随着近年来我国城市化进程的不断加快，长距离重力流输水管道已经

成为城市供水的重要组成部分之一。随着长距离输水工程数量的增加，输水管道

的设计、施工与使用也越来越受重视。本文主要围绕长距离重力流输水管道的相

关设计问题进行了讨论，期望能够推动我国长距离输水工程设计水平的提升，为

广大设计人员提供参考与借鉴。

关键词：长距离；重力流；输水管道；设计；问题

在长距离输水工程水量不断增加的今天，重力流输水工程已经成为其中重要

的组成部分之一。重力流输水管道有着节能、节点、成本低、运维简便等诸多优势。重力流输水管道在应用的过程中对于高程有着一定的要求，要求地形高差必

须能够满足相应的水头损失需要，并配置自由水头于管道末端，且地形坡降＞输

水水力坡降。长距离重力流输水管道在设计的过程中还存在着诸多问题需要重视，例如输水道路路线的设计、管道管材与管径的选择、水锤的防护等。基于此，本

文围绕长距离重力流输水管道的相关设计问题进行了讨论，具体内容如下。

1、工程概述

甲工程管线总长30000m。工程的末端土壤具有腐蚀性，施工难度相对较大。

工程的首端地势平坦，便于施工。该工程的设计流量为3.00m3/s，上下浮动

0.20m3/s。该工程为重力流输水管道，高程差为162m。

甲工程在设计时，存在着落差集中于末端、管道出口处富余水头大的问题。

为了解决上述问题，设计人员在设计时选择了分段分压的方式进行处理。该工程

在建设时，分别选用了用DN1400球墨铸铁管道以及DN1600预应力钢筋混凝土管。

2、长距离重力流输水管道的布线原则

浅谈重力流输水管道工程设计

摘要：对长距离重力流输水管道设计的组成与特点进行了介绍，结合工程实例对输水管道设计中的几个相关问题进行了探讨。

关键词：重力流输水管道高差工程设计

随着城市建设的快速发展和人民生活水平的日益提高,长距离大型输水工程越来越多，重力流输水是一种比较理想的供水方式，它具有省电、节能、投资省、成本低、运行管理简单、方便等特点。重力流输水有它的特殊性，采用重力流输水要具备一定的特殊条件。选用重力流输水的基本条件就是要有一定的地形高差，这个地形高差要满足输水管道沿线各处理构筑物的水头损失需要，并直接接入用户的蓄水池，且其末端还需要一定的自由水头，这时的地形高差还要求大一些，即地形坡降要等于或大于输水水力坡降。结合某配水管网工程的实际情况，谈几点体会。

某配水管网工程供水设计能力为24万m3/d，是一个完全依靠重力输水的大型长距离供水工程。

工程概况

输水管道由水厂引出，主要供于洪庆、纺织城、航天基地、曲江二期及曲江旅游度假区。输水可分为南北两线供水。南线供水区域包括国家民用航天基地和曲江二期总供水量为12万m3/d；北线向临潼方向供水，包括纺织城、洪庆组团和国家旅游休闲度假区，总供水量为12万m3/d。输水管道全长约43Km，设计管径DN600～DN1200。

输水管道定线

输水管道担负着将水厂出水送往城市的输水任务，管线长、投资大，管线方案的选择直接影响到管道的长度，对工程项目的技术可行性和经济合理性影响巨大。因此，管位选择应本着安全可靠、节约能源、降低投资、缩短工期、便于施工和运行维修管理的原则出发，并根据技术条件，多方案综合考虑。管道选线应遵循以下原则：

