長距離輸水管線的運(yùn)行研究

張雪冬

◆摘要：為了緩解北方水資源短缺的狀況，保障北方各地城鎮(zhèn)居民生活用水安全和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，國家實(shí)施了宏偉的跨流域調(diào)水工程。在調(diào)水工程建設(shè)過程中，需要涉及到供水系統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目，長距離的輸水管線屬于供水系統(tǒng)當(dāng)中的重點(diǎn)組成部分。在輸水管線的長久化運(yùn)行過程中，能夠?yàn)榫用竦娜粘Ｉ詈蜕a(chǎn)工作提供充足的水資源支持，但由于管線的設(shè)置距離相對較長，所以在實(shí)際的運(yùn)營階段容易出現(xiàn)安全問題，需要結(jié)合實(shí)際的運(yùn)行特點(diǎn)加以分析，加大對管線的管理力度，基于安全性的角度確保長距離輸水管線得以穩(wěn)定運(yùn)行。

◆關(guān)鍵詞：長距離;輸水管線;運(yùn)行方法;安全性

1 引 言

在長距離輸水管線長期的使用過程中，實(shí)際的運(yùn)行階段容易出現(xiàn)安全問題，所以需要針對輸水管線的運(yùn)行效果進(jìn)行探究，采取有針對性的監(jiān)測和控制方法，以此來保障長距離輸水管線運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性。并為將來的設(shè)計(jì)運(yùn)行提供經(jīng)驗(yàn)。

2 保障長距離輸水管線設(shè)計(jì)的科學(xué)性

1.1選擇最佳管線材料

在社會經(jīng)濟(jì)高效化的發(fā)展過程中，有效促進(jìn)了城市化建設(shè)的整體進(jìn)程，且城市建設(shè)和工業(yè)發(fā)展階段，所需用的水資源用量呈現(xiàn)出了明顯的增長狀態(tài)，在使用長距離輸水系統(tǒng)的過程中，能夠有效解決實(shí)際的用水問題，并且成為了城市化建設(shè)階段的重要工程項(xiàng)目類型。在開展長距離輸水管線施工作業(yè)時，為了保障管線能夠穩(wěn)定運(yùn)行，需要對管線材料的造價加以分析，可以看出管線材料的造價占據(jù)了整體性工程投資成本中的較大比重，所以需要基于合理性的管線材料篩選原則，在充分節(jié)省投資的情況下，為后續(xù)施工作業(yè)的開展提供便利性支持，在最大程度上維護(hù)了長距離輸水管線的穩(wěn)定運(yùn)行。對于長距離的供水系統(tǒng)來說，所設(shè)置的輸水管線在前期階段的投資過程中，所占據(jù)的比重相對較大，需要通過對輸水管線的全方位觀察，基于管件規(guī)模、工作壓力以及輸水水頭損失等多個層面，在綜合考慮此類基本因素的情況下，確保最終的管線材料性價比最高。

2.2明確掌握長距離輸水管線的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在輸水工程逐步推進(jìn)的過程中，需要確保所布設(shè)的輸水管線具有科學(xué)性，由于對于部分基礎(chǔ)類的施工環(huán)節(jié)，不僅實(shí)際的操作難度普遍較大，所需用的成本費(fèi)用也較高。所以，需要在布設(shè)長距離輸水管線時，盡可能的避開高壓線桿以及房屋等基礎(chǔ)建筑物，基于整體性的角度，保障線路布設(shè)的科學(xué)性與合理性，不僅能夠有效降低工程項(xiàng)目的施工難度，還可以在合理管控投資成本的基礎(chǔ)上，有效降低輸水管線等工程的施工費(fèi)用。與此同時，為了充分保障輸水管線運(yùn)行階段的安全性，需要對前期階段所涉及到的投資成本予以嚴(yán)格的管控，但會導(dǎo)致設(shè)計(jì)作業(yè)的難度相對有所增加，所以還需要對此類狀況予以綜合考慮，對相應(yīng)的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化和完善。對于部分工程項(xiàng)目來說，實(shí)際所涉及到的地形和地質(zhì)條件具有復(fù)雜性，且壓力的變化狀況不相均勻，所以在設(shè)計(jì)輸水管線時，可以采取先揚(yáng)水后自壓的形式，借助此類輸水模式，使最大的壓差能夠符合數(shù)值規(guī)定要求。

