中國給水排水原創(chuàng)論文 | 綜合管廊大口徑輸配水干管專項設計要點
來源：
李潔,王晏
中國給水排水
摘要：討論了綜合管廊大口徑輸配水干管專項設計要點，分析了管廊內(nèi)大口徑輸配水管管材選擇、管道接口形式、管道防腐、附屬設施設計，結合工程案例介紹了關鍵節(jié)點設計以及施工時應注意的問題。得出如下結論：管廊內(nèi)DN800以上干管多采用鋼管，連接方式采用焊接；根據(jù)供水管道運行要求，需要設置必要的檢修閥、排水閥、排氣設備、壓力變送器等；關鍵節(jié)點主要包括引出口、端部井以及交叉口管線設計；建議管道遠程監(jiān)控與管廊監(jiān)控系統(tǒng)合用，監(jiān)控信號送至自來水公司；專項設計需保證近遠期設計容量、相應的安裝維護空間以及控制要求。
李潔，碩士，工程師，主要從事市政給水廠、泵站、給水管線等設計工作。
管廊內(nèi)給水管線（含管線附屬設施）通常由供水管道建設單位委托專項設計，與綜合管廊設計同步進行，全過程設計銜接、協(xié)調(diào)。著眼于綜合管廊內(nèi)大口徑輸配水干管專項設計，歸納設計要點。
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給水管專項設計
1.1管道材質(zhì)及連接方式
《城市綜合管廊工程技術規(guī)范》（GB 50838—2015）第6.2.2條對給水、再生水管道管材及連接方式提出要求：“給水、再生水管道可選用鋼管、球墨鑄鐵管、塑料管等。接口宜采用剛性連接，鋼管可采用溝槽連接。”給水管為壓力管道，根據(jù)管廊內(nèi)的情況，供水管道均需架空（設支墩）明敷，沒有埋地敷設時由土壤摩擦力來抵消管道運行時的振動及軸向變形，因此采用剛性連接的鋼管、塑料管，能一定程度避免管道由于收縮拉力或不均勻沉降造成管道拉脫爆管。同時管線支墩不宜過大占用管廊空間，且應能適應管廊帶來的不均勻沉降，大口徑（DN800及以上，下同）管道采用鋼管經(jīng)濟性也相對較高，目前管廊內(nèi)大口徑輸配水干管多采用鋼管。
鋼管的連接方式有如下幾種：溝槽（卡箍）式連接、法蘭連接、焊接等。溝槽式連接一般僅用于管徑 DN400以內(nèi)，市政鋼管多采用焊接或法蘭連接。鋼管一般6m一節(jié)，干管敷設距離多則幾公里，尤其對于大口徑管道若采用法蘭焊接成本較高，故管廊內(nèi)給水管道標準段多采用焊接形式連接。而伸縮接頭、閥門等節(jié)點處采用法蘭連接。由于焊接時會有火花產(chǎn)生，管廊內(nèi)空間較為封閉且附近可能有電纜等易燃物品，因此同艙敷設時，給水管道初次入廊時間應早于電力電纜。在局部維修時，應對已入廊的電纜采取防護措施，防止維修時的火花附著于電纜之上，造成火災。
1.2管道附屬設施
根據(jù)供水管道運行要求，供水管道需要設置必要的檢修閥、泄水閥、排氣設備、壓力變送器等。
結合管廊運行的實際情況，除管廊外設置閥門外，廊內(nèi)主干管及各支線或引出管需設置檢修閥。一般，埋地輸水干管每隔1～3km設置一處手動檢修閥，過多地設置檢修閥一方面增加了水頭損失，同時也可能帶來因閥門自身原因導致管線漏水、長時間常開狀態(tài)檢修時難以關閉等系列問題。長距離輸水管線設計時檢修閥組間的距離可達5km。對于管廊內(nèi)大口徑輸配水管，因其一旦爆管，廊內(nèi)積水無法快速排出，可能對同艙的其他管線造成安全影響，建議干管上約500～1000m設置一處立式電動檢修閥。管廊內(nèi)部引出管立管上設置檢修閥，則是考慮管廊內(nèi)部發(fā)現(xiàn)問題時能及時從內(nèi)部切斷；為排除管道中的積泥和在管道出現(xiàn)事故時放空，同時考慮管道試壓、沖洗，在配水管道的適當位置（低點臨河、臨水塘處）設排泥三通及泄水閥。