□邊 磊

水利改革

長距離管道輸水存在風(fēng)險(xiǎn)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(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的影響因素之一，僅靠當(dāng)?shù)厮Y源開源、節(jié)流，已難以滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求，必須通過外流域調(diào)水改善水資源嚴(yán)重短缺局面。然而，調(diào)水往往是長距離輸水，將水資源從豐富地區(qū)調(diào)往短缺地區(qū)，從而實(shí)現(xiàn)流域之間水資源的科學(xué)調(diào)度與優(yōu)化配置，進(jìn)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(shè)，農(nóng)村供水工程也面臨長距離輸水的現(xiàn)實(shí)。長距離輸水管道工程作為常用輸水手段，最為顯著特點(diǎn)的就是“長”，施工環(huán)境較為復(fù)雜，運(yùn)行管理力度不足等，這些均增大了長距離輸水的難度與風(fēng)險(xiǎn)。為確保長距離輸水安全，需加強(qiáng)長距離輸水管道的風(fēng)險(xiǎn)管理，現(xiàn)就存在風(fēng)險(xiǎn)提出防范措施，以此服務(wù)保障長距離輸水安全運(yùn)行。

1.水錘風(fēng)險(xiǎn)及防范措施

1.1 水錘風(fēng)險(xiǎn)

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(guān)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(shí)水壓強(qiáng)產(chǎn)生大幅度波動(dòng)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(dǎo)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(gè)輸水系統(tǒng)都會(huì)受到嚴(yán)重影響。

1.2 水錘風(fēng)險(xiǎn)防范措施

一是降低輸水流速，這種方法很少采用，因?yàn)檫@需要加大管徑增加成本。二是采用有飛輪或大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的水泵，從而降低水壓力，增加動(dòng)力消耗、風(fēng)阻和驅(qū)動(dòng)難度。三是在泵站或其他關(guān)鍵部位后增設(shè)調(diào)壓箱、調(diào)壓塔等，這樣可有效消除水錘，同時(shí)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(guān)閉，具有回流位移小、流量小、阻力大等特點(diǎn)。五是利用空氣壓力罐和空氣閥，調(diào)節(jié)管道內(nèi)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(yùn)輸網(wǎng)建立水錘模型，設(shè)計(jì)水錘風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)操作組合，該管網(wǎng)地面高程變化大、管道水壓大，必須對水錘防范措施進(jìn)行評估后應(yīng)用，以往工作主要是基于管道輔助設(shè)備或泵閥優(yōu)化操作，很少采用水力模型進(jìn)行情景預(yù)測消除水錘。

2.氣候風(fēng)險(xiǎn)及防范措施

2.1 氣候風(fēng)險(xiǎn)

施工期間:通常情況下，長距離輸水管道工程建設(shè)周期較長，大多數(shù)需要花費(fèi)幾年時(shí)間建成。在這一過程中，會(huì)經(jīng)歷多個(gè)季節(jié)的變化，而且每一個(gè)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(fēng)險(xiǎn)。比如夏季高溫、冬季低溫，都會(huì)給施工進(jìn)度和質(zhì)量帶來一定影響，冬季施工時(shí)，低溫會(huì)造成材料變化，嚴(yán)重影響施工工期，夏季施工時(shí)，陰雨天氣會(huì)造成工程停工，以及高溫容易導(dǎo)致人員中暑，從而影響工程施工進(jìn)度。比如遭遇洪水等自然災(zāi)害時(shí)，如果不及時(shí)采取有效措施，會(huì)給工程施工帶來嚴(yán)重負(fù)面影響。正是因?yàn)檫@些復(fù)雜多變的天氣，會(huì)給長距離輸水管道工程施工帶來一定風(fēng)險(xiǎn)。

運(yùn)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(huì)造成管道內(nèi)出現(xiàn)浮冰、水藻、微生物等，對管道輸水造成影響，導(dǎo)致水質(zhì)產(chǎn)生變化，如管道供水目標(biāo)為水廠以下，會(huì)影響供水安全，進(jìn)而影響生活生產(chǎn)。

2.2 氣候風(fēng)險(xiǎn)防范措施

當(dāng)長距離輸水管道工程施工遭遇特殊天氣時(shí)，要密切關(guān)注施工現(xiàn)場實(shí)際情況，做到早干預(yù)、早應(yīng)對、早處理，盡可能加大施工管理力度，健全完善預(yù)警反應(yīng)機(jī)制，最終錯(cuò)開不利天氣進(jìn)行施工。同時(shí)，還需要合理規(guī)劃適應(yīng)復(fù)雜地形環(huán)境，采用多點(diǎn)交叉施工方式，力求將特殊條件下施工風(fēng)險(xiǎn)降到最低限度。另外，在輸水過程中，也要時(shí)刻關(guān)注天氣變化，持續(xù)進(jìn)行水質(zhì)化驗(yàn)，一旦出現(xiàn)水質(zhì)變化，立即采取有效措施，確保水質(zhì)合格安全，避免輸水事件、水質(zhì)安全事件發(fā)生。

3.安全管理風(fēng)險(xiǎn)及防范措施

3.1 安全管理風(fēng)險(xiǎn)

