城镇供水长距离输水管渠道工程技术规程CECS1932005规范及条文说明.doc
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1、中国工程建设标准化协会标准城镇供水长距离输水管(渠)道工程技术规程Technical specification for long distance watertransmission pipeline engineering of urban water supplyCECS 193:2005主编单位:中国市政工程东北设计研究院 长 安 大 学 批准单位:中国工程建设标准化协会施行日期:2006年3月1日中国计划出版社2006北 京前 言 根据中国工程建设标准化协会(2003)建标协字第48号文关于印发中国工程建设标准化协会2003年第二批标准制、修订项目计划的通知的要求,制定本规程。 随着
2、城市供水工程建设规模的不断扩大,取水距离延长,长距离输水管(渠)道工程建设项目也越来越多。本规程是在总结国内实践经验的基础上,参考国外相关资料编制而成的。 根据国家计委计标19861649号文关于请中国工程建设标准化委员会组织推荐性工程建设标准试点工作的通知的要求,现批准发布协会标准城镇供水长距离输水管(渠)道工程技术规程,编号为CECS 193: 2005,推荐给工程建设设计、施工和使用单位采用。 本规程由中国工程建设标准化协会城市给水排水专业委员会CECS/TC 8归口管理,由中国市政工程东北设计研究院(长春市工农大路618号,邮编130021)负责解释。在使用中如发现需要修改和补充之处,
3、请将意见和资料径寄解释单位。 主编单位:中国市政王程东北设计研究院 长 安 大 学 参编单位:株洲南方阀门制造有限公司 主要起擎人:扬玉恩 厉彦松 刘喜光 王 彤 周 彤 陈树勤 陈立学 高俊发 郭文斗 韩大鹏 袁星明 罗建群 帅学华中国工程建设标准化协会 2005年12用25日目次1 总 则12 术 语23 输水工艺33.1设计流量33.2输水方式33.3水力计算44 输水线路54.1线路选择54.2管道敷设54.3管材选择65 输水附属设施和管道附件85.1附属设施85.2管道附件85.3承为控制装置设置85.4设施连接96 压力输水系统水锤防护116.1一般规定116.2水锤分析116.
4、3水锤防护127 压力输水系统运行147.1充承启动要求147.2有压重力输水管邀遮缔要求147.3加压输水管道遴行要求148 监测和控制158.1一般规定158.2检测和通讯158.3自动化控制15条文说明171 总 则182 术 语193 输水工艺203.1设计流量203.2输水方式203.3水力计算214 输水线路234.1线路选择234.2管道敷设234.3管材选择235 输水附属设施和管道附件255.1附属设施255.2管道附件255.3水力控制装置设置255.4设施连接276 压力输水系统水锤防护286.1一般规定286.2水锤分析286.3水锤防护297 压力输水系统运行307.
5、1充水启动要求307.2有压重力输水管道运行要求307.3加压输水管运行要求308 监测和控制328.1一般规定328.2监测和通讯328.3自动诧控制321 总 则1.0.1为确保长距离输水管(渠)道工程的设计、施工、运行质量,做到安全可靠、技术先进、经济合理,制定本规程。1.0.2本规程适用于城镇和工矿企业输送原水、清水管(渠)道工程的设计及运行管理。1.0.3长距离输长管(渠)道工程的设计应符合下列要求: 1 符合城镇建设总体规划和区域规划; 2 优化设计方案,保证输水工艺和设计参数经济合理; 3 提高输水安全可靠性,降低能耗,减少漏损,节约投资,采用行之有效的新技术、新材料和新设备;