泄水閥設置應靠近集水坑附近，放空管嚴禁伸入集水坑內(nèi)。一般，市政配水管網(wǎng)的消火栓及用戶點可在一定程度上起到輔助排氣作用，加之管網(wǎng)成環(huán)后有一定的緩沖作用，排氣閥的設置可酌情減少。而輸水管道管線下坡前高處以及較長平直管段設置復合排氣閥，不超過1 km設1處。建議廊內(nèi)大口徑輸配水管除管道凸起點外，不再在中間設置排氣閥。排氣閥采用自動復式排氣閥，既可自動排氣，又可在管道需要檢修放空時進氣。壓力變送器是用以測定給水管道壓力的傳感器，以設在大中型的干管上為主。測壓點的選定既要真實反映水壓情況，又要均勻合理布局，并能代表附近地區(qū)的水壓情況。此外，需考慮供水管道上大口徑閥門、電磁流量計等附屬設施的安裝需求。如蘇州某管廊內(nèi)DN1000配水干管檢修閥門（主要作用是隔斷，將故障點兩端的閥門關閉后即可對管道進行維護），其整體高度不小于2.2m，故管道上方應留有不小于1.0m的閥門附件放置空間�？傮w設計時上部管線支架需考慮局部避讓。而電磁流量計通常略寬于管道本身，因此在設計時，流量儀設置位置結合計量、爆管預警等功能需求，一方面盡量考慮與節(jié)點結合設計（斷面寬度大于標準斷面），另一方面在不影響消防通道的前提下，局部占用檢修通道空間。
1.3節(jié)點設計
以蘇州某管廊工程DN1000給水管專項設計為例，簡單介紹入廊給水管道的關鍵節(jié)點設計，包括引出口、端部井及交叉口（見圖1）。引出口一般優(yōu)先考慮采用局部加高側出的方式，便于與市政埋地管道相接，并在引出豎管上從下至上依次設置閥門、伸縮接頭，該設置順序主要考慮伸縮接頭漏水時可及時切斷，立管通過支架、吊架固定。端部井設置于管廊起終端，該節(jié)點給水管道沿端部井側壁爬升到適當高度側出后與廊外管道相接，廊外設置閥門。交叉口則根據(jù)其主體結構有幾種不同的形式，圖1（c）所示為“全包型”交叉口形式，主廊DN1000給水管道從底板下穿與支廊DN300給水支管連接，下部2m凈空空間可滿足安裝檢修所需，支管起端設置隔斷閥門。
圖1管廊給水管節(jié)點設計斷面圖
1.4管道相容
供水管道入廊敷設后避免了土壤腐蝕，管道安全性進一步得以提高。因此，在目前建設運行的綜合管廊中，大部分納入了供水管道。供水管道可以與電力電纜、通信電纜、熱力管道同艙敷設。理論上供水管道也可與燃氣管道同艙敷設，但由于燃氣艙需按防爆設計，供水管上設置的電動控制閥需采用防爆型，會增加造價及維護費用。
1.5管道防腐
對外防腐涂料的要求：有良好和穩(wěn)定的電絕緣性能、與金屬表面有較強的黏著力、耐腐蝕性能好、抗剝離強度高、施工方便、不造成環(huán)境污染等。一般可供選擇的涂料有：環(huán)氧煤焦瀝青、環(huán)氧玻璃鱗片、環(huán)氧粉末涂料、煤焦瀝青瓷漆、石油瀝青及聚乙烯膠粘帶等。環(huán)氧煤焦瀝青具有較好的防腐電絕緣性能，耐細菌腐蝕，又具有良好的耐陰極保護電位的性能，國內(nèi)外有許多成功應用的實踐經(jīng)驗。熔結環(huán)氧粉末（環(huán)氧粉末噴涂）具有優(yōu)良的抗?jié)B透性、耐水性、耐腐蝕和抗沖擊性，價格與常用的環(huán)氧煤焦瀝青防腐涂料相比，相對略高。室內(nèi)管道及配件外防腐亦常采用有機硅丙涂料，普通級為二道底漆二道面漆，干膜總厚度不小于150μm。管廊內(nèi)管道所處地下室環(huán)境無需考慮抗紫外線照射，環(huán)氧煤焦瀝青、環(huán)氧粉末、3PE都可采用，需綜合考慮經(jīng)濟性及維護周期要求，酌情選擇。
