天水市麦积区甘泉镇农村饮水安全工程中存在的问题及解决措施

孙建才

（甘肃省天水市麦积区水务局， 天水 麦积区 741020）

天水市麦积区甘泉镇农村饮水安全工程中存在的问题及解决措施

孙建才

（甘肃省天水市麦积区水务局， 天水 麦积区 741020）

文章通过分析天水市麦积区甘泉镇农村饮水安全工程中存在的问题，提出了甘泉镇农村饮水安全工程的解决措施。

麦积区；农村饮水安全；施工方案

1 工程概况

天水市麦积区属经济欠发达地区，生产技术条件落后，人口居住分散，水源地偏远稀少，并受地形地貌、水文地质及供水条件等多种因素的影响，造成农村供水工程管线长、落差大，海拨在 1080-1620m，相对高差 540m，供水管线长达20km，在这种条件下如何保证工程安全、稳定地供水，除了重视工程建设质量、加大工程管理力度外，由于其跨度很大，与很多河流都有交汇，比如麦积区甘泉南部山区颖川河流域董水沟水源、胡家沟水源、小峡水源三条较大支流上游的地表水及地下潜水作为本工程水源，通过东、中、西三条供水线路与颖川河、东柯河、董水沟、甘江沟、谢家河沟、大江沟的联系，构成以“一沟两河三梁”、“四沟四梁”为主体的总体布局，在这个工程中由于倒虹吸管是一种渠道交叉建筑物，具有工程量少、造价低、施工安全方便和不影响河道洪水宣泄等优点，因此在引调水工程中得到广泛的应用。但是如果不能很好地利用倒虹吸管这种建筑物，就会发生供水管道中的水击、汽蚀、阻塞不供水的现象。供水管道如频繁发生水击、汽蚀、阻塞，会造成管道爆裂、闸阀损坏、管道镇墩损毁、给水栓出现裂缝等，给工程造成较大的损失。

2 存在的主要问题

（1）倒虹吸管的管路布置。管路与它所通过的水道、沟谷或道路应尽量成正交布置，管身及进出口轴线在平面上应布置成直线，以缩短涵管长度，降低工程投资。

（2）进出口的布置。尽可能将进出口布置在挖方渠段，尽量避免建在高填方的地段上。当确实难以避免时，应谨慎采取夯实加固和防渗排水措施。

（3）倒虹吸管的管身形式和构造。管路一般沿地面坡度布置，既可以露天，也可以浅埋，但应避免转弯或变坡度过多，以减少水头损失和镇墩水量。

（4）对于镇墩的要求。倒虹吸管在管道改变坡度和转弯的地方均应设置镇墩，其作用是连接和固定两端的管道。镇墩是主要承受斜管段传来的荷载和转弯段水流所产生的力。

（5）倒虹吸管的水力计算。根据国内倒虹吸管运行实践资料及管道受力情况等因素，倒虹吸管的水力计算通常用按以下程序及公式进行：首先确定倒虹吸管的管身断面形式，是圆形、箱型还是拱形；管身断面形式确定以后，倒虹吸管需要选择管径。

（6）施工方案

1）基坑开挖

基坑开挖前应做好其周围的排水，以防止地面水流入基坑。先用挖掘机配合自卸汽车挖出盖板涵基坑毛胚，开挖时应注意跟踪测量，以防止超挖基坑。当挖至离基底设计标高0.2-0.3m时，应停止用挖机开挖，并立即组织人工挖至设计标高，并进行触探试验，确定基底承载力，报监理工程师认可后，方可开始下一道工序。

2）基础浇筑

按设计图纸尺寸及测量放样点安装好模板，经监理工程师检验合格后，通知拌和站拌送砼。基础的浇筑应按设置的沉降缝分段一次性浇筑完毕，基础与墙身联结处表石拉毛或补插钢筋。

3）涵底铺砌及管座浇筑

待基础砼浇筑完毕并达到一定强度，报监理工程师验收合格后，即可用M7.5砂浆砌片石进行涵底铺砌。砌筑时石料等级和砂浆强度等级应符合图纸规定或监理工程师要求。片石厚度不应小于150mm

