低压管道引水工程（张寅龙）论文

度的管道。玻璃钢管其内壁光滑、糙率和摩阻力小、输送能力强。其主要缺点是刚度相对较小，对管道基础及回填土质量要求较严，管壁薄，脆性大，易被重物击碎。

1.4混凝土管

混凝土管在长期使用过程中管壁形成一层滑腻沉积物，，糙率稳

定在0.012-0.013之间，通水能力比较稳定。由于管道接口采用滚动挤压密封胶圈结构，属于柔性结构，使用寿命长，一般达40年以上。主要缺点是承受内外荷载低，管道自重较大，运输和施工不太方便，从国内管材的生产和应用情况看，管径大于1600mm的混凝土管的质量尚不稳定。

从管材价格比较，玻璃钢管2600元/m，安装费145元/m，直接费2745元/m；混凝土管1500元/m，安装费180元/m，直接费1680元/m；球墨铸铁管3700元/m,安装费190元/m，直接费3890元/m；钢管3580元/m，安装费700元/m，直接费4280元/m。

综上所述，混凝土管可以采用现浇筑管，可以解决运输不太加

之设计的管径1000mm，不存在质量不稳定的情况，其他管材的缺点在施工、运用上发生几率较大，混凝土管比较稳定，具有较高的可调节性，通过管材直接费比较混凝土管最经济、最实惠，所以，选择混凝土管。

三、管径、流量、水力计算 3.1 流量和管径的确定

确定输水管道中各级管道或各管段的直径是管道引水设计的主要任务。管道是管道引水工程系统的重要组成部分，其投资占有相当大的比例，管径大，投资大，但管道水头损失小，运行管理费小；管径小，投资少，但运行费用高，所以必须合理确定管径。

计算公式如下： D =

4Q?V

式中：

D——管道直径（mm）； V——管内流速（m/s）； Q——设计流量（m3/s）。

初步拟定管道流量Q=1.65m3/s,流速V=2.1m/s

D=

4Q?V=1.13

QV=1.13×

1.652.1=1000mm

管径D=1000mm,流量Q=1.65m3

3.2水力计算 （1）沿程水头损失 hf =f

QLDbm

式中：

hf ---管道沿程水头损失（m）；

f ---管道阻力系数； Q ---管道流量（m3/h）； L ---计算管段长度（m）； D ---管道内径（mm）；

m、b---流量指数和管径指数。

选的管材是混凝土管，糙率系数n=0.013，管道阻力系数f=1.312×10，流量指数m=2,管径指数b=5.33，把数据代入上式得：

6

hf=1.312×10

6

?1.8?3600?2?8764.7210005.33=49.41m

(2)局部水头损失

初步设计时，局部水头损失可按沿程水头损失的10%-15%估算，较长

的平直管道，局部水头损失可忽略不计。

hj=10%hf=42.1×10%=4.941m (3)管道水头损失H H=∑hf+∑hj

H=49.41+4.941=54.351m 四、管道横断面图的绘制

4.1确定管道在管道输水系统平面图上的具体位置

在管道输水系统平面图上，拟建几种管道布置方式，结合具体原则，选

出最优管道线路，在管道输水系统平面图上的管道线路，就是所选的最优管道线路。

4.2管道按桩号划分

管道输水系统平面图是按1：10000比例，出水口位置设置桩号为0+000，依次划分，在实际中是每隔100米设立一个桩号，在图上是1cm设立一个桩号，一共有从0+000到8+600的桩号。

4.3确定桩号高程

在管道输水系统平面图上，有从0+000到8+600的桩号和对应的高程，在图上读出每个桩号对应的高程，就可以得出桩号高程。

4.4管道横断面的绘制

在A1的米格纸上，横坐标是管道长度，纵坐标是管道桩号对应的高程，

管道长度是依据桩号得出，横坐标是按比例1:10000，纵坐标是按比例1:100，先依据每个桩号对应的高程，每个桩号对应的高程连起来，就可以在图上绘制出自然地面高程线，管道在 2+400 有个拐点，在 5+400 有个拐点，每个拐点连接起来，就可以在图上绘制出管沟顶设计高程线。

确定的管径为1m，因为在新疆地区，冻土层至少为1.5m,加上管径1m,还有30厘米的砂石垫层，所以每个拐点向下挖深2.8m，可以得出4个点，这4个点

连接起来，就可以得出管沟沟底设计高程线，管沟沟底设计高程线垂直向上画50cm，连接起来就可以得到管底设计高程线，管底设计高程线垂直向上确定1m,连接起来就可以得到管顶设计高程线，这几条线就可以得到管道横断面图。

五、水压线的确定

在A1的白纸上，横坐标是拐点桩号确定的管道长度，纵坐标是各桩号确定的高程，按1:150的比例绘图，可以绘制出地面高程和沟底高程，管道的总水头

损失是52.4m，然后选用600QZ-70，流量是3056m3/h,扬程为4.7m，功率为3.8kw 的水泵，水泵提供的扬程为18.4m水头，因为进水口到出水口的高差为

659-603=56m，需把水从650的进水口抽到659m,还有吸水、压水管的水头损失，确保水能自流而下，除去水头损失，还要确定出水口水头为10m，计算出每段的水头损失，从0+000到2+400，距离为2200m,2+400到5+400，距离为1300m， 5+400

QL到8+600，距离为1300m，依据公式 hf =f

mDb，可以依次算出每段的

水头损失为10.42m、6.16m、18m、6.16m，两点的自然地面高程差加上水头损失再加上水泵除去吸水、压水管的水头损失后的1.1m水头，就可以得出水压线。

六、管道的施工放线

所谓的施工放样，就是把设计图纸上工程建筑物的平面位置和高程，用一定的测量仪器和方法测设到实地上去的测量工作。

按照管道设计图，用全站仪将管道管线定出，在管道出水口设置木桩，管线折点加设木桩，在选择控制点时，要按照能够看到所设的控制点。

施工放线采用的方法是极坐标法，它是根据一个水平角和一段水平距离测设点的平面位置，总共设置4个测设点，它们的坐标均已知，测设之前，首先准备测设数据，水平角β和水平距离D，其计算方法如下:

αα

a-b

=arctan=arctan

a-b

yb?yaxb?xayc?ybxc?xb

b-c

β=α-α

b-c