內(nèi)防腐：D≥500 mm的管道采用水泥砂漿襯里，厚度應符合《給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范》（GB 50268—2008）的規(guī)定。D2。
1.6事故爆管問題
管廊內(nèi)沿線排水坑泵排能力一般不考慮管道沖洗等的廢水排放及爆管產(chǎn)生的事故廢水排放。對于供水管道事故爆管排水，假設管廊內(nèi)設DN800供水管道，排水量按一根發(fā)生爆管計算，DN800供水管道每1 000m設一處閥門，采用電動閥門，管理人員可在控制中心進行操作，因此爆管至關閉閥門，一般不超過3min，一次事故排水量按管道3 min的排水量（管道流速取1m/s，合計約90.4m3）加上1000m管道的水量計算。假設給水管道艙室寬度按3.15m計算，淹沒水深達0.19m，按單個防火分區(qū)（200m）設二處集水坑復核，每處集水坑內(nèi)設2臺排水泵，單泵排水量為25m3/h，平時正常排水時1用1備，事故時2臺同時工作，共20臺水泵約1.2h排空爆管水，因此從自來水公司及時開展搶修工作角度考慮，需由檢修人員外部協(xié)助排水，縮短排水時間。
1.7其他
給水管道出入管廊部位（引出口，端部井）預埋套管，考慮水管熱脹冷縮影響。廊內(nèi)干管是否設置補償接頭結合計算結果確定，一般對于大口徑鋼管，其本身延展性即可滿足要求。穿防火墻處設置鋼制套管，套管尺寸大于給水管道兩級，兩側超出防火墻20mm，穿防火墻管道與套管縫隙之間應用阻燃密實材料和防水油膏填實。支墩間距根據(jù)計算確定（一般6~10m），變形縫兩側各設一個，采用鋼抱箍連接。支墩在管廊底板預留插筋與結構底板牢固連接，且支墩配筋。倒虹段轉折處采用混凝土包裹式鋼筋混凝土支墩。建議管道遠程監(jiān)控與管廊監(jiān)控系統(tǒng)合用，監(jiān)控信號送至自來水公司。
此外，關于給水管道入廊后，室外消火栓如何設置的問題，規(guī)范規(guī)定，室外消火栓的間距不應大于120m，若每隔不超過120m從管廊中引支管做消火栓大大增加了節(jié)點數(shù)量和工程投資。同時，一般不建議在大口徑輸配水干管直接引出消防管。因此，針對于此，通常可在道路敷設一根專用直埋消防管。當?shù)缆穼挾却笥?0m時，要求在道路兩邊設置消火栓，此時可酌情在管廊引出口出廊配水管上合理設置消火栓，在道路另一側敷設消防專用管。
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施工要求
2.1施工順序
管廊平直段需考慮管道在管廊內(nèi)的平行運輸條件，同時鑒于安全問題，市政艙室給水管必須先于電力及通信電纜施工，避免鋼管焊接火花等碰觸線纜帶來安全隱患。
2.2管道安裝
施工時需考慮管道在管廊內(nèi)的平行運輸條件，預留足夠的吊裝及固定空間。同時，管道焊接一般先于廊內(nèi)通風設施安裝，焊接作業(yè)時不具備全面通風的條件，因此，需盡量靠近可自然通風處（投料口、引出口、通風口均可）進行焊接作業(yè)，同時設置可移動式小型排煙除塵機，保障施工人員安全健康的施工環(huán)境。此外，管廊頂板宜預埋吊鉤，方便大口徑管道落管就位時的安裝吊運。
2.3管道沖洗
