新疆吐鲁番地区农村饮水改扩建工程输水管道设计的探讨

2019-11-05阿不都外力·艾乃吐拉

珠江水运 2019年17期

关键词：设计

阿不都外力·艾乃吐拉

摘要：农村饮水安全工程作为民生工程中的重中之重，将直接影响着农村居民的用水安全。工程设计作为工程项目的关键一步，意义重大。本文在此基础上对新疆吐鲁番地区的饮水安全工程做了进一步的分析与探讨，并对其提出了相应的工程设计。

关键词：农村饮水工程输水管道设计

工程设计作为工程项目的关键一步，意义重大，其中设计水平的高低对工程进度起着决定性的作用，只有整体施工设计水平符合施工需求，施工进度才能进一步得到提升。因此，相关部门不仅要加强对农村地区饮水问题的重视程度，更要制定相关的設计方案，从而提升施工进度、保障施工质量的同时使我国新农村经济得到更好的发展。

1.工程概况

为了进一步解决七泉湖镇农村饮水安全等一系列饮水问题，经相关政府以及建设单位批准后，针对吐鲁番市高昌区七泉湖镇农村饮水安全问题，提出相应的改造，从而使饮水安全问题得到巩固以及提升。该改造项目供水规模为637.44m3/d，并可使农村4041人的饮水状况得到明显改善。

2.水源的选择

本工程设计的重中之重就是水源，要想用水质量得到提升首先要控制水源，同时这也是工程设计的关键步骤。在进行工程设计时，首先要对水源进行调查，以及周围地区是否对水源造成污染等，同时对当地的用水情况以及供水设备进行收集，真正实现对水源的把控。

2.1水源选择的具体方法

2.1.1地表水水源

（1）径流计算是以水文基本资料为计算基础的。如果没有实际测量资料，可以采用其他相关方法从而求得径流成果，可以采用地区水文手册等其他相关方法。对实测径流资料进行计算通常可以分为两类，一类是影响程度较大的，另一类是影响程度较小的，针对受人类活动较大的要进行还原计算，反之则可以直接用替代的方式进行计算。除此之外，对水库进行水库径流调解计算也是必要的。

（2）针对多泥沙河流首先要清楚泥沙的来源，以及对泥沙的推移质进行统计等，并在此基础上详细分析给工程建设带来的具体影响。

2.1.2地下水和泉水水源

水源作为农村饮水安全工程设计的重中之重，要尤其重视，而地下水又作为水源，所以更要加大对地下水的检查力度。

（1）对地下水进行检查，首先要对地下水以及周围区域的地形进行检查，其次对于含水层的埋藏条件等要进行详细考察，待考察结束后，即可进行下一设计步骤。

（2）除此之外，水源开采层深度同样作为地下水检查的关键步骤，主要包含多种特征，有单井出水量等。

（3）对供水周边地区以及供水区域内地下水进行有效开发，并进一步挖掘其开采潜力。

（4）针对供水规模不够这种情况，可以通过比较的方法进行参证以及评价，对周边地区的供水管进行借鉴，从而进一步提升整体供水规模。

2.2管材及管径的确定

合理地选择以及使用管材对于项目建设同样重要，因为由于输水距离通常比较长，因此在实际运行中，大量电能容易被进一步消耗，所以为了进一步保障施工费用的正常运转，以及施工的合理性，正确选择管材非常重要。

管材的选择首先要保证其足够坚固，强度符合施工需求，其次要尽可能地节约钢材的使用，以方便于运输和安装，除此之外，要求其水力损失不能过大。

由此可以得出结论，铸铁管、钢管、水泥等管材比较适宜用于本次施工中，各种管材既有优点又有缺点，具体使用要根据施工需求以及经济预算进行选择。

本工程主管道有75.18km，为了进一步保证主管道的坚固性，在设计中采用了大量钢管作为施工原材料，而干支管更是以PVC聚氯乙烯作为管材原材料，进一步使管道得到加固。

管径根据经济流速进行初步估算，然后按照年生产费和年耗电费进行确定。不同管材以及流量，它们的经济管径各不相同。当管径偏小时，其管材的价格也会偏低，同时管内的流速等也会随之增大；当管径偏大时，相反投资不仅会增大，而且耗电量同样会减少，所以两者进行结合，从而计算出经济管径，才能进一步保证工程的经济效益达到最大。

年生产费：N1=PxA（为输水管总投资）

年耗电费：N2=b（为单位电能成本）xE

2.3水头损失计算

对管道进行水头损失计算可分为两部分，但两者的计算公式相同，分别为沿程以及局部水头损失。两者之间产生压力值的起因不同，分别为管径变化以及管壁摩擦所引起的压力差。总之，两者均可用Darcy-Weibach方程来计算。公式如下：

2.4管道附件

为了使管道能够正常运行，避免因为管道内产生的真空使管道遭受破坏，要在管道上安装自动进气阀等装置，从而使管道内的空气能够排出，管道得以正常运行。

PVC管的最大以及允许承受压力分别为0.6kPa，0.42kPa。所以为了保证主管道的坚固性，要设置相应的减压阀，防止管道出现破裂等情况。如果其标高与主管道的最大承受压力相等时，要采取一定的措施降低压力值，从而进一步保证管道的正常运行以及施工的质量。

2.5水泵工况点的确定

对水泵工况点的确定通常情况下，设计人员只用对系统流量等其他相关数据进行检查即可，很少具体确定水泵工的况点，所以一般不用对水泵的性能曲线等进行校对，这样就容易出现水泵运行偏离高校区域的情况。如图1所示，水泵的工作点就是图中的A点部位。水泵的性能曲线在出厂时已经确定，这个数值是不会随着器械的更改而发生改变的，与其他机械没有直接关系。

管路需要扬程曲线由下式确定：

3.在工作中需注意的问题

（1）設计时，首先要确定效率、转速等相关参数，同时对地下水进行检查，以及对地下水以及周围区域的地形进行检查，其次对于含水层的埋藏条件等要进行详细考察，从而进一步结合整个系统运营状况对各个工作点进行核对以及效验，待核对结束后，再开始进行初步设计。

（2）管材的选择作为设计中的重中之重，只有保证管材的正确选择以及工作压力值的计算准确，从而才能使施工正常运行，所以不仅要确定管道沿线的压力分布，更要对管道系统进行详细的水击计算。

（3）为了防止管道遭受破坏，要设置相应的排气阀，以助于管道更好的排除空气，防止因为真空的形成使管道遭受破坏等。

（4）管径的大小要与设计大小保持一致，防止因为管径大小不符，对设计质量造成影响，所以要完全按照经济管径的尺寸选择正确的管径。

（5）为了方便施工，使施工能够顺利进行，施工中的管材要尽量选用一致，如果管材的管径以及大小不满足施工需求，施工将不能顺利进行，所以管材的选择，在一定程度上将直接影响施工的进度。

4.结语

农村饮水安全工程作为民生工程中的重中之重，将直接影响着农村居民的用水安全。本文在此基础上对新疆吐鲁番地区的饮水安全工程做了进一步的分析与探讨，并提出科学、合理的工程设计方案，进一步使农村饮水安全工程能够顺利运行，从而促进我国社会主义新农村的建设，为农村饮水改扩建工程输水管道设计的发展奠定基础。除此之外，相关部门不仅要加强对农村地区饮水问题的重视程度，更要制定相关的设计方案，从而提升施工进度、保障施工质量的同时使我国新农村经济得到更好的发展。