農(nóng)村供水工程中運用重力流輸水技術(shù)存在的問題與處理方法

□ 韓少利

農(nóng)村供水工程中運用重力流輸水技術(shù)存在的問題與處理方法

□ 韓少利

重力流輸水技術(shù)的問題主要表現(xiàn)在流量的控制以及水錘的壓力防護(hù)和進(jìn)排氣等不同的方面，在農(nóng)村供水工程中的安全運行是施工人員以及技術(shù)人員面臨的一個重要問題。由于農(nóng)村地區(qū)的地質(zhì)差異較大，河流的水流量也不均勻，這就使重力流輸水技術(shù)在農(nóng)村供水工程中存在許多問題。本文對重力流輸水技術(shù)在農(nóng)村工程中存在的問題進(jìn)行闡述，分析并探討解決這些問題的措施，為我國農(nóng)村供水工程的建設(shè)提供一些可行性的建議。

一、農(nóng)村供水工程中運用重力流輸水技術(shù)存在的主要問題

在農(nóng)村的輸水工程中由于地貌的多變性，導(dǎo)致輸水工況具有復(fù)雜多變性，在較短的管路中并不明顯的影響因素，在較長的輸水管道中就有可能成為嚴(yán)重的安全隱患。

（一）在農(nóng)村的供水工程中，由于農(nóng)村地質(zhì)情況的差異，在進(jìn)行輸水管道的鋪設(shè)時，輸水管網(wǎng)所經(jīng)過的地段地形相對復(fù)雜，導(dǎo)致管道的鋪設(shè)存在起伏不平的現(xiàn)象，在輸水的過程中很容易產(chǎn)生氣阻等影響工程安全的不穩(wěn)定因素。

（二）農(nóng)村人口居住地相對分散，這就導(dǎo)致供水區(qū)域的擴(kuò)大。在這種情況下，輸水管網(wǎng)中首末的高差相對較大，導(dǎo)致壓力不穩(wěn)定，不能對管內(nèi)的壓力進(jìn)行合理地分配以及控制，壓力保護(hù)設(shè)施容易失靈，極易產(chǎn)生管道爆裂等破壞的現(xiàn)象。

（三）農(nóng)村居民居住地相對分散，導(dǎo)致輸水工程中輸水管道長，工程量大大增加，在投資大的基礎(chǔ)上用水量卻相對較少，單方的水成本以及費用比較高。

二、重力流輸水技術(shù)在農(nóng)村供水工程中存在問題的處理方法

（一）合理地進(jìn)行鎮(zhèn)墩的設(shè)置，保證輸水管網(wǎng)的安全運行

輸水管網(wǎng)的安全運行是農(nóng)村供水工程的關(guān)鍵，為了保證其穩(wěn)定安全的運行，要在沿著管道線路較長水平段，以及斜坡道和拐點等相對重要的位置進(jìn)行鎮(zhèn)墩的設(shè)置。同時，在對供水管網(wǎng)的線路進(jìn)行選擇時，要盡量選擇直線，并且在進(jìn)行管道的安裝時要根據(jù)供水管材的彎曲度進(jìn)行自然的擺放，這樣就能省去對伸縮節(jié)的使用，提高施工的方便性，在一定程度上節(jié)省工程造價。

（二）對管徑進(jìn)行合理確定，盡量減少工程造價

在對輸水工程進(jìn)行設(shè)計時，不能對重力流輸水管道的直徑進(jìn)行精確的分析計算，只是簡單的根據(jù)原有的經(jīng)驗對水的流速進(jìn)行預(yù)估，確定管道直徑，從而造成設(shè)計上的失誤。所以，我們要對重力流輸水管道直徑進(jìn)行更加全面的分析，進(jìn)行精確的計算。

