浅谈山区农村饮水安全工程管道设计

浅谈山区农村饮水安全工程管道设计

罗建维

罗建维（云南秀川水利水电勘察设计有限公司云南昆明650021）

摘要：现今做好农村饮水安全的工作十分重要，饮水安全工程的设计是否合理，对工程能否高效实施有着直接的影响。而管道是农村饮水安全工程的重中之重，本文主要针对如何做好山区农村饮水安全工程压力管道的设计进行了相应的介绍分析，并且针对其问题，提出了相应的建议。

关键词：山区农村饮水安全；输水管道；设计

0前言对于我国现今的很多山区农村而言，经济发展不平衡，集体经济薄弱，造成农村饮水基础设施建设落后。近年来随着社会经济的发展，农村饮水安全工程在政府政策的大力支持下正在加速推进，很多山区农村的饮水问题得到了很好的解决。与此同时在山区农村饮水的设计和实施过程中也存在一些问题，比如引水距离长、落差大、投资等。因此，在设计和实施中必须要针对相应的实际情况来选择相应的方案。

1山区农村饮水安全工程的主要特点对于山区农村饮水安全工程，主要是具备以下几种特点：①供水规模较小；②主要是利用自流供水的方式；③管道呈树状；④管道的直径很小；⑤管道沿线地形较复杂；⑥引水距离较长，落差较大；⑦施工交通运输、用水、用电等存在困难。以下本文主要针对距离长、落差大的山区饮用水压力管道的设计进行相应的探讨，并且在安全防护措施方面进行了简单的介绍。

2管道线路的选择根据山区农村饮水安全工程的特点，管道的设计首先需经过实际地形地质勘察，取、用水范围等最基本资料，经过与业主的沟通协调，在安全可靠、结构耐用的前提下，通过方案优化有效控制投资，既要保证供水的安全和质量，又要便于施工和后期的运行维护管理。因此，在进行管道线路选择时，有以下几点原则：①根据用水范围，选择适当线路，充分利用地形条件，优先采用重力流输水，尽量缩短线路长度，避免线路起伏度太大，这样可以最大限度降低工程量。在设计过程中以严谨的水力计算为基础，通过方案比选来选择最为合理的布置方案，以此保证整个供水系统布局合理；②对于管线的走向，最好沿现有机耕路或山间交通道路进行铺设，这样有利于施工、运行和维护；③尽量满足管道地埋的要求，避免急转弯、不良地质地段、减少穿越铁路、公路及沟谷等障碍物；④管道线路的选择，一定要少拆迁、少占农田和耕地，这样在实施过程中有利于减少征占地的投资和难度。

3管材以及管径的选择在设计时，对工程的规模、地形地质等方面的统筹分析，通过合理选择管材及管径能够使工程性价比最高。在山区农村饮水安全工程中，其中管道工程的投资往往占到总工程投资的百分之五十以上，这说明管材及管径的选择十分重要。管材以及管径是否合理，直接影响着整个工程的造价和质量。

3.1管材的选择现今农村饮水普遍采用镀锌钢管、球墨铸铁管以及PE管等。一般山区农村饮水管径在200mm左右，管径都不大，并且由于山区管道沿线地区较陡，植被茂密，管道需要进行二次搬运，其中PE管的单节质量最轻，搬运最方便，小管径PE管造价和耐久性也有一定优势，因此从施工方案、经济耐用方面考虑PE管最适合作山区饮水管道。在设计过程中一定要针对工程实际运行的工作压力，来选取不同压力等级的管道，一般来说，管材的允许压力，应该是设计最大工作压力的1.5倍。

3.2管径的确定管径的确定，一定要根据相应的工时进行全面的计算，以保证其准确性。与此同时在管材选定的情况下，管道流速与管径成反比，因此管道流速的大小将直接影响工程的造价。对于已确定管材时的管径，是由流速的大小来决定的。根据大量类似工程经验，山区农村饮水管道的管径主要在100mm～400mm之间，而流速的范围主要是在0.6m/s～1.0m/s之间。我们在进行管道设计的最初阶段应预先确立的几种适合的管径，经过周密的计算、必要时经过实验，来选择一种最为合理的管径。

4引水管道的安全措施4.1补排气阀及放空阀的设计管道放空后管道中将充满空气，在运行的过程中水流也可能携带部分空气进入管道，因此必须要及时将管道内部的空气排除，避免发生空气阻隔的现象。在管道需要检修时，如果没有及时补气，放空后管道的内部会产生负压，轻则导致管道变形，重则导致管道破裂。因此对于一些长距离的输水，在管道的凸点必须要设置补排气阀，并且两个相邻不排气阀之间不能够出现最高点以及次高点，否则在进行管道压力试验时，会导致管道爆裂。对于长距离无凸起点的管道，要每隔600m～1000m设置补排气阀。山区农村饮水管道的起伏度一般较大，在纵剖面上呈波浪形，凹凸点落差较大，在管道的凸点必须要设置补排气阀，而在管道的凹点根据实际地形合理布置放空阀，便于日后维修。

4.2调节池以及减压阀的设计在山区农村饮水安全工程中，由于受到地形条件的限制，经常会出现管道线路压力过大的现象，并且会超过管材能够承受的范围。因此设计时，要考虑设置调节池以及减压阀来解决。调节池在进行运行时十分可靠，但有时会造成水量的损失，因此调节池的设置还必须符合实际用水情况。对于地形复杂，地势很高、树林茂密的地区，主要在管道线路中设置调节池，来调节管道的工作压力，在一定程度上也可以调节水池的水量。因此适当的修建调节池，充分的利用输水的落差，分段进行输水，在管道承受的流速范围之内，减小管道的动静水的压力差值，从而降低管道造价。部分山区的管道高差虽然大，但是管线比较平缓，也可以在管路中设置减压阀来满足相应的运行要求，但减压阀的使用寿命是有限制的，因此一定要定期性进行检查，否则将会造成水管的爆裂。

5施工中应注意的问题由于山区的地形复杂，因此在进行管道施工时，应尽量避开不良地质地段，否则应采取相应的措施，如管道穿越措施。对于一些平缓的河谷可以采用倒虹管穿越，同时也要设置一些防冲击措施；对于横交公路和铁路应尽量利用现有的涵洞。最后在工程竣工后，一定要定期进行检查维护，及时的处理一些安全隐患，从而保证管道的正常运行。

6结语对于山区农村饮水安全工程，在各个设计环节都要进行全面的考虑，并且一定要进行严谨的计算，根据实际情况采取相应的方式，保证管道的正常运行，以及保证水质的安全。

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