6、4 减少拆迁,少占农田,保护环境; 5 施工、运行和维护管理方便; 6 穿越河流、铁路、公路等障碍物时应符合国家现行有关标准的要求。1.0.4长距离输水管(渠)道工程设计除应符合本规程外,尚应符合国家现行有关标准的规定。2 术 语2.0.1长距离输水管(渠)道工程long distance water trans-mission pipeline engineering 距离超过l0km的用管(渠)道输送原水、清水的建设工程。一般包括输水管(渠)道、加压泵站、管道穿越障碍物措施、附属设施和管道附件等内容。2.0.2管道附属设施pipeline auxiliaries 调节水池、调压井(塔)、阀
7、门井、仪表井、进气排气阀井、泄水井、管道支墩等构筑物的统称。2.0.3 管道附件pipeline accessories 检修阀门、泄水阀、进气排气阀、减压阀、泄压阀、调流阀、伸缩器、流量计、压力表等管道和计量仪表专用设备和部件的统称。2.0.4管道配件pipe fittings 弯管、三通、四通、异径接头等配件的统称。2.0.5明渠输水 water transmission by opening channel 利用地形高差,采用天然河流或人工渠道输送原水的方式。2.0.6 暗渠输水 water transmission by tunnel or covered channel 采用箱涵或加
8、盖渠道输水的方式。2.0.7无压重力输水 water transmission by gravity and non-pressure pipeline 利用地形高差,采用无外加动力非满流承压管道、箱涵或加盖渠道输水的方式。2.0.8有压重力输水 water transmission by gravity and pres-sure pipeline 利用地形高差,采用无外加动力满流承压管道输水的方式。2.0.9 动力承压输水 water transmission by pumping 利用水泵提供的压力能采用满流承压管道输水的方式。2.0.10 压力输水 water transmission
9、 by pressurc pipeline 有压重力输水和加压输水的统称。2.0.11水锤surge or water hammer 压力管道中,由于流速剧烈变化而引起一系列压力急剧交替升降的水力冲击现象,又称水击。3 输水工艺3.1设计流量3.1.1从水源至城镇净水厂的长距离原水输水管(渠)道的设计流量,应按净水厂最高日平均时供水量加输水管(渠)道的漏失水量和净水厂自用水量确定。从净水厂向配水管网输送清水的长距离输水管道设计流量,应按在最高日最高时用水条件下,净水厂的送水量确定。具有消防给水功能的输水管(渠)道,应包括消防用水补充流量或消防流量。3.1.2输水管(渠)道不宜少于两条。当多水源
10、供水或有调节水池或其他安全措施时,也可修建一条输水管(渠)道。输水管(渠)道的连通管断面和根数应按输水管(渠)道任何一段发生故障时仍能通过事故流量计算确定。3.1.3城镇供水的事故流量不应低于设计水量的70;工业企业的事故流量应按有关工艺要求确定。3.1.4 当采用明渠输送原水时,必须有可靠的水质保护和减少水量流失的措施。3.1.5 压力输水管道的设计流速不宜大于3m/s,不宜小于0.6m/s。3.2输水方式3.2.1输水方式包括无压重力输水、有压重力输水、加压输水、重力和加压组合输水等。3.2.2设计时可根据下列条件,通过技术经济比较后,确定输水方式: l、有良好的卫生防护条件,输水过程中保
11、证所输送的水不受污染; 2、输水愿稳定可靠; 3、调度方便; 4、运行安全可靠,维护管理方便。3.2.3当高差足够、地形适宜时且输送原水水量较大时,可采用明渠输水方式。当输水量较小时,不宜采用明渠输水方式。当采用明渠输水方式时,输水线路的选择应尽量避免人类生活和生产活动造成水质污染,且应有卫生防护措施,应计算输水过程中渗漏、蒸发等水量损失。3.2.4当高差足够、距离较长,在地形适宜时可采用无压重力暗渠输水方式。 l、采用无压暗渠输水时,应设置检查井和通气设施。当采用管经或当量直径小于700mm的圆形断面时,检查井间距不宜大于200m;当管径或当量直径大于700mm时,不宜大于400m。必要时还