按照GB 50268—2008要求，給水管道安裝敷設后，應及時開展壓力試驗。壓力試驗合格后，投入使用前應進行管道沖洗與消毒。管廊內(nèi)排水泵泵排能力并未考慮給水管道沖洗排水，針對此問題，一種方法是可于引出管上增設T口，排至附近受納河體。以蘇州某管廊DN1000給水管專項設計為例，全長約8.3km的管廊敷設范圍內(nèi)，有10條小河浜與管廊所在道路垂直交叉，另與管廊平行方向也有河道，可供沿線引出口排放沖洗水。特別是針對管廊及配套管線分段實施時，可滿足管道分段沖洗的要求。另一種方法是可考慮投放臨時大泵協(xié)助已有排水坑小泵共同排水，大泵出口可利用通風口或者投料口等口部臨時引出管廊。
3
結論
①管廊內(nèi)DN800以上口徑配水干管多采用鋼管，連接方式采用焊接連接。管廊內(nèi)管道所處環(huán)境不接觸土壤，同時無需考慮抗紫外線照射，因此環(huán)氧煤焦瀝青、環(huán)氧粉末、3PE都可用于外防腐，可綜合考慮經(jīng)濟性及維護周期要求，酌情選擇。
②供水管道需設置必要的檢修閥、排水閥、排氣設備、壓力變送器等。管道支撐采用混凝土支墩，水平段間距計算確定（一般6～10m），變形縫兩側各設一個，采用鋼抱箍連接。管道遠程監(jiān)控建議與管廊監(jiān)控系統(tǒng)合用，監(jiān)控信號送至自來水公司。
③管道附屬設施可能與其他管線存在交互關系。關鍵節(jié)點設計主要包括引出口、端部井及交叉口管線設計。給水管道出入管廊部位以及穿越防火墻處需做特殊考慮。
④施工時需考慮管道在管廊內(nèi)的平行運輸條件，同時預留足夠的吊裝及固定空間。管廊內(nèi)排水泵泵排能力并未考慮給水管道沖洗排水，針對沖洗水排放問題，一種方法是可于引出管上增設T口，排至附近受納河體；另一種方法是可考慮投放臨時大泵協(xié)助已有排水坑小泵共同排水，大泵出口可利用通風口或者投料口等口部臨時引出管廊。
本文的完整版刊登在《中國給水排水》2022年第2期，作者及單位如下：
綜合管廊大口徑輸配水干管專項設計要點
李潔,王晏
（上海市政工程設計研究總院有限公司，上海 200092）
該文標準著錄格式：
李潔,王晏.綜合管廊大口徑輸配水干管專項設計要點[J].中國給水排水,2022,38(2):79-82.
LI Jie,WANG Yan.Design key points of large diameter water transmission and distribution trunk main in utility tunnel[J].China Water & Wastewater,2022,38(2):79-82(in Chinese).
編輯：孔紅春
制作：文 凱
審核：李德強
海島縣洞頭陸域引供水工程輸水管道海域段設計
來源：中國給水排水
海島縣洞頭陸域引供水工程輸水管道海域段設計
陳守慶1，陳湧城1，羅昊進2，方均艦3，吳旭磊4，莊小將5，
包松考5，武樂毅5，陳金榮1，張德躍1
(1.中國市政工程華北設計研究總院，天津300074；2.溫州市城建設計院，浙江溫州325000；
3.溫州市洞頭縣水務有限公司，浙江溫州325000；4.溫州市公用事業(yè)投資集團有限公司，
浙江溫州325000；5.溫州市甌江口開發(fā)建設投資集團有限公司，浙江溫州325000)
涉海輸水管道在國內(nèi)的應用實例很少，海島縣洞頭（溫州）陸域引供水工程是國內(nèi)涉海管道最為復雜艱難的典型案例。自2009年6月以來39 km主管線建成通水已有四年，一直運行良好。洞頭縣是我國的十二個海島縣之一，洞頭（溫州）陸域引供水一期工程目的為將溫州陸域的自來水引入海島縣——洞頭(見圖1)。
圖1洞頭陸域引供水工程示意
