長距離管道輸水存在風險及防范措施

□邊 磊

水利改革

長距離管道輸水存在風險及防范措施

□邊 磊

目前，我國北方部分地區(qū)面臨著不同程度的水資源短缺問題，這一問題成為當?shù)亟洕鐣l(fā)展的影響因素之一，僅靠當?shù)厮Y源開源、節(jié)流，已難以滿足經濟社會發(fā)展需求，必須通過外流域調水改善水資源嚴重短缺局面。然而，調水往往是長距離輸水，將水資源從豐富地區(qū)調往短缺地區(qū)，從而實現(xiàn)流域之間水資源的科學調度與優(yōu)化配置，進而緩解受水地區(qū)水資源短缺局面。另外，隨著北方地區(qū)江水村村通工程建設，農村供水工程也面臨長距離輸水的現(xiàn)實。長距離輸水管道工程作為常用輸水手段，最為顯著特點的就是“長”，施工環(huán)境較為復雜，運行管理力度不足等，這些均增大了長距離輸水的難度與風險。為確保長距離輸水安全，需加強長距離輸水管道的風險管理，現(xiàn)就存在風險提出防范措施，以此服務保障長距離輸水安全運行。

1.水錘風險及防范措施

1.1 水錘風險

水錘是在長距離壓力管道輸水過程中，由于閥門突然開啟或關閉、水泵突然停止或驟然開閉等原因，使水流速發(fā)生突然變化，同時水壓強產生大幅度波動的現(xiàn)象，就像錘子敲打管道一樣。水錘對長距離輸水管道破壞性很大，導致管道起皺、爆管，或閥門、水泵破裂損壞，一旦發(fā)生管道爆裂事故，整個輸水系統(tǒng)都會受到嚴重影響。

1.2 水錘風險防范措施

一是降低輸水流速，這種方法很少采用，因為這需要加大管徑增加成本。二是采用有飛輪或大轉動慣量的水泵，從而降低水壓力，增加動力消耗、風阻和驅動難度。三是在泵站或其他關鍵部位后增設調壓箱、調壓塔等，這樣可有效消除水錘，同時解決冰凍、死水、成本高等問題。四是安裝止回閥，止回閥在液柱回流前完全關閉，具有回流位移小、流量小、阻力大等特點。五是利用空氣壓力罐和空氣閥，調節(jié)管道內水壓變化。六是拆下止回閥，或安裝球囊式水錘消除器、停泵水錘消除器、自閉水錘消除器、旁路管、爆破片等。例如針對某原水運輸網建立水錘模型，設計水錘風險評價操作組合，該管網地面高程變化大、管道水壓大，必須對水錘防范措施進行評估后應用，以往工作主要是基于管道輔助設備或泵閥優(yōu)化操作，很少采用水力模型進行情景預測消除水錘。

2.氣候風險及防范措施

2.1 氣候風險

施工期間:通常情況下，長距離輸水管道工程建設周期較長，大多數(shù)需要花費幾年時間建成。在這一過程中，會經歷多個季節(jié)的變化，而且每一個季節(jié)氣候不盡相同，這給長距離輸水管道工程施工帶來風險。比如夏季高溫、冬季低溫，都會給施工進度和質量帶來一定影響，冬季施工時，低溫會造成材料變化，嚴重影響施工工期，夏季施工時，陰雨天氣會造成工程停工，以及高溫容易導致人員中暑，從而影響工程施工進度。比如遭遇洪水等自然災害時，如果不及時采取有效措施，會給工程施工帶來嚴重負面影響。正是因為這些復雜多變的天氣，會給長距離輸水管道工程施工帶來一定風險。

運行期間:在長距離管道輸水過程中，因天氣及上游水源等原因，會造成管道內出現(xiàn)浮冰、水藻、微生物等，對管道輸水造成影響，導致水質產生變化，如管道供水目標為水廠以下，會影響供水安全，進而影響生活生產。

2.2 氣候風險防范措施

當長距離輸水管道工程施工遭遇特殊天氣時，要密切關注施工現(xiàn)場實際情況，做到早干預、早應對、早處理，盡可能加大施工管理力度，健全完善預警反應機制，最終錯開不利天氣進行施工。同時，還需要合理規(guī)劃適應復雜地形環(huán)境，采用多點交叉施工方式，力求將特殊條件下施工風險降到最低限度。另外，在輸水過程中，也要時刻關注天氣變化，持續(xù)進行水質化驗，一旦出現(xiàn)水質變化，立即采取有效措施，確保水質合格安全，避免輸水事件、水質安全事件發(fā)生。

3.安全管理風險及防范措施

3.1 安全管理風險

施工期間:長距離輸水管道工程施工，一般均需數(shù)年完成，沿線經歷諸多復雜地形，而且人員流動相對較大，施工設備也需相應更換，如果施工管理不到位、不達標，就會給施工造成相當風險。當施工任務重時，工期緊也在一定程度上給施工帶來負面影響。