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。

长距离有压重力流输水在供水工程中的设计及应用

摘要：对于一些水资源稀缺的地区，为了满足基本的生活用水和工业用水，必

须要依靠相关的管道进行输水。为了保证长距离输水的安全性，供水工程一般会

利用有压重力流进行输水，本文就此进行探讨。

关键词：长距离有压重力流输水供水工程设计应用

我国水资源分配不均的现状，阻碍了一些地区经济的发展，为了促进这些地

区的发展，需要往这些地区进行输水。由于长距离有压重力流输水工程，在输水

的过程中，具有水分蒸发少、环保等优点，被广泛应用在了供水工程中。但是，

为了保证输水的安全性，必须要对其进行合理的设计，计算输水的水力，合理的

布置管道，才可以保证供水工程的长远发展。本文以青海海东地区的输水工程为例，进行探讨。

一、工程概况

循化撒拉族自治县位于青海省东部，地处青藏高原边缘地带，祁连山支脉拉

鸡山东端，四面环山，山谷相间，黄河流经县境，川道平衍，森林茂密，农田肥沃，牧草丰美。小积石山支脉——达里加山位于境内东部，周毛卡山位于南部，

郭毛喀山位于西南部。

由于黄河流贯全境，四周又多是高山，大西北干燥的季节风相对来说不易侵入，黄河上空蒸腾的水分增加了空气中的湿度。形成了高原大陆性气候，其特点是：气候温和、夏无酷署、冬不甚寒、日照时间长、太阳辐射强、昼夜温差悬殊。降雨量少，蒸发量大，春季十年九旱，多东南风，夏季雷暴雨，冰雹频繁，从黄

河沿岸到南部山区，海拔逐渐升高；随之光、热、水垂直变化也很明显。全年降

雨量264.9毫米，南北差异很大，分布不匀，主要降水量集中在6-8月，占全年

总降水量的63.5%。循化县白庄镇至清水乡人畜饮水工程设计规模4902.18m3/d，输水干管管道全长50.15km，全线采用有压重力流输水。管道多建设于山脚，项

长距离重力流输水管道充水调试关键问题探讨

齐向南;高小涛;刘建红;秦俊芬

【期刊名称】《给水排水》

【年(卷),期】2013(039)008

【摘要】长距离重力流输水系统在充水调试阶段,由于充水前管道内大量气体的存在,充水调试过程中气液两相并存状态持续时间较长,以致调试工况变化引起的非恒定流非常复杂,极易造成运行事故.以内蒙古某长距离调水工程重力流输水管道充水调试为例,提出新型金字塔形集控式调度模式,详细介绍基于这一模式的调试运行措施,并对充水调试阶段的水锤产生原因和防护措施展开探讨,可为同类工程提供参考.【总页数】3页(P114-116)

【作者】齐向南;高小涛;刘建红;秦俊芬

【作者单位】黄河勘测规划设计有限公司,郑州450003;黄河勘测规划设计有限公司,郑州450003;黄河勘测规划设计有限公司,郑州450003;黄河勘测规划设计有限公司,郑州450003

【正文语种】中文

【相关文献】

1.基于长距离管道重力流输水工程设计研究 [J], 宋岩

2.安徽省抗旱应急水源工程山区长距离重力流输水管道设计 [J], 余百友

3.长距离重力流倒虹吸管道充水过程控制 [J], 李峰

4.关于长距离重力流输水管道管压的选择 [J], 张志刚

5.长距离输水管道施工技术探讨

——评《超大口径长距离HDP E输水管道工程关键技术研究》 [J], 赵郁城因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买

关于长距离重力流输水管道管压的选择

文章编号：1007-7792（2220）03-0182-03

关于长距离重力流输水管道管压的选择

张志刚

（新疆水利水电勘测设计研究院，乌鲁木齐332000）

摘要：以乌恰县康苏水库引调水工程为例,通过对水力过渡过程的研究，建立长距离、大地形落差的有力流输水管道工程管道压力分，指导工程设计。其研究到其它长距离输水工程设，并为似工程设计和技流提供。

关键词：长距离输水管道;管道压力；重力流

中图分类号:TV770+.0文献标识码:B

0引言

南疆地区水资源时空分布不均，地表水资源量严重低于全国平均水平，区域性缺水严重，是当经会的严重制约因素⑴。长距离跨流域输水工区域性缺水的手段，有干旱地区日益紧张的供需水矛盾⑵。文章以

州乌恰调水工，对输水管道的设水选行分析，为类似长距离调水项目提供，供广大水利工程设。

1项目概况

恰县工业园区作为当地经济支柱，多年来受水资源限制。调水工程不仅提高工区招能力2恰县经；对

镇、黑实现脱目标同样具有积极影响。

工W（9型工程，管道全长为32.862km。采用重力流输水，管线最大设计流量为0.21m7/ s。输水管线工程主要处于低山丘陵地貌单元，沿途横穿河谷阶地、基岩山区，山前冲洪积种地形,地形起伏较大。工线大部分区域50年超越概率10%的地震动峰值0.4g,其的地震基本烈：K度，区域构造稳较差。整：看，工有项目区地震烈度大、沿线地形变化大、落差大、输水流量小、管道运行压力大的特点。2工程管线总体布置