12、应设置跌水井或水位控制措施。 2、通气井或兼有通气作用的检查井,其井盖应考虑通气的可靠性。不宜采用普通不透气井盖。 3、明渠和无压暗渠输水方式的流量调节应通过管渠首端控制,宜根据流量调节响应时间和用水情况,合理设置相应的调节构筑物或其他措施。流量调节响应时间按下式计算: (3.2.4) 式中 t流量调节响应时间,即水流流达时间(s); Li计算段管渠长度(m); Vi计算段管渠内水流平均速度(m/s); n计算管渠分段数。3.2.5在一般情况下,当有足够的可利用输水地形高差时,宜优先选择有压重力输水方式。 1、选择重力输水时,应充分利用地形高差。使输送设计流量时所采用的管径最小,以求得最佳经济
13、效益。 2、重力输水管道的最大流速不宜大于3m/s。当流速大干3m/s时,应经过水锤分析计算设置减压消能装置和其他水锤防护措施。 3、当重力输水管道进口端水位变化较大时,应加装减压消能装置。 4、当重力输水管道在较低流量运行工况下产生较大富余水头时,也应加装减压消能装置。 3.2.6当没有可利用的输水地形高差时,可选用水泵加压输水方式。 l、当水泵加压总扬程不大于90m,且输水距离不大于50km时,宜采用单级加压方式。 2、当水泵加压总扬程大于90m时,应通过技术经济综合比较,选择加压级数。3.2.7在可利用输水地形高差较小时,可选用重力和加压组合输水方式。 1、当采用多级重力和加压组合输水方
14、式时,应设置流量调节设施,避免造成管道发生断流水锤。 2、对有压输水管道,应根据管径大小设置适当数量的检修人孔。3.2.8当采用承压山洞或涵洞输水方式时,应保证其排气的可靠性。3.3水力计算3.3.1长距离压力输水管的管径应根据技术经济比较确定;重力输水管(渠)道断面应根据输水量、输水距离、地形高差、管(渠)道材料计算确定。3.3.2管(渠)道的水头损失应按现行国家标准室外给水设计规范GB 50013的规定计算。3.3.3应核算压力输水管道的各种运行工况,尤其是投产初期未达到设计流量时的运行状况,避免在局部凸起点管道内出现负压。当受地形条件限制时。应采取防止管道内出现水柱拉断的措施。4 输水线
15、路4.1线路选择4.1.1应根据输水方式、地形、工程地质、交通运输等条件,经多方案比较后选择线路走向。4.1.2应少占农田和不占良田。在通过农田时,应结合农田水利等规划进行设计。4.1.3线路应力求顺直,宜沿道路定线。4.1.4应尽量避免经过地形起伏过大地区,尽量减少泵站数量。4.1.5应尽量避开滑坡、崩塌、沉陷、泥石流、沼泽、海滩、沙滩、河谷等工程地质不良地段、高地下水位地区、洪水淹没和冲刷地区、地震烈度高于七度地区的活动断裂带以及人口稠密区。当受条件限制必须通过时,应采取可靠防护措施。4.1.6应与障碍物穿跨越工程相结合,尽量减少与天然或人工障碍物交叉。当必须与河流、湖泊、公路、铁路等交叉
16、时,应尽可能利用现有穿跨越设施。4.1.7线路不宜通过厂矿企业地区。4.2管道敷设4.2.1输水管道的埋设深度应根据冰冻情况、外部荷载、管材强度和与其他管道交叉等因素确定。4.2.2在土壤承载力较高,且地下水位很低时,输水管道可直埋在管沟中的天然地基上。在流沙、沼泽等土壤松软地区,应对输水管道进行基础处理,采用混凝土基础时,所采用混凝土强度等级不应低于C15。4.2.3在岩石或半岩石地基上。管底应铺垫厚度100200mm的砂垫层,且在铺管前整平压实。4.2.4露天管道应有调节管道伸缩的设施,并应根据需要采取防冻保温措施。4.2.5输送生活饮用水时,不应穿过毒物污染区和腐蚀性地区,如必须穿越时,
17、应采取可靠的防护措施。4.2.6输水管道与建筑物、铁路和其他管道的水平净距,应根据建筑物基础结构、路面种类、卫生安全条件、管道埋深、管径、管材、施工条件、管内工作压力、管道上附属构筑物大小和有关规定等确定,不得小于现行国家标准室外给水设计规范GB 50013的规定。输水管道应设在污水管上方。当输水管道与污水管平行设置时,管外壁净距不应小于1.5m,当输水管道必须设在污水管下方时,应外加密封性能好的套管,套管伸出交叉管的长度每边不应小于3.0m,且套管的两端应采用防水材料封闭。输水管道与给水管道交叉时,其净距不应小予0.15m。输水管穿越铁道、河流等人工和天然障碍物时,应经计算采取相应的安全措施