3 有效控制長距離輸水管線運(yùn)行系統(tǒng)

根據(jù)長距離輸水管線的運(yùn)行需求加以分析，可以采用設(shè)置壓力監(jiān)測點(diǎn)的形式，對管線予以全方位的管理，在首端和供水目標(biāo)的中間區(qū)域范圍之內(nèi)，基于特定的間距要求， 4km～5km的左右設(shè)置1個壓力控制點(diǎn)，在管線首末端或分支處設(shè)立流量監(jiān)控點(diǎn)，對長距離輸水管線的運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)測，確保監(jiān)測點(diǎn)當(dāng)中的檢測儀表都能夠持續(xù)的處于穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)，并將其設(shè)置于單獨(dú)的閥井內(nèi)。與此同時，還需要對輸水管線的運(yùn)行過程加以控制，在明確掌握控制原理的情況下，從流量和水位等兩個層面入手，在設(shè)計(jì)輸水管線的過程中，在管理區(qū)域范圍內(nèi)設(shè)置相應(yīng)的調(diào)壓閥，并將其用于調(diào)流的階段，避免輸水管線中的最大水壓超過額定的壓力范圍，有效維護(hù)輸水管線運(yùn)行的安全性。

4 合理使用安全供水技術(shù)

一方面，實(shí)現(xiàn)對水錘損壞作用的有效規(guī)避。在長距離輸水管線的實(shí)際運(yùn)行過程中，若產(chǎn)生了瞬變形式的流壓力波時，可以將此類壓力波稱之為“水錘”。造成壓力波的原因，主要是由于長距離輸水管線當(dāng)中的管線元件，在受到突發(fā)性的狀態(tài)變化影響時，使某一段的流水速度產(chǎn)生了大幅度的變化狀況所導(dǎo)致。通過對長距離輸水管線系統(tǒng)的壓力、流量等數(shù)據(jù)加以分析和控制，盡量減小水錘效應(yīng)的破壞，以此來維護(hù)管線系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性。通過對系統(tǒng)的運(yùn)行要求和運(yùn)行特征予以綜合考慮，在科學(xué)運(yùn)用基礎(chǔ)設(shè)備的情況下，有效避免了水錘的產(chǎn)生，在最大程度上減少水錘對于長距離輸水管線所帶來的損壞。

另一方面，通過對長距離輸水管線的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行壓力分布狀況加以分析，需要確保穩(wěn)態(tài)運(yùn)行壓力在分布的過程中，能夠基于合理性的控制原則，并將此方面的內(nèi)容作為長距離輸水管線設(shè)計(jì)作業(yè)的重點(diǎn)，在最大程度上促進(jìn)長距離輸水管線的穩(wěn)定運(yùn)行。在一般情況下，維持管線穩(wěn)態(tài)運(yùn)行壓力的過程中，需要從減壓閥、減壓井以及線性調(diào)壓法等多種基礎(chǔ)設(shè)施的層面入手，基于科學(xué)的調(diào)節(jié)措施，并加大對此類基礎(chǔ)元素的控制力度，從而才能夠有效保障管線穩(wěn)態(tài)運(yùn)行壓力布局的合理性。通過對長距離輸水管線系統(tǒng)的整體運(yùn)行狀況加以分析，可以看出穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)屬于最為普遍的工況常態(tài)，需要保障管線穩(wěn)態(tài)運(yùn)行壓力布局的合理性，才能夠從基礎(chǔ)的層面入手，確保輸水管線在運(yùn)行階段的安全性，從而才能夠有效保障管線在運(yùn)行階段的總體性能，在延長輸水管線使用周期的情況下，在最大程度上降低了管線運(yùn)行故障等問題的發(fā)生機(jī)率。

5 結(jié)語

在現(xiàn)代化社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展過程中，逐漸突顯出了長距離輸水管線工程項(xiàng)目的重要作用，需要采取先進(jìn)的安全供水技術(shù)，在加大水錘防護(hù)力度的情況下，保障所選用的管材能夠符合工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，在充分掌握管線設(shè)計(jì)要點(diǎn)的基礎(chǔ)上，加大對管線運(yùn)行流程的控制力度，有效保障管線系統(tǒng)在運(yùn)行階段的安全性與穩(wěn)定性。

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