張 震

（山西省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，山西 太原 030024）

1 工程概況

中部引黃汾陽(yáng)市域供水管線工程，是山西省中部引黃工程的配套工程，以城市生活和工業(yè)供水為主，兼顧農(nóng)業(yè)灌溉，設(shè)計(jì)引水流量為1.38 m3/s。供水線路自中部引黃工程汾孝介支線末端（孝義市西辛壁村南）至汾陽(yáng)市花枝水庫(kù)，干線總長(zhǎng)16.78 km。

2 管材選擇

2.1 管材與物理性能分析

供水線路基本沿呂梁邊山自南向北布置，地勢(shì)高低起伏，地形復(fù)雜，全線布設(shè)70 余處平面豎向拐點(diǎn)，管道基礎(chǔ)以砂卵石為主，地下水位較高，對(duì)管道安全防護(hù)要求較高。根據(jù)目前國(guó)內(nèi)供水管道管材使用情況的調(diào)查，考慮輸水管材發(fā)展趨勢(shì)，本階段重點(diǎn)對(duì)在長(zhǎng)距離輸水工程中使用較多的鋼管（SP）、預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管（PCCP）、球墨鑄鐵管（DIP）和玻璃鋼夾砂管（FRPM）四種管材性能進(jìn)行比選，詳見表1。

表1 管材與管道性能比較表

2.2 管材比選

由表1 可知，玻璃鋼夾砂管具有糙率小、運(yùn)行費(fèi)用低、投資少等優(yōu)點(diǎn)，但其抗外壓性能較差，對(duì)地基及回填要求高。而本工程供水管線地形復(fù)雜，全線布設(shè)70 余處平面豎向拐點(diǎn)，管道基礎(chǔ)以砂卵石為主，地下水位較高，對(duì)管道安全防護(hù)要求較高，施工、檢修難度都較大，本工程對(duì)輸水管道的安全性能、抗外界不利環(huán)境因素、耐久性能和保證率等方面的要求都較高，不宜選用玻璃鋼夾砂管。

球墨鑄鐵管一般適用于管徑＜1 200 mm 的輸水管道，針對(duì)大管徑輸水工程球墨鑄鐵管沒有價(jià)格優(yōu)勢(shì)。相對(duì)來(lái)說(shuō)，鋼管耐久性較差，使用時(shí)需做好內(nèi)外防腐處理，且價(jià)格較高，因此，不作為主選管材。考慮到鋼管具有靈活多樣的連接形式，局部穿檢修閥井、流量計(jì)井等復(fù)雜輸水管道段可采用鋼管。

預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管是一種由鋼管和預(yù)應(yīng)力混凝土管組成的復(fù)合管，管材具有高效、清潔、耐久和經(jīng)濟(jì)的特性，便捷的施工安裝，使得PCCP 管的鋪設(shè)成本大大低于其他管材，而高強(qiáng)與耐久的管材又可使管線實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期運(yùn)行而無(wú)須修補(bǔ)或極少進(jìn)行更換的效果，從而大大降低管線的運(yùn)行費(fèi)用和風(fēng)險(xiǎn)。

涂塑鋼管（外PE 內(nèi)EP）以鋼管為基材，鋼管內(nèi)外壁熔融一層厚度為0.35～0.5 mm 由環(huán)氧樹脂粉末等有機(jī)物而組成的鋼塑復(fù)合型管材。涂塑鋼管解決了鋼管內(nèi)外壁防腐等問(wèn)題，有內(nèi)壁光滑、糙率小等優(yōu)點(diǎn)，但是也有造價(jià)相對(duì)較高等缺點(diǎn)。

綜上所述，初步確定本工程中，供水管道直徑D＜1.2 m 時(shí)，首先推薦選用球墨鑄鐵管、涂塑鋼管為備選管材；供水管道直徑D≥1.2 m 采用PCCP 管，局部復(fù)雜輸水管道段采用鋼管。

3 工程布置

3.1 工程總布置

輸水管線自山西省中部引黃工程汾孝介支線隧洞出口（孝義市下堡鎮(zhèn)薛頡堡村）至孝義市西辛壁村南，在汾孝介支線末端向汾陽(yáng)分水，輸水方式為重力流輸水，管線起點(diǎn)前池設(shè)計(jì)水位938.25m，采用DN1200 PCCP 管道輸水，管線末端管中心高程為851.66 m，管線末端富余水頭70.12 m。

中部引黃汾陽(yáng)市域供水管線工程自山西省中部引黃工程汾孝介支線末端（孝義市西辛壁村南）至花枝水庫(kù)，線路總長(zhǎng)約16.78 km。供水管線上游接汾孝介支線，利用山西省中部引黃工程富余水頭，供水管線全線采用重力流輸水，沿線布置有四座調(diào)蓄水庫(kù)，管線依次向北向榆苑水庫(kù)一庫(kù)、北榆苑水庫(kù)二庫(kù)、河北水庫(kù)分水，同時(shí)在沿線主要工業(yè)園區(qū)設(shè)置兩個(gè)分水口，分水后管線流量逐級(jí)減小，供水管線設(shè)計(jì)流量為1.38～0.44 m3/s，管線末端輸水至花枝水庫(kù)。供水線路樁號(hào)0+000—3+290 段采用DN1200PCCP 管材；樁號(hào)3+290—樁號(hào)8+572 段采用DN1000 球墨鑄鐵管；樁號(hào)8+572—樁號(hào)10+140 段采用DN800 球墨鑄鐵管；樁號(hào)10+140—樁號(hào)13+520 段采用DN600 球墨鑄鐵管；樁號(hào)13+520—樁號(hào)16+776 段采用DN500 球墨鑄鐵管。

