长距离管道输水存在风险及防范措施

□边 磊

水利改革

长距离管道输水存在风险及防范措施

□边 磊

目前，我国北方部分地区面临着不同程度的水资源短缺问题，这一问题成为当地经济社会发展的影响因素之一，仅靠当地水资源开源、节流，已难以满足经济社会发展需求，必须通过外流域调水改善水资源严重短缺局面。然而，调水往往是长距离输水，将水资源从丰富地区调往短缺地区，从而实现流域之间水资源的科学调度与优化配置，进而缓解受水地区水资源短缺局面。另外，随着北方地区江水村村通工程建设，农村供水工程也面临长距离输水的现实。长距离输水管道工程作为常用输水手段，最为显著特点的就是“长”，施工环境较为复杂，运行管理力度不足等，这些均增大了长距离输水的难度与风险。为确保长距离输水安全，需加强长距离输水管道的风险管理，现就存在风险提出防范措施，以此服务保障长距离输水安全运行。

1.水锤风险及防范措施

1.1 水锤风险

水锤是在长距离压力管道输水过程中，由于阀门突然开启或关闭、水泵突然停止或骤然开闭等原因，使水流速发生突然变化，同时水压强产生大幅度波动的现象，就像锤子敲打管道一样。水锤对长距离输水管道破坏性很大，导致管道起皱、爆管，或阀门、水泵破裂损坏，一旦发生管道爆裂事故，整个输水系统都会受到严重影响。

1.2 水锤风险防范措施

一是降低输水流速，这种方法很少采用，因为这需要加大管径增加成本。二是采用有飞轮或大转动惯量的水泵，从而降低水压力，增加动力消耗、风阻和驱动难度。三是在泵站或其他关键部位后增设调压箱、调压塔等，这样可有效消除水锤，同时解决冰冻、死水、成本高等问题。四是安装止回阀，止回阀在液柱回流前完全关闭，具有回流位移小、流量小、阻力大等特点。五是利用空气压力罐和空气阀，调节管道内水压变化。六是拆下止回阀，或安装球囊式水锤消除器、停泵水锤消除器、自闭水锤消除器、旁路管、爆破片等。例如针对某原水运输网建立水锤模型，设计水锤风险评价操作组合，该管网地面高程变化大、管道水压大，必须对水锤防范措施进行评估后应用，以往工作主要是基于管道辅助设备或泵阀优化操作，很少采用水力模型进行情景预测消除水锤。

2.气候风险及防范措施

2.1 气候风险

施工期间:通常情况下，长距离输水管道工程建设周期较长，大多数需要花费几年时间建成。在这一过程中，会经历多个季节的变化，而且每一个季节气候不尽相同，这给长距离输水管道工程施工带来风险。比如夏季高温、冬季低温，都会给施工进度和质量带来一定影响，冬季施工时，低温会造成材料变化，严重影响施工工期，夏季施工时，阴雨天气会造成工程停工，以及高温容易导致人员中暑，从而影响工程施工进度。比如遭遇洪水等自然灾害时，如果不及时采取有效措施，会给工程施工带来严重负面影响。正是因为这些复杂多变的天气，会给长距离输水管道工程施工带来一定风险。

运行期间:在长距离管道输水过程中，因天气及上游水源等原因，会造成管道内出现浮冰、水藻、微生物等，对管道输水造成影响，导致水质产生变化，如管道供水目标为水厂以下，会影响供水安全，进而影响生活生产。

2.2 气候风险防范措施

当长距离输水管道工程施工遭遇特殊天气时，要密切关注施工现场实际情况，做到早干预、早应对、早处理，尽可能加大施工管理力度，健全完善预警反应机制，最终错开不利天气进行施工。同时，还需要合理规划适应复杂地形环境，采用多点交叉施工方式，力求将特殊条件下施工风险降到最低限度。另外，在输水过程中，也要时刻关注天气变化，持续进行水质化验，一旦出现水质变化，立即采取有效措施，确保水质合格安全，避免输水事件、水质安全事件发生。

3.安全管理风险及防范措施

3.1 安全管理风险

施工期间:长距离输水管道工程施工，一般均需数年完成，沿线经历诸多复杂地形，而且人员流动相对较大，施工设备也需相应更换，如果施工管理不到位、不达标，就会给施工造成相当风险。当施工任务重时，工期紧也在一定程度上给施工带来负面影响。

