青山水库输水管材方案研究

杨 林 ，郭 亮

1.辽宁省葫芦岛市水利勘测设计院，辽宁葫芦岛 125000

2.辽宁省水文水资源勘测局葫芦岛分局，辽宁葫芦岛 125000

1 工程概况

辽宁省葫芦岛市青山水库工程由枢纽工程及输水工程组成。青山水库是《六股河流域规划》中确定的六股河干流上控制性骨干工程，水库总库容6.6亿m3，为大（2）型水库，Ⅱ等工程。水库设计洪水标准为500年一遇，校核洪水标准为5 000年一遇。青山水库输水工程线路总长为71.022km，输水工程规模为17.1万t/d。

2 管材选择的原则

由于本输水工程具有单管线、大流量、长距离、输水安全性要求高的特点。故本工程设计的选管原则是：结合国内已建类似输水工程管材的使用情况，在首先满足输水安全的前提下，本着节省资金、方便供货、易于施工的原则，选择适合本地区地形、地质和气候特点的管材。

3 本工程可供选择的管材情况

根据目前国内大型供水工程实践和本工程的输水特性，适合使用的输水管材有钢管、球墨铸铁管、预应力钢筋混凝土管、预应力钢筒混凝土管（PCCP）、玻璃钢夹砂管。现将上述五种管材的特性、适用条件、优缺点及在我国的使用情况分别进行论述。

钢管：在我国应用历史悠久，范围广泛，优点是能适应各种复杂地形情况。缺点是在较低压力等级时与其它管材比，价格偏高。埋地钢管抗腐蚀能力极差，防腐复杂困难。

球墨铸铁管：在我国应用也相当广泛，经过退火处理后性能比钢管好。缺点是只有在管径较小时才综合优势明显，价格较高。

预应力钢筋混凝土管（PCP）：预应力钢筋混凝土管加工工艺简单、造价低、适合我国的经济状况，应用最广泛。但由于管材在制作过程中存在弊病，三阶段管喷浆易脱落起鼓；一阶段管在施加预应力时不易控制，且体积重量大运输安装都不方便，工作压力低，管径小时有一定的价格优势。

预应力钢筒混凝土管（PCCP）：这是一种钢板、钢丝和混凝土构成的复合管材，此种管材充分而又综合地发挥了钢材的抗拉、易密闭性及混凝土的抗压和耐腐蚀性。该管的特点是能承受很高的内压和外压，且由于钢套筒的作用，抗渗能力非常好。管子的接口采用钢制承插口，尺寸较准确，并设橡胶止水圈(单胶圈或双胶圈)，因而止水效果好，抗震能力强，安装方便。刚性管壁和粗糙外表面使之有很强的抵抗装卸、运输、安装过程中损坏能力，内壁光滑、水密性好使管线的水头损失小，增加了管线的输水能力。维护费用低廉。

玻璃纤维增强热固树脂夹砂管(玻璃钢夹砂管)：此种管材是以玻璃纤维为增强材料，热固性树脂为基体，采用连续缠绕工艺，硅砂增加刚度而制成的压力管道。玻璃钢夹砂管的特点是强度较高，耐冲击负荷，重量轻，耐磨性好，耐腐蚀，寿命长，不结垢，内壁光滑阻力小，在相同管径、相同流量条件下比其他材质管道水头损失小、节省能耗。玻璃钢管的连接也采用承插式，并设置胶圈，安装很方便。玻璃钢管相对而言壁薄，为柔性管道，对基础与回填要求较高。上述五种管材的性能和价格比较见表1。

表1 管材性能和价格比较表（DN1600，0.6MPa）

从表1中可以看出，以上5种管材各有优缺点。钢管的性能最好，在复杂地形和较高内压时，具有无与伦比的性能优势，但价格也最高；预应力钢筋混凝土管价格较低，其他一些性能均不如其他管材；铸铁管由于受管径和价格限制，本工程不与考虑；玻璃钢管比钢管和铸铁管耐腐蚀性好，比混凝土管安全性高，重量也轻，但抗外压能力比其它管材差，而且价格较高；预应力钢筒混凝土管除了重量比玻璃钢管大，价格也比预应力钢筋混凝土管高外，几乎具备其它所有管材的优点，技术非常成熟，而且近几年在辽宁省境内的使用非常广泛，大火房水库输水（二期）工程、阜新市引白水源工程、三湾水利枢纽及输水工程以及大伙房输水应急入连工程中都大量使用了预应力钢筒混凝土管。该管材的生产厂家在辽宁省地区也有几家，可以降低运费减少工程造价。

4 管材的确定

本工程输水日最大输水量20.86万t/d，线路全长71.022km，最大压力0.8MPa。根据本工程具有单管线、大流量、长距离、输水安全性要求高的特点，结合管线所经的地质地形条件、运输条件和运输距离等多方面因素。综上分析，选择以钢套筒管(PCCP-E)为本输水工程的主管材，在过河以及地质条件差的地段使用钢管。

[1]王晓丽.深圳市龙口－茜坑供水工程管材选型及管径确定方案的论证[J].科学之友B版，2006(4).