供水線路基本沿呂梁邊山自南向北布置，供水線路自汾孝介支線末端起始，引水流量為1.38 m3/s，首先向東采用頂管方式橫穿340 省道，之后下穿孝柳鐵路線，一路北上至西賈壁村南，橫穿虢義河，在樁號(hào)3+290 處向北榆苑一庫(kù)分水，在樁號(hào)4+343.4 處向三泉工業(yè)園區(qū)分水，分水后設(shè)計(jì)流量為1.18 m3/s；輸水線路繼續(xù)北上，穿過(guò)三泉工業(yè)園區(qū)后，在樁號(hào)4+480 處下穿八角溝，之后沿員外村東側(cè)向北，在樁號(hào)6+256 處向北榆苑二庫(kù)分水，輸水線路繼續(xù)向北采用倒虹形式穿過(guò)三泉河，在樁號(hào)8+572 處向陽(yáng)城商貿(mào)經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)、中小型企業(yè)園分水，分水后設(shè)計(jì)流量為1.12 m3/s；之后在樁號(hào)9+474 處下穿G20 高速，采用頂管形式下穿高速后，在樁號(hào)9+943 處下穿陽(yáng)城河，之后在樁號(hào)10+636 處下穿307 國(guó)道，再折向東北，在樁號(hào)10+140處向河北水庫(kù)分水，分水后設(shè)計(jì)流量為0.44 m3/s；在樁號(hào)11+310 處下穿北川溝，之后在棗莊、蘆家莊村西側(cè)穿過(guò)，在樁號(hào)13+512 處折向東至花枝水庫(kù)。

3.2 施工總布置

3.2.1 施工布置原則

考慮工程主體布置的特點(diǎn)；利用工程區(qū)兩岸開闊的灘地，并滿足防洪標(biāo)準(zhǔn)；有利于生產(chǎn)，便于管理；盡量利用現(xiàn)有條件，減少臨建工程量，減少對(duì)城市的干擾和環(huán)境污染。

3.2.2 施工分區(qū)布置

根據(jù)工程的特點(diǎn)，沿線布置4 處生產(chǎn)及生活區(qū)。1 號(hào)施工區(qū)位于西賈壁村附近，控制范圍為輸水主線4.6 km、北榆苑水庫(kù)一庫(kù)支線及沿線建筑物；2 號(hào)施工區(qū)位于員莊村附近，控制范圍為輸水主線4.1 km、北榆苑水庫(kù)二庫(kù)支線及沿線建筑物；3 號(hào)施工區(qū)位于莊子村以東，控制范圍為輸水主線3.2 km、河北水庫(kù)支線及沿線建筑物；4 號(hào)施工區(qū)位于南花枝村附近，控制范圍為輸水主線4.9 km 及沿線建筑物。

每個(gè)施工區(qū)內(nèi)設(shè)置倉(cāng)庫(kù)、工棚及生活區(qū)，共設(shè)置倉(cāng)庫(kù)600 m2，工棚1 200 m2，臨時(shí)施工生活房屋4 800 m2，其中，新建2 400 m2，租賃2 400 m2。

3.2.3 交通運(yùn)輸

工程區(qū)對(duì)外交通干線主要有孝柳鐵路，G20 青銀高速、國(guó)道307 以及通往附近村莊的縣級(jí)及鄉(xiāng)村道路，通過(guò)以上公路可直接到工程區(qū)，對(duì)外交通方便，滿足工程施工要求，外購(gòu)材料和設(shè)備都可經(jīng)此線運(yùn)至工地。進(jìn)場(chǎng)公路主要為對(duì)外交通通往各施工沿線及施工區(qū)的道路，除與永久道路結(jié)合外，場(chǎng)內(nèi)尚需新修道路20 km，整修道路2 km，施工便橋6 座，臨時(shí)道路為砂礫石路面。

3.2.4 施工工廠及風(fēng)、水、電、通訊

工程所用大型施工機(jī)械在進(jìn)場(chǎng)前應(yīng)進(jìn)行大修。場(chǎng)內(nèi)只設(shè)置小型的機(jī)械修配廠和機(jī)械加工廠，機(jī)械修配廠及停放場(chǎng)布置在項(xiàng)目各個(gè)施工區(qū)內(nèi)。在每個(gè)機(jī)械停放場(chǎng)內(nèi)設(shè)機(jī)修車間。在每個(gè)工區(qū)設(shè)綜合加工廠1 個(gè)，綜合加工廠主要負(fù)擔(dān)鋼筋加工、木材加工、墊層料的加工及混凝土預(yù)制板制作等工作。

本工程的施工用風(fēng)主要為鋼筋加工用風(fēng)，根據(jù)用風(fēng)情況，每個(gè)施工區(qū)配置9 m3/min 移動(dòng)式空壓機(jī)1 臺(tái)。

施工用水采用從附近村莊購(gòu)買，蓄水至蓄水池，滿足施工用水要求，各施工區(qū)蓄水池為50 m3。

本工程施工用電較少，在各施工區(qū)配置2 臺(tái)50 kW柴油發(fā)電機(jī)作為施工電源。

施工期通訊系統(tǒng)可用社會(huì)公網(wǎng)，工區(qū)內(nèi)部通訊用對(duì)講機(jī)。

4 結(jié)語(yǔ)

汾陽(yáng)市域供水管線工程作為山西大水網(wǎng)的配套工程之一，是充分發(fā)揮山西大水網(wǎng)工程效益、滿足汾陽(yáng)轉(zhuǎn)型跨越發(fā)展用水需求的重要保證，是汾陽(yáng)市水利科學(xué)發(fā)展實(shí)現(xiàn)向“支撐型水資源”轉(zhuǎn)變的重要保障。