運行期間:在長距離管道輸水過程中，運行管理至關重要，管理到位就能避免輸水管線破壞、設施損壞等。

3.2 安全管理風險防范措施

施工期間:在長距離輸水管道工程施工前，施工人員需要掌握每一個施工環(huán)節(jié)，逐一明確相應管理方式。同時，還需要確定施工現(xiàn)場負責人員，制定獎懲措施，對采購的設備進行質量審查，杜絕問題設備投入施工生產。一旦發(fā)現(xiàn)施工質量問題，必須立即進行干預予以糾正，并對相應崗位人員予以追責、問責。一般而言，發(fā)生事故后，事后處置通常是總結教訓，起不到防范風險作用，這突出了施工前進行質量控制的重要性，在長距離輸水管道工程施工中，施工人員需要合理安排施工工期，合理配置利用各方資源，把施工計劃細分為不同階段，然后針對每一階段采取相應管理措施。同時，施工人員要對設備、材料進行評估，確保合格施工材料順利有序進場。在管道工程施工中，要保證每一階段有序銜接，每一部門協(xié)調配合，并且掌握熟悉施工流程、施工節(jié)點、施工標準，把握施工節(jié)奏，保障施工進度，最大限度地減少人力浪費、物力損耗。

運行期間:長距離輸水管道工程竣工、驗收，運行管理單位接管工程后，從此負責輸水運行管理。運行管理單位應配備數(shù)量足夠、有責任心、掌握技術的人員進行巡查與管理，做到巡查及時、管理到位。同時，管理單位要對員工進行嚴格培訓，做到全員持證上崗，并且對員工定崗定責，明確各個崗位責任，做到每一米管道有人管理、每一臺設備有人操作維護，發(fā)現(xiàn)問題及時上報整改，避免隱患存在、事故發(fā)生。

4.水質安全風險及防范措施

4.1 水質安全風險

長距離管道輸水會因輸水時間較長，容易產生水質變化，比如水中細菌數(shù)量增加、藻類數(shù)量增加等，需要及時進行處理，如果處理不當，將會對水質產生負面影響，從而造成影響受水區(qū)生產生活的風險。

4.2 水質安全風險防范措施

水廠以上輸水管線，運行管理單位要嚴把水質關口，適時適地打撈藻類等漂浮物，持續(xù)對水質進行檢測，做到水質合格才能輸往下游，尤其是水廠以下入戶水，如果水質檢測不達標，供水部門應立即在水廠內部，或供水線路適當位置，進行加藥凈化處理，確保水質合格安全，杜絕水質安全事故發(fā)生。

5.輸水管材風險及防范措施

5.1 輸水管材風險

目前，長距離輸水管道工程管材主要有鋼管（SP）、球墨鑄鐵管（DIP）、預應力鋼筒混凝土管（PCCP）、高密度聚乙烯管（HDPE)、預應力混凝土管（PP）、鍍鋅鋼管（黑鐵管）等，應用最多的是DIP、SP、HDPE等。但在實際應用中，因投資、設計等因素，管材選擇不合理，造成管道壽命短、更換維修頻繁等；因為施工難度大，施工質量不能保證，出現(xiàn)管道下沉、移位、漏水等問題。

5.2 輸水管材風險防范措施

設計期間:應根據投資多少、管徑大小、管道內壓力強弱、施工環(huán)境、使用壽命、運輸距離、安裝設施等因素，根據輸水要求、當?shù)氐匦蔚孛?、現(xiàn)場施工條件等，綜合考慮確定最佳管材，確保管材選擇經濟實用、性價比高，避免使用已淘汰或即將淘汰產品。

施工期間:各參建單位要嚴把質量關口，多措并舉確保工程質量。

運行期間:巡線人員要沿輸水管線進行周密巡查，對管理范圍內未進行審批的管道跨穿工程進行違法施工時要予以制止，對已審批管道跨穿工程施工要嚴格把關，避免施工破壞輸水管線。巡線人員巡線時要觀察管理范圍內是否有冒水、滲水現(xiàn)象，如發(fā)現(xiàn)立即上報，采取措施進行處理，避免輸水問題擴大。

綜上所述，隨著經濟社會持續(xù)發(fā)展，長距離管道輸水也將逐漸應用，這使得長距離管道輸水風險日益突出，所以要做好相應的風險管理，不斷總結經驗，不斷技術創(chuàng)新，全面掌握風險危害，采取有效措施防范，提高輸水管理效率，確保長距離輸水順利推進，服務保障受水區(qū)生活、生產、生態(tài)供水安全?！?/p>

2022-05-19

邊 磊，男，漢族，河北供水有限責任公司保滄干渠管理處，助理工程師。