一期工程輸水規(guī)模為7萬噸/天。其中輸水主管道全長為39 km，管徑為DN1 000，沿途經(jīng)過三處島嶼（靈昆島、霓嶼島、洞頭本島），穿越四段海域（甌江南支、靈霓大堤段海域、霓嶼島海域、海中湖海域），海底敷設管道總長度約8 km，靈霓海堤敷設約14.5 km，霓嶼島灘涂堤壩段敷設約1.2 km，穿山隧道為1.5 km，為沿線島嶼靈昆島、半島工程（現(xiàn)稱甌江口新區(qū)）、霓嶼島及洞頭本島提供自來水；另外利用5 km支線管道，管徑為DN300，跨越三座橋梁、四座隧道，為狀元岙深水港及沿線多座島嶼上居民提供自來水。
該工程于2006年開始建設，并于2009年6月建成通水，通過與洞頭管網(wǎng)的貫通，實現(xiàn)了洞頭南片六島供水的全覆蓋，徹底解決了洞頭人民靠天吃水的困局。
海底輸水管道工程具有隱蔽性、修復困難、施工難度大等特點，因此要求精心設計，并嚴格控制施工、材料供應、第三方檢測、監(jiān)理等每一個環(huán)節(jié)，力爭做到萬無一失，以保證海底管道的使用壽命。
1海底輸水管道設計理論
采用彈性敷設理論進行海底管道的設計。
海洋管道是一個特殊的工程,管道本身有一定的強度和剛度，尤其是在局部短管中就像普通梁結構一樣傳遞剪力和彎矩，但在軸向尺度很大時，其整體上就是一個柔性很大的細長結構，雖然位移很大，但管內(nèi)應變很小，其內(nèi)力不是很大，這是管道結構自身固有的力學特性。利用這種理論來設計海洋管道結構就是彈性敷設法。
在海洋中其地基基礎往往表面是多年沉積的較軟的土壤,尤其是洞頭海域的海床大多是很厚的淤泥層，呈流塑狀態(tài)，承載能力很低。在風浪流動荷載作用下，水流沖刷中基礎變形較大。同時大范圍內(nèi)地基不均勻沉降是必然存在的，所以海洋地基的變形是不可避免的。前述管道結構的力學特性正好適應這種海洋軟基基礎。利用管道的可浮、可沉性、結構對稱性等特點，進行長管段長距離的漂浮、拖運、沉放施工。
2管材設計
洞頭工程地形復雜，涉海段共有四段，管道敷設難度大，對管材的要求更高。由于各段涉海區(qū)域要求管道具有較高的抗拉強度和抗變形能力，所以選擇鋼管。
經(jīng)計算，提出海底管道采用DN1 000螺旋縫焊接鋼管，選用Q235-B低碳鋼、管道壁厚為14 mm，而甌江南支段因考慮到后期的開發(fā)利用適當留有余地，選用Q345-B低碳鋼，管道壁厚為14 mm的管材設計實施方案。且經(jīng)過專家論證會論證，專家一致認為洞頭工程參照舟山工程成功的案例，選用螺旋縫焊接鋼管及低碳鋼的管材、國內(nèi)管廠加工制作、采用敷管船法施工且采取技術措施保證施工工程中管道應力≤220 MPa的方案，是技術可行的，施工敷設操作方便，并能保證運行安全。
3輸水管道的無損檢測設計
洞頭陸域引供水工程輸水管道非常復雜，管道施工安裝條件困難，運行條件也很惡劣，地基沉降大，臺風時風浪潮很大，對輸水管道的危害極大，因此鋼管的焊縫質(zhì)量控制、探傷及檢測尤其重要。
4輸水管道的防腐設計
輸水鋼管內(nèi)防腐采用國內(nèi)市政管道普遍應用的質(zhì)量優(yōu)良的8701飲用水涂料。本項目采用特加強級，構造為兩底四面，厚度≥0.3 mm。
管道外防腐：海域段鋼管采用3PE防腐。
補口、補傷材料純海域段鋼管采用進口熱收縮帶（套）二層結構，總厚度≥2.7 mm，其中馬蹄脂型膠粘劑厚度≥1.7 mm，基材厚度≥1.0 mm。其中霓嶼島段海域堤壩段鋼管的補口、補傷材料由于該段地形復雜，防腐方案必須能夠承受礁石、碎石等復雜地形管道基礎的摩擦，不同于純海域段管道的沙土軟基環(huán)境，因此防腐方案也有所不同，根據(jù)國內(nèi)外的海底管道防腐經(jīng)驗，該段海域補口、補傷材料采用進口環(huán)氧樹脂、輻射交聯(lián)聚乙烯熱收縮帶（套）三層結構，防腐層總厚度≥2.5 mm，即無溶劑型環(huán)氧樹脂底漆一道，厚度≥0.2 mm，熱熔膠型膠粘劑厚度≥1.0 mm，基材厚度≥1.5 mm。