（即形成薄片者不得使用）。应分层砌筑，并严格控制好砌筑厚度。

铺砌完成，待砂浆强度达到 70%，并经监理工程师合格后，即可开始管座的浇筑。浇筑前，应先用全站仪放出管座中线，从中线及两端量出管座边线并用石灰方出边线后，即可进行管座装模。装模后，采用C15分段分层浇筑。浇筑时注意管座顶面应浇成内孤形。

4）管节安装

待管座浇筑完毕，砼强度达到要求并经监理工程师验收合格后，即可开始管节敷设。管节在运输过程和装卸过程中应采取防碰撞措施，避免管节损坏或产生裂缝。

管节安装以下游开始，使接头面向上游，每节涵管应与管座顶部孤形紧密贴合，使管节受力均匀。所有管节应按正确的轴线和图示坡度敷设，敷设过程中应保持管内清洁无脏物，无多余的砂浆及其他

3 解决的措施

（1）根据流量大小、管长、管径、水头的高低，参考HD乘积的大小选择适合的管道，使进出口的水位差在0.03Mpa以上，或 0.03Mpa-0. 4Mpa之间时倒虹吸管可以正常工作。

（2）流量大小及水头高低是倒虹吸管选择的主要因素。在供水主管道上时：流量大小与水位差一定时，管径与管长成正比；流量大小与管长一定时，管径与水位差成反比；管长与水位差一定时，管径与管道内流量成正比。

（3）由于地形地质情况、建筑材料及施工条件等原因的影响，倒虹吸管可以连续布置，主要使其进出口的水位差在 0.03Mpa以上时倒虹吸管可以正常工作。在支管、村级管网布置及渠道跨越建筑物时，要使其进出口的水位差 0.03Mpa-0.4Mpa之间时倒虹吸管可以正常工作，在供水区域地形相对复杂，部分区域供水压力较大，自由水头大于40m的供水点上必须设置减压阀进行减压处理。

倒虹吸管在管道改变坡度和转弯的地方均应设置镇墩，其作用是连接和固定两端的管道。镇墩是主要承受斜管段传来的荷载和转弯段水流所产生的力。

因此，镇墩自身应维持稳定并保证管道的稳定。如果斜管段坡度陡、长度大时，为了防止管道沿斜坡下滑，还应在斜管段中部设置镇墩，其间距应根据地形及地质条件而定，地形陡峭而地质良好的斜坡段，一般可为20-30m，如地质条件不好，间距应适当减小。镇墩所用的建筑材料，可采用浆砌石或混凝土。

镇墩和管子的连接有刚性和柔性两种形式。刚性连接是将管端与镇墩浇筑成一个整体。这种连接施工比较方便，但由于镇墩的荷载远大于管身，如果地基承载力较低，但可能由于不均匀沉陷而史管子产生横向裂缝，严重时甚至开裂漏水，应该特别注意对基地的处理。刚性连接适用于斜管坡度较大，而且地基为岩基或承载力大的土籍。

柔性连接是用伸缩缝将管端与镇墩分开，管子插入镇墩 30-50cm，接头处用石棉水泥捣实封口，中间设置止水片，并用沥青麻神填塞，以防止产生漏水。这种连接形式施工比较复杂，但适应不均匀沉陷及管道伸缩变形的能力较好。

如果斜坡段的坡度较大有可能下滑，需要设置镇墩协助维持稳定时，镇墩和斜管应进行刚性连接，或者镇墩上端用刚性连接，镇墩下端用柔性连接，另一端做成柔性连接，以适应纵向伸缩变形。

[1]刘建强，金丽，韩同县.农村饮水安全工程建设与管理模式研究[J].中国水利水电.2006（02）

[2]杜晓荣,谢旭,吴晓婕.农村饮水安全工程政策研究[J].水利经济.2014（04）

[3]方丽丽.农村村饮水安全工程运行管理措施及建议[J].现代农业科技.2013（05）

TU714

B

1007-6344（2017）10-0245-01

孙建才（1964一），男，甘肃兰州人，工程师，主要从事水利工程施工测量。