磨盘山二期管线通水方案

工程概况主要工程内容输水管线二期工程起点为磨盘山水库输水隧洞出口，终点为哈尔滨平房区新建净水厂，采用重力有压流输水方式，工程分两期建设，一二期分别建设一根DN2200输水管道，本次试通水为二期工程管线，管线全长约公里。输水管道主要管材为预应力钢筒混凝土管（PCCP），在穿越河流、铁路、公路，以及地形较为复杂的地段采用钢管。输水管线起点和管线末端净水厂内分别设置了流量计，在管线沿途和净水厂入口处共设置了四处调压阀，在管线沿途设置了两座稳压井、三个管理所和六处连通管。基本参数输水管线全长1771米DN2200PCCP管125010.36设计流量万m3万m3/h=3/s。水库设计取水位298米试通水时水库水位31米设计进厂水位184米取水隧洞出口中心高程米，输水管线末端管中心高程米。全线设有各种阀门共计278个，其中DN300排气阀219个，DN1600调压阀4个，DN2200检修蝶阀27个，DN1600检修蝶阀5个，DN800排泥阀23个。全线总容水量约万m3，管线所需充水量按此考虑。试通水方案概述总体思路试通水方案总体思路为：全线缓慢注水、分段动态升压、逐级提速冲洗、统一调试运行。根据上述思路将试通水过程分为七个阶段，如下：准备过程充水过程升压过程提速冲洗过程试运行过程停止运行过程重新启动过程管线分段试通水过程中根据输水管线控制阀门和稳压井的设置位置将管线分为四段，如下：第一段管道：1#手动蝶阀（桩号0+495）至1#调压阀（桩号0+663）长度约170米第二段管道：1#调压阀（桩号0+663）至2#调压阀（桩号），长度约38公里第三段管道：2#调压阀（桩号）至3#调压阀（桩号），长度约63公里第四段管道：3#调压阀（桩号）至净水厂内4#调压阀（桩号177+130），长度约76公里充水过程充水过程分为初次注水和加大流量两个阶段，分别叙述如下：第一段管线充水过程少量缓慢开启1#手动蝶阀，以较小的流度（初步计算1#蝶阀开启约1度），向第一段管线注水，至第一段管线完全注满，然后将1#手动蝶阀完全打开。第一段管线充水过程大约需要小时，然后预留小时用来对第一段管线进行检查。总历时2小时。其它各段管线充水过程初次注水过程将1#调压阀缓慢开启，并通过1#流量计观察，使之稳定以0.5m3/s的流量向输水管线注水至管线末端有水流出，并持续2小时，至管线末端配水井和沿线排气阀不再有气体排出。根据水流到达位置依次对3#排泥阀（桩号8＋673）、4#排泥阀（桩号17+815）、17#排泥阀（桩号100＋347自1#调压阀开启至管线末端有水流出约需353小时，然后再持续10小时，此过程总时间约363小时。累计时间365小时，约天。加大注水流量利用输水隧洞进口流量计，通过缓慢增大1＃调压阀开度，使管线起端流量达到1m3/s，待管线末端流量达到1m3自管线起端流量达到1m3/s至管线末端流量达到1m3/s需10小时，然后持续5小时，此过程共需15升压过程利用进口流量和出口流量的差值对管线进行动态升压，按从管线末端到起端的顺序依次对第四段、第三段、第二段管线进行升压操作。第四段管道升压保持管线起端进水量1m3/s，利用净水厂进厂流量计，通过调整4#调压阀开度使管线末端出水量逐步减至0.5m3/s，待2#稳压井溢流量稳定后持续2小时。调压阀开度的调整应逐步进行，每次调整时必须保证管线末端出水量不低于0.3自管线末端出水量减至0.5m3/s至2#稳压井出现溢流需9小时，再持续2小时，此过程共需11小时。累计时间第三段管道升压通过减小3#调压阀开度使2#稳压井不再溢流，并维持其水位在219～239米之间，至1#稳压井溢流量稳定后持续2小时。调压阀开度的调整应逐步进行，每次调整时必须保证2#稳压井水位不低于219米，当2#自减小2＃调压阀开度至1#稳压井出现溢流需13小时，再持续2小时，此过程共需15小时。累计时间406小时，约天。第二段管道升压通过减小2#调压阀开度使1#稳压井不再溢流，并维持其水位在258～278米之间。调压阀开度的调整应逐步进行，每次调整时必须保证1#稳压井水位不低于258米，当1#稳压井水位接近溢流水位时再进行下一步开度调整。当二期进口流量由1m3/s降至0.5m3/s后，再持续2小时，并缓慢打开自减小2#调压阀开度至二期管线进口流量降至0.5m3/s需2小时，再持续2小时，此过程共需4提速冲洗过程通过逐渐加大输水管线流量，提高水流速度，使管道内剩余的气体在水流的带动下向排气阀位置聚集并排除，同时管道内积存的泥沙也逐渐被冲到下游，通过末端出口排除。