运行期间:在长距离管道输水过程中，运行管理至关重要，管理到位就能避免输水管线破坏、设施损坏等。

3.2 安全管理风险防范措施

施工期间:在长距离输水管道工程施工前，施工人员需要掌握每一个施工环节，逐一明确相应管理方式。同时，还需要确定施工现场负责人员，制定奖惩措施，对采购的设备进行质量审查，杜绝问题设备投入施工生产。一旦发现施工质量问题，必须立即进行干预予以纠正，并对相应岗位人员予以追责、问责。一般而言，发生事故后，事后处置通常是总结教训，起不到防范风险作用，这突出了施工前进行质量控制的重要性，在长距离输水管道工程施工中，施工人员需要合理安排施工工期，合理配置利用各方资源，把施工计划细分为不同阶段，然后针对每一阶段采取相应管理措施。同时，施工人员要对设备、材料进行评估，确保合格施工材料顺利有序进场。在管道工程施工中，要保证每一阶段有序衔接，每一部门协调配合，并且掌握熟悉施工流程、施工节点、施工标准，把握施工节奏，保障施工进度，最大限度地减少人力浪费、物力损耗。

运行期间:长距离输水管道工程竣工、验收，运行管理单位接管工程后，从此负责输水运行管理。运行管理单位应配备数量足够、有责任心、掌握技术的人员进行巡查与管理，做到巡查及时、管理到位。同时，管理单位要对员工进行严格培训，做到全员持证上岗，并且对员工定岗定责，明确各个岗位责任，做到每一米管道有人管理、每一台设备有人操作维护，发现问题及时上报整改，避免隐患存在、事故发生。

4.水质安全风险及防范措施

4.1 水质安全风险

长距离管道输水会因输水时间较长，容易产生水质变化，比如水中细菌数量增加、藻类数量增加等，需要及时进行处理，如果处理不当，将会对水质产生负面影响，从而造成影响受水区生产生活的风险。

4.2 水质安全风险防范措施

水厂以上输水管线，运行管理单位要严把水质关口，适时适地打捞藻类等漂浮物，持续对水质进行检测，做到水质合格才能输往下游，尤其是水厂以下入户水，如果水质检测不达标，供水部门应立即在水厂内部，或供水线路适当位置，进行加药净化处理，确保水质合格安全，杜绝水质安全事故发生。

5.输水管材风险及防范措施

5.1 输水管材风险

目前，长距离输水管道工程管材主要有钢管（SP）、球墨铸铁管（DIP）、预应力钢筒混凝土管（PCCP）、高密度聚乙烯管（HDPE)、预应力混凝土管（PP）、镀锌钢管（黑铁管）等，应用最多的是DIP、SP、HDPE等。但在实际应用中，因投资、设计等因素，管材选择不合理，造成管道寿命短、更换维修频繁等；因为施工难度大，施工质量不能保证，出现管道下沉、移位、漏水等问题。

5.2 输水管材风险防范措施

设计期间:应根据投资多少、管径大小、管道内压力强弱、施工环境、使用寿命、运输距离、安装设施等因素，根据输水要求、当地地形地貌、现场施工条件等，综合考虑确定最佳管材，确保管材选择经济实用、性价比高，避免使用已淘汰或即将淘汰产品。

施工期间:各参建单位要严把质量关口，多措并举确保工程质量。

运行期间:巡线人员要沿输水管线进行周密巡查，对管理范围内未进行审批的管道跨穿工程进行违法施工时要予以制止，对已审批管道跨穿工程施工要严格把关，避免施工破坏输水管线。巡线人员巡线时要观察管理范围内是否有冒水、渗水现象，如发现立即上报，采取措施进行处理，避免输水问题扩大。

综上所述，随着经济社会持续发展，长距离管道输水也将逐渐应用，这使得长距离管道输水风险日益突出，所以要做好相应的风险管理，不断总结经验，不断技术创新，全面掌握风险危害，采取有效措施防范，提高输水管理效率，确保长距离输水顺利推进，服务保障受水区生活、生产、生态供水安全。□

2022-05-19

边 磊，男，汉族，河北供水有限责任公司保沧干渠管理处，助理工程师。