5海底輸水管道陰極保護設計
洞頭工程海底輸水管線全長約8 km，管外徑為1 000 mm，設計輸水溫度約20 ℃，管線外涂層為3PE，埋設于溫州近海的海淡水介質(zhì)海底鹽泥中，水下深度約5~15 m。
設計采用鋁-鋅-銦合金犧牲陽極聯(lián)合涂層進行保護，針對陰極保護部分設計。
設計陽極形式為條式陽極，陸上安裝后隨管下海。
6海底輸水管道排氣及控制閥設計
①空氣閥的設計
經(jīng)計算，其中管徑為DN1 000的管道配備DN150的復合式空氣閥。
本工程兩段主要海域甌江南支段及海中湖段長度分別為2.6、4.5 km，中間無法設置排氣閥，只能在兩端登陸點設置排氣閥，而海域段管道集氣，很有可能造成管道漂浮或產(chǎn)生水錘，因此采取可靠的排氣措施是關鍵。首先管道敷管下沉時，應嚴格施工，確保管內(nèi)空氣排凈不集氣，再次在兩岸登陸點設置雙復合式進口排氣閥，規(guī)格為DN150，加大排氣量，同時可起到備用作用。
②控制閥（調(diào)壓閥）的設計
洞頭陸域引供水工程輸水管線，起端接入的是城市自來水管網(wǎng)，根據(jù)管網(wǎng)平差，管網(wǎng)起端自來水壓頭約為33 m黃海高程，全程靠自來水管網(wǎng)的壓力將水輸往洞頭本島，并為沿途配水點配水。為了得到沿途各配水點穩(wěn)定均衡的供水，管網(wǎng)的末端——洞頭加壓泵站清水池的進水口必須設置一個維持出口壓力基本恒定的控制閥(即調(diào)壓閥)，利用此閥人為地將閥前管道的水頭抬高，使得管線高點不會產(chǎn)生半管流的狀態(tài)，防止管道因產(chǎn)生真空而受到破壞，同時保證了各沿途配水點供水壓力的均衡，并節(jié)省再次提升的耗電量，供水穩(wěn)定才會得以均衡，管道安全有保障。因此控制閥的設置非常關鍵。本工程按進口活塞式控制閥設計。
7海底輸水管道敷管設計及施工
①總平面按照S形曲線敷設
為適應海底管線的不均勻沉降，水下管線采用S形曲線路由彈性敷設，曲率半徑為2 000～2 500 m，中間距直線路由偏差為5～10 m。
②海底管道挖溝方法
本次設計原則上采用后挖法，受國內(nèi)施工技術及機械的限制，可挖深2.5 m，扣除1 m管徑，管頂覆土厚為1.5 m，在局部有沖刷的海域段，可根據(jù)沖刷深度適當加大埋深，采用先挖與后挖相結合的方法。
③鎮(zhèn)墩設置
為了管道穩(wěn)定及滿足抗浮要求，在管道沿線每10 m間距設置一處沙袋鎮(zhèn)墩，鎮(zhèn)墩長為2 m。
④擋樁設置
在海底管道兩端靠近登陸段分別設置鋼制擋樁3排，間距約50 m，起到固定管道的作用。
⑤登陸段軟硬基礎過渡處理
海域管道登陸段兩端是海洋軟基礎與陸地硬基礎的過渡段，因此結構設計采用1.5 m間距，設置5排總長度為39 m的木樁基礎作為管道登陸段基礎的處理。
⑥海底管道施工流程
施工流程見圖２。
圖2海底管道施工流程
⑦海底管道施工方法
本段管道全部為海域段，采用敷管船進行彈性敷設法敷管。
首先兩個挖泥船隊同時從管線兩端向中間方向按設計要求開挖溝槽，其中兩登陸端各39 m在開挖溝槽后進行地基處理施工。
然后采用敷管施工船以S形曲線路由進行彈性敷設，曲率半徑≥700 m，連續(xù)敷管時在管內(nèi)進水，保證管內(nèi)不積氣，每次敷管長度為96 m。
然后再用起重船進行水下沉樁施工、常規(guī)區(qū)域溝槽砂袋鎮(zhèn)壓墩施工和3#錨地區(qū)域砂袋鎮(zhèn)壓層施工。
最后再用挖泥船和泥駁按設計要求進行原土回填施工。具體施工圖見圖３～7。
圖3海中湖段施工總平面布置圖
