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采水灌区的倒水玻璃钢管材方案

发表时间:2020-04-12 21:20

采水灌区的倒水玻璃钢管材方案

干管输水方式比选以1号灌区一级泵站为例,干管输水方式布置全管道方案和部分管道加部分渡槽输水方案,分别称为全管道方案和部分渡槽方案。


  全管道方案管线总长2841m,钢套筒预应力混凝土管(PCCP)双管管径1.6m,管道为沟埋式,沟深约3m,沟底设50cm厚夯填砂砾石垫层。部分渡槽方案前段为管道输水,前段管线长2467.26m,管线设置全管道方案,管线后接出水塔,出水塔垂直输水至渡槽,渡槽长373.74m,渡槽后接下级泵站前池。出水塔高14.5m,上部为直径7m的圆形水池,池底与渡槽始端底部相接。渡槽为矩形槽,宽3.00m,高2.28m,纵坡1/1500,全部采用排架柱支承。1号灌区一级泵站全管道方案和部分渡槽方案经济比较如所列。


  1号灌区一级泵站全管道方案和部分渡槽方案工程投资和年耗电量接近,受地形条件限制,部分渡槽方案只能减少管道长度373.74m.全管道方案施工工序少,施工过程中干扰少,运行管理相对方便。部分渡槽方案施工和运行管理相对复杂,但可减少泵站水头损失约0.73m,节约年耗电量约15万kWh.经综合比较选择全管道方案。各灌区各级泵站管线纵坡均为1/33~1/40之间,地形变化平缓均匀,部分渡槽方案代替的管道长度有限,其他各灌区各级泵站管线也采用全管道输水方案。


  管材比选基于扬水灌区运行安全、水泵出水管汇合要求和工程造价等方面考虑,扬水管线在高程822.52~972.45m之间采用双管输水,在高程972.45~1023.00m之间采用单管输水(3号灌区仍采用双管输水)。


  以1号灌区二级泵站扬水管线为代表,在管道工作压力为0.8MPa的条件下,以各种管材水头损失接近相等为原则,选用钢管、钢套筒预应力混凝土管(PCCP)和玻璃钢夹砂管3种管材,分别计算每米管线工程投资。3种管材水头损失接近相等时,钢管糙率n=0.0125,管径1.4m;PCCP糙率n=0.013,管径1.4m;玻璃钢夹砂管糙率n=0.010,管径1.2m.1号灌区二级泵站干管1m管线双管投资,钢管为1.6722万元/m;钢套筒预应力混凝土管(PCCP)为0.7872万元/m;玻璃钢夹砂管为0.3824万元/m.钢套筒预应力混凝土管(PCCP)和玻璃钢夹砂管每米投资均小于钢管每米投资的一半。钢管承压较高,抗震性强,但易腐蚀,使用年限约30a左右,内部防腐难处理,管线工程造价较高,管材比较中首先予以排除。


  以1号灌区一级~四级泵站和3号灌区一级泵站的扬水管线作为3个灌区各种管径扬水管线的代表,在管压力为0.8MPa的条件下,以各级泵站两种管材水头损失相等为原则,对钢套筒预应力混凝土管(PCCP)和玻璃钢夹砂管进行管材经济比较。钢套筒预应力混凝土管(PCCP)和玻璃钢夹砂管工程投资比较如所列。


  目前,钢套筒预应力混凝土管(PCCP)和玻璃钢夹砂管表2钢套筒预应力混凝土管(PCCP)和玻璃钢夹砂管工程投资比较项目3号灌区三级泵站四级泵站一级泵站造价/万元325.860159.4001002.170玻璃钢夹砂管与钢套筒管投资比50.44%37.50%50.00%1号灌区一级泵站1186.89044.11%二级泵站846.84155.33%设计流量/m3s-12.921.577.326.284.52玻璃钢夹砂管管径/m1.41.21.01.6造价/万元2690.521530.38646.05692.142010.26钢套筒管PCCP管径/m1.61.41.21.8两种管材,在大中型水利工程中均有应用。从工程安全角度比较,钢套筒预应力混凝土管(PCCP)抗外压能力强,适应各种地层条件,对施工环境、填筑材料、填筑工艺要求较低,安全性高;玻璃钢夹砂管抗冲切、抗外压能力低,比较适应于壤土地层,对填筑材料、填筑工艺要求较高。灌区内埋管地层多为戈壁砾石,钢套筒预应力混凝土管(PCCP)安全性高于玻璃钢夹砂管。