阿图什昂额孜片区输水工程输水方案及管材比选分析

卢康林 新疆昌吉方汇水电设计有限公司

1.项目区概况

阿图什市的哈拉峻乡位于阿图什市东北部，座落于哈拉峻盆地中央，全乡人口17101人。通过建设昂额孜片区输水工程，可提高下游灌区的灌溉保证率，保证下游6400亩耕地的灌溉用水。依据《水利水电工程等级划分及洪水设计标准》，该工程为小（2）型工程，工程等级为Ⅴ等，主要建筑物级别5级，次要建筑物及临时建筑物级别5级。本文对昂额孜片区输水渠输水方式及输水管材的选择进行对比分析，选取适应当地地形、地质，满足工程运行管理要求的输水方案。

2.输水方案比选

昂额孜片区现状引水采用明渠+暗渠的方式输水，起点自沉砂池渠道引水闸开始，末端至昂额孜片区居民点，全长约16km，落差约为450m，其中暗渠长约1.2km，采用DN1000承插式预制钢筋砼管，其余渠段均为明渠输水，现状明渠采用浆砌石衬砌，由于渠道落差较大，流速过大，渠底磨损严重，因现状渠道布置在河岸上，部分渠段已被洪水冲毁，已无法发挥正常输水功能。通过现场勘查，该工程特点为地形复杂，落差大，洪水影响大，结合现场地形，现对输水方式提出以下几种方案：

（1）方案一，采用明渠输水，结合现状地形，在已建明渠旁，新建一条明渠，因上下游落差较大，明渠采用浆砌石砌筑，该段渠道与山前冲积扇冲沟交汇位置较多，沿线需设置过洪建筑物，明渠方案，施工周期较长，投资大，施工难度较大，后期运行效果一般。

（2）方案二，采用暗涵输水，新建地埋是暗渠，暗渠设计为矩形结构，本方案输水，施工周期较长，渠线布置在河道段，需考虑施工围堰及施工排水，排水量较大，施工难度大，后期检修困难。

（3）方案三，采用无压管道输水，新建无压管道，管道采用施工简易，耐磨性好的管材，根据现状运行状态来看，无压管道引水保证率高，且受外部环境影响较小，施工周期短，后期维护费用低，投资较其他方案低。

通过方案比选，方案一、方案二施工周期都比较长，施工质量难以保证，后期运行管理难度大，方案三虽然投资大，但施工简单，使用年限较长，后期检修也方便，本次设计推荐方案三（无压管道输水方案）。

3.输水管材比选

管材所占引水项目投资额比例约50%～70%，因此，选择管道材质尤为重要。本工程为灌溉引水，由于地形落差大，要求供水管道具有抗外压能力强、施工方便、使用寿命长的要求，结合以往工程案例本次选用离心球墨铸铁管（DIP）、浸塑钢管（JSSP）、玻璃钢复合管（RPMP）和预制混凝土管四种管材进行比选，详见表1。

由表1可知：离心球墨铸铁管安全性、防腐蚀性能好，使用寿命长，工程运用经验多高，造价稍高；浸塑钢管安全性、防腐蚀性能好，使用寿命长，新型工艺管材，管道防腐层易损坏，对管道使用寿命和防腐能力是重要影响因素，造价低，但长距离应用实例较少；玻璃钢复合管防腐性能好，管道施工不便，造价高，工程应用中出现问题较多；预制钢筋砼管安全性、防腐耐磨性能好，工程造价低，抗外压能力好，工程中出现问题较少。

4.比选结果

在输水方案中，明渠输水、暗涵输水施工周期都比较长，施工质量难以保证，后期运行管理难度大，无压管道输水方案（方案三），虽然投资大，但施工简单，使用年限较长，后期检修方便，故选择无压管道输水方案。在输水管材选择中预制钢筋砼管较其他三种管材有较好的安全性、防腐耐磨性，工程造价低，抗外压能力好、运行问题较少等优势，本工程采用预制钢筋砼管作为输水管材。