圖4海中湖段管道敷設施工示意圖
圖5海中湖段終端登陸示意圖
圖6海中湖段敷管船施工作業(yè)照片
圖7海中湖段終端登陸段施工照片
⑧海上施工測量
海上施工測量采用DGPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，插分站采用國家信標系統(tǒng)。
8海底輸水管道系統(tǒng)應注意的問題
①管道充淡水下沉
②海底管道嚴禁設置伸縮節(jié)
③海底管道鋼管的連接嚴禁設置法蘭
④海域管道基礎處理。
工程采用后挖法施工，減少對基礎的擾動，同時采用設置沙袋鎮(zhèn)墩的方式施工，以減少沉降，固定管道，避免了對全線海域管道的基礎處理所造成的巨大浪費。管線運行至今已有四年，中間還經(jīng)歷過莫拉克臺風，一切正常，可見海域段的基礎處理是不必要的。
⑤海域管道路由選定應避開鎮(zhèn)壓層
專家評語：涉海輸水管道在國內(nèi)的應用實例很少，海島縣洞頭（溫州）陸域引供水工程是國內(nèi)涉海管道最為復雜艱難的典型案例，作者結合洞頭工程海域段輸水管道設計探討了如下內(nèi)容：海底輸水管道工程特點、彈性敷設理論、管材設計、無損檢測設計、防腐設計、陰極保護設計、排氣及控制閥設計、海域管道敷管設計及施工、系統(tǒng)水壓試驗、導航系統(tǒng)設計及海底輸水管道系統(tǒng)應注意的問題等。其設計經(jīng)驗可為相關工程提供技術參考,以提高我國涉海輸水管道的技術與設計水平。
本文榮獲《中國給水排水》2013年度“得利滿”優(yōu)秀論文二等獎
日本給水管網(wǎng)布局理論與啟示
來源：中國給水排水
日本給水管網(wǎng)布局理論與啟示
李樹平
(同濟大學環(huán)境科學與工程學院，上海200092)
摘要：如何使供水管網(wǎng)具有合理布局，適應城市發(fā)展，滿足用戶需求，減少漏水和節(jié)約能耗藥耗，是自來水行業(yè)面臨的重要任務。日本在城市給水管網(wǎng)布局理論方面具有很強的代表性，為此從供水系統(tǒng)組成、配水分區(qū)和配水池三方面介紹了日本給水管網(wǎng)布局理論，并簡要說明了東京市給水管網(wǎng)的應用狀況，最后提出在明確管段功能、管網(wǎng)分層次模擬和充分發(fā)揮蓄水設施作用等方面的啟示。
隨著城市的發(fā)展，由于對供水管網(wǎng)缺乏整體控制，致使城市供水管網(wǎng)布局混亂，給運行管理帶來巨大挑戰(zhàn)，主要體現(xiàn)在以下四方面：①由于長距離管路的摩擦損失和水質(zhì)反應，致使壓力下降顯著、水質(zhì)惡化，引起不必要的能量和消毒劑浪費；②管線連接復雜，導致事故搶修時停水影響范圍大且時間長；③由于存在地形標高差，導致水量、水壓供應不均衡；④為掌握管網(wǎng)總體狀態(tài)，各種流量、壓力和水質(zhì)監(jiān)測點布置困難，管網(wǎng)建模工作量大且效果差。因此，如何使供水管網(wǎng)具有合理布局，是自來水行業(yè)面臨的重要任務。日本的城市給水管網(wǎng)布局理論不失為一種典型狀況，為此將從供水系統(tǒng)組成、配水分區(qū)和配水池三方面介紹日本給水管網(wǎng)布局理論，以供參考借鑒。
1日本給水管網(wǎng)布局
1.1供水系統(tǒng)組成
為滿足穩(wěn)定水量、安全水質(zhì)、適當水壓、抗震、設施更新改造等要求，日本水道協(xié)會將供水系統(tǒng)劃分為取水設施、導水設施、凈水設施、送水設施、配水設施和給水設施六部分,具體情況如圖1所示。盡管導水、送水、配水和給水設施作為專業(yè)術語應用，它們均具有輸水功能，同時又具有不同的要求（見表1）。其中送水管道、配水池和配水管道共同構成了城市送配水系統(tǒng)。送水管道連接凈水廠和配水池，在合適的壓力下以穩(wěn)定方式供水。配水池根據(jù)當?shù)氐墓┧畨毫Γ瑵M足用戶水量變化要求。配水管道分布在整個城市，可再細分為配水干管和配水支管。