流量提升过程描述如下：缓慢增大2#调压阀开度，使管线起端流量达到1m3/s，待1#稳压井出现溢流后持续2小时。然后缓慢增大3＃调压阀开度，使1＃稳压井水位维持在258～278米之间，待2#稳压井出现溢流后持续2小时。然后缓慢增大4＃调压阀开度，使2＃稳压井水位维持在219～239米之间，持续2此过程持续约6小时。累计时间416小时，约天。经初步计算，第一次提速冲洗结束后管道末端总排水量为万m3，建议根据末端排水渠道的可容水量，对管道进行逐级提速冲洗，提速流量分别为3/s、3/s、2.5m3/s、4.0m3/s，每阶段的冲洗持续时间不小于6小时，冲洗过程与1.0m3/s冲洗过程相同。试运行过程试通水过程结束后管线已经具备试运行条件，可通过调整沿线流量控制阀使管线输水量达到净水厂进水量要求。操作过程如下：通过调整4＃调压阀的开度将管线末端出水量调整至净水厂所需进水量，此过程中相应调整3＃调压阀、2＃调压阀及1#调压阀的开度，使1＃稳压井水位维持在258～278米之间，2＃稳压井水位维持在219～239米之间。停止运行过程首先以每分钟关闭2％的速度将4＃调压阀开度降低至20％，然后以每分钟关闭％的速度将4＃调压阀缓慢关闭，此过程中相应调整3＃调压阀、2＃调压阀和1#调压阀的开度，使1＃稳压井水位维持在258～278米之间，2＃稳压井水位维持在219～239米之间。重新启动过程管道完全停止运行后重新启动时，为防止管线出现局部脱空现象，首先缓慢增大1#、2#调压阀开度，使管线起端流量达到3/s，待1#稳压井出现溢流后缓慢增大3#调压阀开度，使1#稳压井水位维持在258～278米之间，待2#稳压井出现溢流后缓慢增大4#调压阀开度，使2#稳压井水位维持在219～239米之间。待管线运行稳定后再缓慢调整3＃调压阀使管线末端出水量达到净水厂所需进水量，此过程中相应调整3#调压阀、2#调压阀和1#调压阀的开度，使1#水位维持在258～278米之间，2#稳压井水位维持在219～239米之间，并检控沿线测压点，保证所有测压点水头大于3米。管道存水量对通水时间的影响全线总容水量约万m3，参照一期工程试通水相关数据，全线试压后管内剩余水量约20万m3，如果管道存水量按此考虑，全线注水时间将会缩短约111小时，折合天，试通水总时间由天缩短为天。由于二期工程打压过程与一期工程有所不同，二期工程试通水前管内剩余水量与一期工程试通水存水量存在差异，试通水过程中应根据实际存水量的多少调整注水时间，安排后续通水过程。辅助注水措施对通水时间的影响根据目前管线施工及各设备安装实际情况，二期管线满足注水条件时，管线起端流量计不能安装完成，不具备从管线起点注水的条件。由于一期工程已经通水运行，在二期起点注水不能进行的情况下可通过在一二期管线排气阀井之间架设临时连通管道提前从一期管线往二期管线注水，以缩短正式通水过程中初次注水时间。经比较，选择三处排气阀井从一期往二期注水，每处注水流量按3/s计算，每天注水量约为万m3。如果提前8天开始注水，在试通水开始前可向管线注水约30万m3，可节省试通水注水时间约天，试通水总时间将由原来的天缩短到天。如果提前13天开始注水，在试通水开始前可向管线注水约50万m3，可节省试通水注水时间约10天，试通水总时间将由原来的天缩短到天。

附表一：试通水过程各阶段时间统计表试通水阶段调整时间（h）保持时间（h）时间小计（h）累积历时（h）折合天数（d）第一段充水22初次注水时间35310363365加大注水流量10515380第四段管道升压9211391第三段管道升压13215406第二段管道升压224410提速冲洗426416注：提速冲洗过程时间是按只进行1m3/s目录TOC\o"1-2"\h\z\u1.工程概况 11.1.主要工程内容 11.2.基本参数 12.试通水方案概述 22.1.总体思路 22.2.管线分段 23.充水过程 33.1.第一段管线充水过程 33.2.其它各段管线充水过程 34.升压过程 44.1.第四段管道升压 44.2.第三段管道升压 44.3.第二段管道升压 55.提速冲洗过程 56.试运行过程 67.停止运行过程 68.重新启动过程 69.管道存水量对通水时间