長距離輸水管道工程經濟管徑的確定

在輸水管道工程尤其是長距離輸水管道工程建設中，管材投資占工程總投資的比重較大，輸水管材選定后，管徑大小的選擇直接影響工程投資和年運行費用，確定經濟合理的管徑方案，對節省工程投資、方便運行管理意義重大。

1.管徑與工程費用的關系

當輸水管道工程設計流量確定后，管徑大小的選擇主要與流速有關，管徑大小與流速的平方根成反比。設計流速越小，所需管徑越大，管道工程投資相應增加，但由于流速減小，輸水過程中的水頭損失減少，泵站揚程可以降低，輸水電費降低，減少了運行管理費用。反之，設計流速增加，所需管徑越小，管道工程投資減少，但流速增加，輸水過程中的水頭損失增加，泵站揚程增加，輸水電費增加，運行管理費用亦隨之增加。管道工程投資隨著管徑增加而增加，運行費用隨著管徑減小而增加，工程設計中，一般通過對一系列管徑進行分析，將滿足管材規格要求、工程投資年折算費用與年運行費用 （年費用）之和最小的一組管徑作為經濟管徑。管徑與工程費用的關系見圖1。

圖1 管徑與工程費用關系示意圖

2.經濟管徑的確定方法

2.1 靜態法

輸水工程管徑大小的確定主要與流速有關，若根據工程經驗首先確定經濟流速，即可求出經濟管徑，公式為：

式中：D—經濟管徑（m）；

q—設計流量(m3/s)；

v—流速(m/s)。

該方法一般在項目初期初擬管道管徑時采用，由于經濟流速選擇帶有一定的主觀性，設計人員往往考慮采用流速……