南水北調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計研究院，河北 石家莊 050021）

南水北調工程是我國水資源配置的戰略性工程，工程的實施將有利于解決華北地區水資源短缺的問題，改變華北地區嚴重缺水的狀況。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地表水廠的組帶作用。工程的建設將有利于提高沿線地區的供水能力，改善各受水區的生態環境，并發揮南水北調工程的整體效益，促進經濟社會的可持續性發展。

1 工程概況

保定市南水北調配套工程水廠以上輸水管道工程承擔著向保定地區26 個供水目標供水的任務，其中第三設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、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；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折，并適當加大彎頭的曲率半徑，改善管中水流狀態，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由東向西鋪設，結合容城縣城規劃，在規劃的大發大街折向南，沿大發大街東側鋪設，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，穿越大張莊排干渠，沿安新縣城防洪堤內堤腳至規劃地表水廠，線路全長19.824km。

3 管徑選擇

安新輸水管道首部設泵站加壓輸水，泵站加壓輸水時，應通過技術經濟比較確定經濟流速及管徑，根據《河北省南水北調配套工程水廠以上輸水管道工程初步設計技術規定》，經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、城鎮等多項因素制約，總體線路單一，因此結合現場查勘情況，按最優線路進行管徑經濟比較，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，不同管徑經濟比較表1。

表1 安新縣輸水管道經濟比較表

根據年成本最小的原則，通過比較安新縣輸水管道采用0.7m 管徑。

4 結語

線路及管徑的選擇對工程至關重要，針對本工程而言，工程區位于平原地區，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，以選取最優線路及管徑的組合。