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(jīng)歷諸多復(fù)雜地形，而且人員流動(dòng)相對較大，施工設(shè)備也需相應(yīng)更換，如果施工管理不到位、不達(dá)標(biāo)，就會(huì)給施工造成相當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)施工任務(wù)重時(shí)，工期緊也在一定程度上給施工帶來負(fù)面影響。

運(yùn)行期間:在長距離管道輸水過程中，運(yùn)行管理至關(guān)重要，管理到位就能避免輸水管線破壞、設(shè)施損壞等。

3.2 安全管理風(fēng)險(xiǎn)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(gè)施工環(huán)節(jié)，逐一明確相應(yīng)管理方式。同時(shí)，還需要確定施工現(xiàn)場負(fù)責(zé)人員，制定獎(jiǎng)懲措施，對采購的設(shè)備進(jìn)行質(zhì)量審查，杜絕問題設(shè)備投入施工生產(chǎn)。一旦發(fā)現(xiàn)施工質(zhì)量問題，必須立即進(jìn)行干預(yù)予以糾正，并對相應(yīng)崗位人員予以追責(zé)、問責(zé)。一般而言，發(fā)生事故后，事后處置通常是總結(jié)教訓(xùn)，起不到防范風(fēng)險(xiǎn)作用，這突出了施工前進(jìn)行質(zhì)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(jì)劃細(xì)分為不同階段，然后針對每一階段采取相應(yīng)管理措施。同時(shí)，施工人員要對設(shè)備、材料進(jìn)行評估，確保合格施工材料順利有序進(jìn)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(diào)配合，并且掌握熟悉施工流程、施工節(jié)點(diǎn)、施工標(biāo)準(zhǔn)，把握施工節(jié)奏，保障施工進(jìn)度，最大限度地減少人力浪費(fèi)、物力損耗。

運(yùn)行期間:長距離輸水管道工程竣工、驗(yàn)收，運(yùn)行管理單位接管工程后，從此負(fù)責(zé)輸水運(yùn)行管理。運(yùn)行管理單位應(yīng)配備數(shù)量足夠、有責(zé)任心、掌握技術(shù)的人員進(jìn)行巡查與管理，做到巡查及時(shí)、管理到位。同時(shí)，管理單位要對員工進(jìn)行嚴(yán)格培訓(xùn)，做到全員持證上崗，并且對員工定崗定責(zé)，明確各個(gè)崗位責(zé)任，做到每一米管道有人管理、每一臺(tái)設(shè)備有人操作維護(hù)，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)上報(bào)整改，避免隱患存在、事故發(fā)生。

4.水質(zhì)安全風(fēng)險(xiǎn)及防范措施

4.1 水質(zhì)安全風(fēng)險(xiǎn)

長距離管道輸水會(huì)因輸水時(shí)間較長，容易產(chǎn)生水質(zhì)變化，比如水中細(xì)菌數(shù)量增加、藻類數(shù)量增加等，需要及時(shí)進(jìn)行處理，如果處理不當(dāng)，將會(huì)對水質(zhì)產(chǎn)生負(fù)面影響，從而造成影響受水區(qū)生產(chǎn)生活的風(fēng)險(xiǎn)。

4.2 水質(zhì)安全風(fēng)險(xiǎn)防范措施

水廠以上輸水管線，運(yùn)行管理單位要嚴(yán)把水質(zhì)關(guān)口，適時(shí)適地打撈藻類等漂浮物，持續(xù)對水質(zhì)進(jìn)行檢測，做到水質(zhì)合格才能輸往下游，尤其是水廠以下入戶水，如果水質(zhì)檢測不達(dá)標(biāo)，供水部門應(yīng)立即在水廠內(nèi)部，或供水線路適當(dāng)位置，進(jìn)行加藥凈化處理，確保水質(zhì)合格安全，杜絕水質(zhì)安全事故發(fā)生。

5.輸水管材風(fēng)險(xiǎn)及防范措施

5.1 輸水管材風(fēng)險(xiǎn)

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(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管（PCCP）、高密度聚乙烯管（HDPE)、預(yù)應(yīng)力混凝土管（PP）、鍍鋅鋼管（黑鐵管）等，應(yīng)用最多的是DIP、SP、HDPE等。但在實(shí)際應(yīng)用中，因投資、設(shè)計(jì)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?yàn)槭┕るy度大，施工質(zhì)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(fēng)險(xiǎn)防范措施

設(shè)計(jì)期間:應(yīng)根據(jù)投資多少、管徑大小、管道內(nèi)壓力強(qiáng)弱、施工環(huán)境、使用壽命、運(yùn)輸距離、安裝設(shè)施等因素，根據(jù)輸水要求、當(dāng)?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(jīng)濟(jì)實(shí)用、性價(jià)比高，避免使用已淘汰或即將淘汰產(chǎn)品。

施工期間:各參建單位要嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)口，多措并舉確保工程質(zhì)量。

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

綜上所述，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)持續(xù)發(fā)展，長距離管道輸水也將逐漸應(yīng)用，這使得長距離管道輸水風(fēng)險(xiǎn)日益突出，所以要做好相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)管理，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，不斷技術(shù)創(chuàng)新，全面掌握風(fēng)險(xiǎn)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(jìn)，服務(wù)保障受水區(qū)生活、生產(chǎn)、生態(tài)供水安全。□

2022-05-19

邊 磊，男，漢族，河北供水有限責(zé)任公司保滄干渠管理處，助理工程師。