该工程起点位于康苏水库灌溉供水洞出口供水池,设计水2470.2m2恰县水厂已建沉淀前池。该沉淀池设计水2262.5m。管线落218247m,大落346276m。管线段采用重力流输水方式，为满足功能性及需要，共设置附属建筑物212座，其中条形沉砂池（稳压水）、稳水、水。

流体的管道水力特性和分析

流体在管道内的传输是工程中常见的现象，我们需要了解流体在管

道内的水力特性以及进行相应的分析。本文将从流体的运动方程、管

道内的压力损失以及流速分布等方面进行论述。

一、流体的运动方程

为了了解流体在管道内的水力特性，我们首先需要了解流体的运动

方程。根据连续性方程和动量方程，可以得到管道内流体的运动方程。

连续性方程表达了在任意截面上流入和流出的质量守恒关系，即流

体的质量流量守恒。连续性方程可以用以下公式表示：

∂ρ/∂t + ∇·(ρv) = 0

其中，ρ表示流体的密度，t表示时间，v表示流体的速度矢量。

动量方程则描述了流体受到的外力以及流体内部存在的压力等因素

的影响。动量方程可以用以下公式表示：

ρ(∂v/∂t + v·∇v) = -∇p + ∇·(τ) + F

其中，p表示流体的压力，τ表示应力张量，F表示流体受到的外力。通过解动量方程，可以得到流体在管道内的速度分布。

二、管道内的压力损失

在管道内，由于摩擦、弯头、阀门等因素，流体会发生压力损失。

压力损失是指流体流动过程中由于摩擦力的作用，导致流体能量的损失。了解管道内的压力损失是进行水力分析的重要一步。

在管道内流动的流体，其压力损失可以用以下公式表示：

Δp = f(ρv^2L/D)

其中，Δp表示压力损失，ρ表示流体的密度，v表示流体的平均流速，L表示管道的长度，D表示管道的直径，f表示摩阻系数。通过计算压力损失，可以评估管道内流体的流动状态以及流体运输的效率。

三、流速分布

流体在管道内的流速分布对管道的设计和分析具有重要影响。在一般情况下，流体在直管道内的流速分布呈现为中心流速最大，沿着半径方向逐渐减小的分布特性。这种流速分布又被称为剖面速度分布。

基于LTCC技术的电容设计

参考文献
ｌａｕｇＫｅＬｕＹｕｎｕａｇＬｗ— ｅｅａｕｅｊｐＫＹｅｎ， — ｉ１ＬＷａｘｎＥＷｎｏＴｍｐｒｔｒ
ＣｏｒｄＣｅａｃＬＦｌｒｆｒＲＦＡｐｌａｉｎ［］ｃｏｖｇｚｅｉｆｅｒｍｉＣｉｅｓｏｐｉｔｓＪ．ｒｗａｅＭａａｉ，ｔｃｏＭｉｎ
ａｉｇＩＥ，９，１３：８２８ｇｎ，Ｅ１８２（）５ — ６．Ｅ９２
［］ｒｄｎＶ．；ｉＩＫ．ａｒａｉｎｏ－ＭｅａｔｒｌＵｓ３Ｖａａ，Ｖ．Ｋｍ，ＦｂｃｔｆＤｔｅｉｓ — ａｉｏ３ｍａａ
ｉＴＣＴｃｎｑｅｆｒｉ — ｒｕｎｙｐｌａｏｓ］ｏｐｎｎ，ｎＬＣｅｈｉｓｇＦｑｅｃＡｐｃｉＣｍｏｅｔｇｕＨｈｅｏｉｔｎｌＪｓ
建立电路模型（如图９所示）。
—厂 ÷ １｛鞘
｛
４结论．
本研究通过ＬＣＴＣ技术建立了两种电容模型，并对电容模型进行了三维电磁仿真，提取了有效参数，得到了等效电路模型。通过参数比较可以看出，在相同面积条件下，垂直交错电容的等效电容值大于平板电容，但是寄生电感要大。所以在射频电路设计中，必须根据需要灵活选择所使用的电容模

