河北省水利水电勘测设计研究院
摘要：长距离输水工程属于一项复杂而系统的工程，具有隐蔽性、大流量、多目标等特点，一旦输水管道出现漏水等问题，则会影响输水工程的稳定运行，对人们日常的生产生活造成严重影响。所以在长距离输水工程中，需要及时分析管道漏水的原因，做好突发事件的应急处理工作，高效实施事故抢修工作，从而减少事故造成的经济损失，更好地维护社会稳定与公共安全。本文以引青输水管道为例，分析长距离输水管道漏水的原因，在此基础上提出相应的控制策略，以保障输水管道的安全稳定运行。
关键词：长距离：输水管道：漏水原因：控制策略
引言
水是生命之源。工农业生产，日常生活都与水密不可分。地球号称水球，表面７１％被水覆盖，但可供人类使用的淡水仅有０．２６％左右。与日俱增的工业、农业、居民用水量，以及水资源的污染，致使世界各地出现严重缺水的局面。一些大型或特大型的长距离输水工程纷纷出现，解决了部分地区面临的严峻缺水问题。中国是世界人均水资源的贫国。水资源在分布上呈现时间与空间上的不均衡。随着社会的发展，仅凭流域内的水资源已经难以维持经济发达地区的正常用水需求。因此，对长距离输水管道的水头损失问题、输水过程中产生的水击，以及水击的危害和防护等一系问题的研究，对保证输水系统安全稳定地运行具有非常重要的现实意义。
1.长距离输水管道漏水原因分析
1.1钢管渗漏
在正常施工的前提下，钢管基本不会出现渗漏的现象，而在引青管长达12年的运行过程中，只出现过一次钢管渗漏，究其原因，大量建筑材料堆积在管道上面，管道受荷过大而引起变形，卸载后钢管出现回弹情况，撕裂焊接处。
1.2预应力钢筋混凝土管渗漏
通常情况下，我国的引水工程在水压要求不高且地质条件允许的前提下，基本都选用预应力钢筋混凝土管，但其也会出现一些渗漏问题，具体表现为：
①土壤冻融。南方管道很少出现土壤冻融的情况，而北方管道则易出现该问题，如引青济秦管道在冻融交替季节都会出现漏水的现象，特别是寒冷的冬季，冻土层加厚，漏水情况严重。一般而言，管道埋得越深，土壤冻融对其影响越小，但钢筋混凝土管道在设计中最高要低于4m，管顶覆土厚度约为2m，以免造成管道变形。由于诸多因素的影响，引青济秦管道都处于冻土层内，冬季结冻时周边的冻土对管道产生环向压力，挤压管道，这时不会引发漏水：而春季土壤解冻时，基础下陷会引起不均匀沉降，对承插口造成影响而出现漏水。
②压力。管道出现漏水的原因之一就是压力的变化，而长距离输水管道的运行水量是以城市用水量为依据予以确定。根据管道阀门的调节来控制水量，通过调节阀门开度减少水头损失或减少（增加）运行管道的数量来控制。由于漏水现场多发生于阀门启闭后，而阀门的启闭会改变管道内的压力，使管道内的水体出现振荡，一旦压力出现较大变化，则会破坏管道上受力最为薄弱的承插口，引起漏水。
③基础沉降。因基础沉降而造成的破坏多是在大雨过后，对于预应力钢筋混凝土管而言，其接口用胶圈进行密封，在地基方面的要求不高，根据设计要求可直接埋于基槽内，若岩基采用0．1～0．2m的砂垫层，则能与敷设要求相符。引青济秦管道的某一节管道，其两端基础会连降大雨，增加了沉降量，加上管段的中间属于基岩，会折断管道而淹没农田，造成不可估量的损失。
④胶圈。钢筋混凝土管道施工过程中，胶圈的安装是选择滚动就位的方式，其直径以不同的管道直径为依据予以选择，而施工中要求适当压缩胶圈。由于水自重和管道自重的影响，下部胶圈的压缩量会在输水运行中不断增加，顶部胶圈的压缩量则有所变小，致使顶部密封不严，一旦管道受水压变化的影响，顶部往往会出现漏水现象。可以说，漏水多发生于承插口最为薄弱的部位，吸进或挤出管道上部胶圈后，致使管道因运行压力变化而出现漏水现象。