18、,并应征得有关部门同意。4.2.7输水管道设在地下水位线以下时,应进行抗浮验算。4.2.8当两条输水管道并行时应保持适当的间距,以保证事故状况下安全运行的要求,4.3管材选择4.3.1输水管道可采用预应力钢筒混凝土管、球墨铸铁管、钢管、夹砂玻璃钢管、预应力钢筋混凝士管以及塑料管等非金属管材。管材的选择应考虑下列因素,并经技术经济分析比较后确定: 1输水管道的重要程度; 2管道根数和长度; 3运行方式,有无调节设施; 4管道直径; 5正常工作压力和非稳定流极限压力;6外部荷载; 7供货、运输、工期、安装条件等; 8管道沿线地质条件,地形起伏程度; 9管材机械、水力等特性。4.3.2输水管道所用管
19、材应满足下列要求: l应符合现行国家标准生活饮用输配水设备及防护材料的安全性评价标准GBT 17219的规定; 2有足够的强度,可以承受各种工况下的内外荷载; 3水密性好,压力试验渗漏量符合要求; 4管内壁光滑,水阻小; 5接口连接可靠,施工方便; 6综合造价合理,耐腐蚀,使用年限长。4.3.3当地质条件较好,使用压力较低(1.0MPa以下)时,对中小口径输水管道(不大于DNl200),可通过比较选择球墨铸铁管、塑料管、夹砂玻璃钢管、预应力钢筋混凝土管等管材;对大口径输水管道(大于DNl200),可通过比较选择钢筒混凝土管、球墨铸铁管、钢管。当地质地形等条件良好,使用压力不高,经水锤分析计算确
20、有可靠的安全保障时,大口径输水管道也可选用预应力钢筋混凝士管、夹砂玻璃钢管等非金属管材。 对单条重要的大口径输水管道,或地质条件较差、使用压力较高(1.0MPa以上)时,宜选择钢管。当输水管道穿越河流、铁路等时宜选择钢管。对距离特别长(50km以上)的大口径输水管道,当施工期短,或当地形起伏和使用压力变化大、地质条件变化大时,可通过技术经济比较选择组合管材。4.3.4.当输水管道使用金属管材时,应考虑防腐措施,内防腐宜优先选用水泥沙浆衬里。生活饮用水管道的内防腐材料应符合现行国家标准生活饮用输配水设备及防护材料的安全性评价标准GBT 17219的规定。当钢管敷设在腐蚀性土壤中、电气化铁路附近或
21、其他有杂散电流存在的地区时,应考虑发生电蚀的可能性,应采取阴极保护措施。如最小保护电流值较高时,宜采用外加电流法。在条件允许时,敷设在其他区域中的钢管也可增设阴极保护措施。4.3.5压力输水管道的公称压力应根据最大使用压力确定,其值应为最大使用压力加0.20.4MPa安全余量。当选用非金属管材时,安全余量可根据经验适当放大。输水管道的最大使用压力,应经过水锤计算确定。5 输水附属设施和管道附件5.1附属设施5.1.1输水管道上的各种阀门应安装在阀门井内。阀门井应具有足够的坚固性和阀门操作检修空间。5.1.2调节水池、调压井(塔)、阀门井等构筑物在地下水位线以下部分应防水,并进行抗浮验算。5.1
22、.3寒冷地区的附属设施应采取必要的防冻措施。5.1.4进气排气阀井宜采用通气井盖。5.1.5.在输水管道弯管、三通、异径管、分支管、阀门等处应设支墩。管道的承插口、自由端、伸缩节等处亦应考虑设置支墩,防止位移脱口。5.1.6 当输水管道高差大或距离很长需要多级加压,或重力输水需要分段时,可设调节水池,其容积应根据工艺要求通过工况分析和水力计算确定。当输水规模不大或要求不高时,重力输水管道中间的水池容积可按不小于5min的最大设计水量确定。压力流输水管道中间水泵吸水池的容积不应小于泵站内一台大水泵15min的设计出水量。重力输水管道与压力输水管道间的连接水池,应按下游输水管道要求设计水池调节容积
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