长距离重力流输水管道设计问题探讨

摘要：随着城市用水规模的不断扩大长距离输水管道已成为城市供水的重要途径之一，长距离输水工程日益增多。但是在施工乃至使用过程中，安全问题已经成为了人们关注的重点，本文就长距离重力流输水管道设计常见问题进行了探讨。

关键字：长距离；重力流输水管道；设计问题

引言：

常见的长距离重力流输水管道设计的主要问题有：1.输水道路路线、管材以及管径等，其直接的影响着工程造价；2.水锤防护，其直接的影响着输水工程的安全性。

一、重力流输水

重力流输水工程是一种比较常见的且理想的输水方式，它具有节能、节电、造价低、运行管理简单等优点。但是选用重力流输水的基本条件是要求具有一定的高程，且地形高差还要满足输水管道沿线各处的构筑物的水头损失需要，要求管道末端具有一定的自由水头，即保证地形坡降要大于输水水力坡降。

二、输水道路路线、管材以及管径设计注意事项

以具体的实体工程为例，某工程，管线全长30km，首端地势平坦，末端土壤具有一定的腐蚀性，不易施工等特点。设计流量为2.9m3/s，上下浮动0.1m3/s，拟采取重力流输水方式，管道高程差为160m，但是本工程大部分落差集中在管道末端，且管道出口处富余水头较大，设计过程中建议采用分段分压的方式，分别采用DN1400球墨铸铁管道以及DN1600预应力钢筋混凝土管。

2.1管道选线的原则

由案例可知，本工程具有管线长，投资大，高程差大等特点，因此在确定管线时应本着安全可靠、便于施工及维修、节约资源等特点，针对管道选线应注意的原则有：1.在设计过程中，管道尽量走直线，以期缩短管道的长度，同时可以减少大角度弯头；2.尽量避开地形、地质不利的地段，比如铁路、易发生地质灾害等地点；3.管道走向应符合城市规划的要求，要尽量的避免与道路交通规划等发生冲突；4.尽量选择地形起伏小，能够最大限度的减小土石方工程量的管道方案；5.尽量避开村庄密集区域，以减少不必要的拆迁工程，管道铺设要遵循环境保护原则；6.避免管道通过腐蚀性较大且导电率高的地段；7.当不能避免穿越铁路、公路等时，尽量采用正交穿越的方式，并及时的对管道做好防护处理。

长距离输水管道减压策略分析

摘要：长距离输水管道工程的施工是一项难度较大的工作，在施工过程中要

能根据管道实际长度、管道途经线路、管道输水要求以及施工区域自然条件等科

学设计管道，布设路线，合理选择管道材料，精确计算管道半径以及科学选择管

道布置形式，以此保证长距离管道工程施工质量。本文对长距离输水管道减压措

施进行分析，并且提出了几点浅见。

关键词：长距离；输水管道；结构设计；减压策略

一、长距离输水管道的布线原则

管线的布置与走向将直接决定整个工程的投资金额与施工难度。因此，在布

置管线时，要提前做好管道沿线的调查工作，重点对地质、地貌、河流、公路、

地下管道(输气管道、输油管道)进行调查。拟定多种方案，通过比选择可行性与

经济性最好的方案。在长距离重力流输水管道布线时，应该遵循以下原则：第一，布线时要尽可能避开大起伏、急转弯现象，选择直线缩短管线的长度，使供水系

统的布局尽可能合理。第二，布线时应该结合现有道路、未来规划道路进行考量，在此基础上进行铺设。尽可能减少对耕地的占用，并避开沿途村庄，以达到缩减

拆迁工程量的效果。第三，尽可能减少土方石开挖量，选择地形起伏较小的线路

方案进行施工。第四，提前做好不良地质构造的考察工作，避开滑坡区域、地质

断层区域，以保护管道的安全。第五，在设计时尽可能避免穿越河流、公路、铁

路等障碍物，降低工程施工的难度与成本。

二、长距离输水管道减压策略

（一）管道结构设计

在进行长距离输水管道工程施工时，需根据管道输水压力、施工区域地形地

势等合理确定管道的支撑型式，要保证输水管道支撑型式合理，输水稳定。对本