⑤水锤。长距离输水管道运输过程中，需要攻克的一项技术问题就是水锤，如某水厂蓄水池蓄满后且没有通知，利用电子阀门操作来关闭管道阀门，不久即出现爆管现象，钢筋断开，管的腹部出现大面积断裂。
2.长距离输水方案的比较输水方案
2.1重力输水
重力输水是其利用地势的高差而完成的输水，因而我们将重力输水分为以下两类。一类为无压流输水：在输送途中不产生水压。另一类是承压流输水：在输水过程中主要依赖动水压力与静水压力。
2.2加压输水
加压输水是承压管道以压力流方式输水。适用于水源地地形低水厂（或给水区）的情况，根据地形高差、管线长度和管道承压能力等具体情况，可能须在中途设置加压泵站。
2.3重力与水泵加压联合输水
当水源地的地势较低，且输水线路的地形高低起伏较大，多采用两种输水方式联合输水，将水源地的水通过泵站加压运送到高位水池，再利用重力输水系统运送至地势较低点，根据实际地形加设泵站，两输水系统联合输水直至用水地。随着经济的飞速发展，人民生活水平的日益提高，为了应对水资源的匮乏问题，满足人民日益增长的物质需要，以及对用水质量的要求，长距离输水的研究与建设显得尤为重要，通过对实际工程及相关文献的调查参考，对比３种输水方案得出结论，尽管重力输水受到地形的限制，但在长距离输水工程中重力输水有其不可避免的优势，是当前最佳的节能供水选择，在此前提下，应优先选用此方案。
3.长距离输水管道漏水的控制策略
3.1合理控制运行水压
管道运行水压在满足水厂进厂水位和出口流量的要求下，尽量保持低压运行。特别是老的工程，管道运行十几年了，设备都已老化，高压运行尤其危险。水量变化时应及时调整阀门以防压力变化过大增加渗漏危险：阀门要人工慢慢操作，严禁使用电子阀门。
3.2做好设计、施工管理工作
长距离输水路线长，线路敷设所遇地质情况也不相同。设计勘查选线时要尽量避开地质情况不好的地段。如地震带.大面积的淤泥、流沙和地质断裂带：合理控制管道埋深，要求管道埋在冻土层以下施工时注意槽底土质是否均匀，大块的岩基要清除，以防发生不均匀沉降
3.3强化工程运行管理
对于长距离输水工程而言，其属于隐蔽工程，管道大都埋设在地下，设井保护地面上的排泥闸阀、排气闸阀、闸阀、蝶阀等阀门。同时在春秋两季及时检修阀门，特别是排气阀门，使其处于正常稳定运行的状态，冬季做好保温工作，避免冻裂情况的发生。
3.4做好施工管理和设计工作
由于长距离输水线路较长，线路敷设过程中会遇到不同的地质情况，因此在设计勘察选线时，应该尽可能避开地质断裂带、大面积流沙和淤泥、地震带等地质情况不佳的地段。当然对管道的埋深进行控制时，需要将其埋至冻土层以下，施工过程中及时清除大块的岩基，注意槽底的土质均匀与否，避免出现不均匀沉降。
结语
引水工程中最为突出的问题之一，长距离输水管道渗漏会影响工程的正常运行，而出现渗漏的原因有很多，如土壤冻融、压力、基础沉降、胶圈、水锤等。针对这种情况，必须要从实际情况出发，科学控制运行的水压，加大巡线工程管理的力度，强化工程运行管理，做好施工管理和设计工作，有效解决城市的饮水问题，提高输水质量和水资源利用率。
参考文献：
[1]刘占巍，胡涛平，王海元．长距离低水头有压重力流输水管道经济管径的确定方法［Ｊ］．甘肃水利水电技术，２０１５，５１（７）：３８～４０．
[2]赵振兴，何建京编著．水力学［Ｍ］．北京：清华大学出版社，２００５．
[3]李艳霞．水锤的起因与预防［Ｊ］．山西建筑，２００３，（３）：１３７～１３８．
[4]蒋琳琳．长距离重力流输水管路水锤压力数值模拟［Ｄ］．天津：天津大学，２０１２．
[5]李常虹，徐世斌，姚宇新．沈阳市输配水管道漏水事故分析及对策研究［J］．供水技术，2015，9（02）：32-36．
[6]陈雪峰．长距离倒虹吸重力输水管线过流能力影响因素［J］．山西建筑，2012，38（05）：134-135．