南水北調(diào)配套安新輸水管道線路布置及管徑選擇

郝國紅

（河北省水利水電第二勘測設(shè)計研究院，河北 石家莊 050021）

南水北調(diào)工程是我國水資源配置的戰(zhàn)略性工程，工程的實施將有利于解決華北地區(qū)水資源短缺的問題，改變?nèi)A北地區(qū)嚴重缺水的狀況。配套工程水廠以上輸水管道工程是南水北調(diào)工程體系的重要組成部分，承擔著連接中線總干渠和受水區(qū)地表水廠的組帶作用。工程的建設(shè)將有利于提高沿線地區(qū)的供水能力，改善各受水區(qū)的生態(tài)環(huán)境，并發(fā)揮南水北調(diào)工程的整體效益，促進經(jīng)濟社會的可持續(xù)性發(fā)展。

1 工程概況

保定市南水北調(diào)配套工程水廠以上輸水管道工程承擔著向保定地區(qū)26 個供水目標供水的任務，其中第三設(shè)計單元位于保定市東北部，供水目標為保定市的5 個縣。安新縣輸水管道從天津干渠北城分水口取水，其水對象為縣城工業(yè)、生活用水，輸水方式為有壓管道輸水，地下埋管的形式。

2 線路選擇

2.1 線路布置原則

總體選線走向選擇時應遵循以下原則：

1） 考慮所有分水目標水廠以上總投資最低，其中總投資包括工程費用和運行費用；2） 線路盡量順直，盡量避開沉陷、滑坡、塌方以及高侵蝕性土壤地區(qū)；3） 盡量避開已有建筑，減少拆遷量；4） 渠線穿越鐵路、公路、河流時，在保證渠線順直的情況下，盡量正交；5） 盡量避開現(xiàn)有通訊、供電線路，減少專項工程恢復費用；6） 在管道布置中，應盡量采用小角度轉(zhuǎn)折，并適當加大彎頭的曲率半徑，改善管中水流狀態(tài)，減少水頭損失；

2.2 線路布置

安新輸水管道出容城安新泵站后先向南，再沿保津城際鐵路南側(cè)由東向西鋪設(shè)，結(jié)合容城縣城規(guī)劃，在規(guī)劃的大發(fā)大街折向南，沿大發(fā)大街東側(cè)鋪設(shè)，穿越S333 省道和榮烏高速后，在東牛北莊村東折向東南，至S235 省道后，沿S235 省道向南鋪設(shè)，穿越大張莊排干渠，沿安新縣城防洪堤內(nèi)堤腳至規(guī)劃地表水廠，線路全長19.824km。

3 管徑選擇

安新輸水管道首部設(shè)泵站加壓輸水，泵站加壓輸水時，應通過技術(shù)經(jīng)濟比較確定經(jīng)濟流速及管徑，根據(jù)《河北省南水北調(diào)配套工程水廠以上輸水管道工程初步設(shè)計技術(shù)規(guī)定》，經(jīng)濟流速計算方法采用平均最小年值法，本項目初選線路受穿越公路、鐵路、河流、城鎮(zhèn)等多項因素制約，總體線路單一，因此結(jié)合現(xiàn)場查勘情況，按最優(yōu)線路進行管徑經(jīng)濟比較，計算年限取50年。管線年成本最小年值法公式如下：

式中：A—管線年成本（元/m·a）；

Q—管線流量（m3/d）；

H—單延米管線水頭損失（m/m）；

S—電費單價，取0.8 元/（kW·h）；

N—計算年限，取50a；

i—投資收益率，取8%；

C—單位長度管道綜合投資（元/m）。安新縣輸水管道采用加壓輸水方式，不同管徑經(jīng)濟比較表1。

表1 安新縣輸水管道經(jīng)濟比較表

根據(jù)年成本最小的原則，通過比較安新縣輸水管道采用0.7m 管徑。

4 結(jié)語

線路及管徑的選擇對工程至關(guān)重要，針對本工程而言，工程區(qū)位于平原地區(qū)，地形起伏較小，且受各類穿越工程制約，總體線路單一，因此在初步選定線路后直接進行了管徑比選；若工程區(qū)地形起伏較大、情況復雜，應將線路及管徑綜合考慮進行比選，以選取最優(yōu)線路及管徑的組合。