木兰山景区中高压输水管道设计及其水锤防护.pdfVIP

中国给水排水2013年第十届年会暨饮用水安全保障及水环境综合整治高峰论坛论文集 木兰山景区中高压输水管道设计及其水锤防护 薛英文，杨开，李-2r_* (武汉大学土木建筑工程学院，湖北武汉430072) 摘要：以木兰山风景区供水工程设计为特例，研究中高压输水管及泵房的设计方法及 水锤防护方案。工程实施状况表明，对于小流量、高扬程的农村加压输水系统，一级加压方 式与常用的多级加压供水方式可有一比。 关键词：中高压供水；供水工程；输水管设计；水锤防护；管道镇墩 在我国城市的市政供水工程的设计中，水泵扬程～般控制在40m左右，供水管线的最高 压力需控制在0．5～0．6MPa左右。当供水泵站扬程较高，致使管道的压力波动在其设计承压能 力的30％以外时，一般需要考虑设置水锤防护设施，以降低供水水锤对供水泵站及供水管网 产生的破坏。目前在市政供水工程中管道内压力超过1．0MPa的案例极为少见。当供水所需净 扬程较大时，出于技术与经济上的考虑，通常是采用多级串联加压方式予以解决。当用水量 较大且用水量较为均匀时，分级加压方式是相对合理的。但对于山区农村供水工程或山区景 区供水工程，由于需水量相对较小且用水不均匀性大，采用多级供水就存在运行管理不便和 投资相对较高的问题，此时单级加压供水则不失为一种更优的选择。以木兰山风景区加压输 水管道设计为例，对中、高压输水管道工程中的水锤防护、镇墩设计等问题加以分析说明， 以期为此类工程的设计提供借鉴。 1工程背景 木兰山风景区位于武汉市黄陂区北部，濒临滠水河。景区有3个主要的景点及2个宾馆。 旅游季节最高日接待游客人数为6800人。目前风景区主要以饮用滠水河水水为主，采用5级 泵站提升，提升净扬程480m。由于水体色度、细菌总数、大肠菌群等水质指标超标，且取水 泵站机组老化，经常出现故障，造成项目区内居民饮水的水质、水量都无法保证。为了改善 景区的基础设施，提高景区供水水质和供水安全性，提升景区接待游客的能力，提高景区的 服务质量，促进全景区的和谐和发展。拟将木兰山风景区的供水由滠水河取水改为由长轩岭 街的院基寺水厂供水。院基寺水厂供水至山下的清水池后通过加压泵站加压送至山顶清水池， 再通过配水管网重力供水至景区各个景点及宾馆。 2工程设计 2．1供水水量及水压计算 根据《室外给水设计规范》(GB 口】，考虑到木兰山风景区的实际情况，确定最高日综合用水定额为150L／cap．d，日变化系数取 l叭．6m3／d，最高日最高时需水量为 1．5，时变化系数取2．0。经计算后，最高日需水量Qd=l 45．9 m3／h。 m3／d，平均日平均时需水量为30．6 m3／h；平均日需水量Q。v。d=734．4 73 中国给水排水2013年第十届年会暨饮用水安全保障及水环境综合整治高峰论坛论文集 供水系统为网前高位水池系统。清水先经加压泵站提升至山顶清水池，然后经配水管网 重力输送至各用户，故加压系统按最高日平均时流量设计。根据现场勘测，加压泵站选址在 rfl， 原抽水泵站附近的泵房管理站内，管理站标高为38．0m，站内清水池设计水面标高为38．76 设计有效水深3．3m。木兰山顶新建清水池两座，该处地形标高为520nl，山顶清水池设计水 m。 面标高为520．76m。因此，加压泵站供水静扬程为485．3 2．2加压方式选择 加压方式可为多级加压和一级加压两种方式。由于供水站与山顶地面高差为482m，如果 采用多级加压供水，每50～80ITI一级，则分级数多达7～10级，这是因为当泵站扬程小于80m 时，所产生的水锤危害较小。但如此多的分级，一方面会增加泵站的建设成本，另一方面造 成后期的运行复杂，不易管理。但若分级过少，则起不到分级泵站应起的作用，反而降低了 泵站的运行效率。考虑到从山下输水过程中中途没有用户用水，故本次设计采一次加