4.5.2.1 三个泉倒虹吸的工程特点及主要问题
三个泉倒虹吸管具有工作压力高(最大工压值1.6MPa)、管线长(10.8km)、地下水位较高且具有腐蚀性等特点。
主要问题除了管径大、水头高、管线长、水力学问题突出外,由于三个泉吉拉沟地下水位高,具有腐蚀性,因此管道的防腐问题更为突出。
4.5.2.2 管材比选
管材选择上,主要针对三个泉倒虹吸的特点来进行。钢管方案只要采取可靠的工程防腐蚀措施,在技术上是完全可行的,也是诸方案中最安全可靠的方案。但由于其造价相对较高,经济性较差,不宜在整个管线中全面使用。考虑到为增加工程的安全度,可在高压段使用钢管,所以三个泉倒虹吸管材选择重点是对玻璃钢管、PCCP管和PCCP管与钢管组合各方案作比选。其比较情况见表4.7。(www.xing528.com)
表4.7 三个泉倒虹吸管材比较表
玻璃钢夹砂管道在三个泉倒虹吸中突出优点是抗腐蚀性能较强,但其抵抗外压的能力相对较低,在已建的工程中内径φ2.5m、1.6MPa的玻璃钢管道尚未见使用先例。考虑到本工程的重要性,为确保工程万无一失,最终不考虑推荐玻璃钢作为三个泉倒虹吸的选择管材。
PCCP管突出的优点是抗外压的能力较强,主要缺点是外层砂浆保护层的抗侵蚀性能较低。对于PCCP管的外防腐问题,除采取工程措施外,其外层砂浆保护层采用高抗硅酸盐水泥,再外涂环氧煤沥青来进行防腐,在技术上是可行的。国外有工作压力、管径均超过三个泉倒虹吸的工程实例;国内湖南大圳灌区新安铺倒虹吸采用预应力钢筋混凝土管,管径2m,最大工作压力1.4MPa;国内山西万家寨引黄工程连接段采用PCCP管,管径3.0m,压力1.0MPa。就经济性而言,PCCP管方案造价虽稍高于玻璃钢管方案,但相差不大,其经济尚属较优。
通过以上综合分析,三个泉倒虹吸的管材最终采用PCCP管和钢管的组合方案,即工作压力在1.4MPa以下(含1.4MPa)选用预应力钢筒混凝土管,1.4MPa以上选用钢管。
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