1.對輸水管道的內(nèi)徑進(jìn)行計算。輸水管道的內(nèi)徑要根據(jù)設(shè)計的流量以及流速進(jìn)行計算：管道的計算內(nèi)徑D(m)2=4×管段的設(shè)計流量Q(m3/s)×π×流速Ve (m/s)。在重力流輸水的過程中，要使用安全的水流速度，也就是保證管網(wǎng)安全運行的流速，比傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)流速大，當(dāng)流速增加的時候管徑自然就會變小。

2.水頭損失的計算。在輸水的過程中，水頭自然會產(chǎn)生損失，其主要的計算公式：沿線的水頭損失h1(m)=單位管長的水頭損失i(m)×計算的管段的長度L(m/m)。在采用重力流輸水技術(shù)進(jìn)行輸配水時，進(jìn)行縱坡的設(shè)計，這樣就會使有效的水頭比較富余，加上采用了安全流速，在最大程度上減小了管道直徑，節(jié)省了工程的造價投資。

（三）對進(jìn)氣閥以及排氣閥進(jìn)行合理地安裝，在最大程度上提高輸水的效率

在運用重力流輸水技術(shù)的農(nóng)村供水工程中，由于地質(zhì)差異，地形也就復(fù)雜多變，在進(jìn)行工程施工時，為了減少施工的工程量，一般情況下會把壓力輸水管道進(jìn)行埋設(shè)，但是隨著地形的起伏變化，管道在輸水的過程中就會呈現(xiàn)出多種復(fù)雜的運動狀態(tài)。因此，要按照不同位置的不同特點進(jìn)行進(jìn)氣閥以及排氣閥的設(shè)置和安裝。在上坡的管道分段要以排氣為主，在下坡的管道分段要以進(jìn)氣為主。水平的輸水管段要在對流速進(jìn)行計算的基礎(chǔ)上進(jìn)行合理的設(shè)置。

在農(nóng)村由于受到勞動時間以及用水習(xí)慣的不同影響，用水的時段比較集中，輸水管道內(nèi)的水流量以及流速不斷的發(fā)生變化，管道內(nèi)就需要不斷的進(jìn)行排氣和充氣，在進(jìn)氣以及排氣不順暢的時候，就會使管道處于負(fù)壓的狀態(tài)，對管道產(chǎn)生極大的破壞。所以，要在管道相應(yīng)的地段合理地設(shè)置和安裝進(jìn)氣閥和排氣閥，這樣就能在最大程度上減少氣囊對輸水管道的破壞，避免堵水現(xiàn)象的發(fā)生，有效地解決受壓管道的輸水效率不高以及重力流輸水管網(wǎng)運行的不安全和不穩(wěn)定的問題。

（四）合理地安裝減壓設(shè)施，保證供水壓力的合理性

在高差超過40米或者是管網(wǎng)的水頭大于60米時，要進(jìn)行減壓閥的設(shè)置，在必要的位置進(jìn)行安全閥的設(shè)置。農(nóng)村供水工程中運用重力流輸水技術(shù)進(jìn)行輸配水時，動水壓力的控制能通過減少管道的直徑以及增大沿程的水頭進(jìn)行，但是靜水的壓力就只能設(shè)置減壓池以及減壓閥來控制。在對管道內(nèi)的水壓進(jìn)行控制時，要盡量選用200XP型號的減壓閥對動水和靜水壓力進(jìn)行控制，其自控的程度比較高，對壓力的調(diào)節(jié)比較便利，在使用的過程中還要進(jìn)行過濾器的配套安裝，在減壓閥的后方還要安裝排氣閥，確保管內(nèi)壓力的合理性。

三、結(jié)語

農(nóng)村供水工程的實施是我國推動新農(nóng)村建設(shè)的重要途徑，但是目前農(nóng)村的供水工程的規(guī)模相對較小。重力流輸水技術(shù)具有投資小以及運行費用低和管理簡便的優(yōu)勢，同時，重力流輸水技術(shù)的實施，可以極大地推動我國新農(nóng)村的建設(shè)步伐，在農(nóng)村的供水工程中具有極大的推廣價值。

陜西省咸陽市乾縣水利工作隊713300）