圖1供水系統(tǒng)構成示意
表1輸水設施特征
1.2配水分區(qū)
通常整個給水區(qū)域劃分為多個配水區(qū)。一個配水分區(qū)至少包含一座配水池；如有必要，可以設置多座配水池。通常情況下配水池和配水干管構成配水分區(qū)；進一步細化后，配水支管構成了配水支管分區(qū)。配水分區(qū)應考慮最大配水量、地形地貌、配水干管的分布狀況和配水池的位置，盡可能合理、經(jīng)濟。配水支管分區(qū)根據(jù)相應標高設定增壓和減壓分區(qū)。為提高供水可靠性，連接管連接相鄰配水干管，配水干管連接配水支管分區(qū)。設計中按照配水區(qū)的劃分，進行配水管網(wǎng)的水力計算，保證高峰時間整個配水區(qū)域內(nèi)的水壓。
通過配水區(qū)域管理，具有以下優(yōu)點：
①便于了解管網(wǎng)運行的實時狀況，方便布置流量、水壓以及水質(zhì)信號監(jiān)測系統(tǒng)，容易掌握管網(wǎng)運行狀況，可為管網(wǎng)模擬和監(jiān)測調(diào)度提供準確信息；掌握不同用地類型下需水量的變動，便于需水量的準確預測；合理化新建、改建、更新配水管的維護計劃。
②提高管網(wǎng)的日常配水管理和維護水平，合理設定減壓、增壓區(qū)域，便于水壓管理，提高設備的運行效率，節(jié)約能耗；便于管網(wǎng)的配水量分析與管理，最小化漏水修理伴隨的斷水區(qū)域，容易確定漏水場所以及漏水量，提高漏水調(diào)查效率（見表2）；合理設置中途加氯站，降低藥耗，減少消毒副產(chǎn)物的生成（見圖2）。
表2 2011年東京市配水量構成分析
圖2中途站點與余氯濃度、消毒副產(chǎn)物濃度、總水頭變化和水頭損失變化關系
③通過掌握災害、事故等影響范圍，提高應急水平。
配水區(qū)域管理也存在一定的不利點，例如區(qū)塊分界處滯留水伴隨余氯濃度的降低，容易引起水質(zhì)惡化；管網(wǎng)分隔、聯(lián)絡管及監(jiān)視儀器設備等需要一定的工程投資。
1.3配水池
配水池是出廠水的臨時貯水設施（有些配水池結合了水泵設施），可根據(jù)需水量擾動調(diào)整供水量。配水池的設置具有兩個主要目的：①通過水量調(diào)節(jié)，既保持凈水設施經(jīng)濟穩(wěn)定運行，又適應于居民生活用水需求變動；②應對緊急用水情況，儲備應對消防、災害事故、檢修停水所需水量。
配水池的容積，按照給水區(qū)域規(guī)劃年限內(nèi)最高日12 h給水量為標準；同時考慮供水穩(wěn)定性，計入消防流量。通常配水池有效水深為3~6 m，可設置水位計、取水設備，進行水質(zhì)監(jiān)視，也可設置中途加氯站。為增加供水可靠性，配水池應從不同處理廠進水（見圖3）。
圖3送配水系統(tǒng)示意
2東京市供水布局概況
以東京市為例，簡要說明給水管網(wǎng)布局理論的應用。東京市是日本的政治經(jīng)濟中心，2011年人口為1 318萬人。東京都水道局供水至23個行政區(qū)以及多摩地區(qū)26個城鎮(zhèn),供水系統(tǒng)包含了3條河流的取水口、11座主要凈水廠和41座主要給水所（配水池），以及26 219 km的配水管網(wǎng)。給水廠處理能力為686×104m3/d，給水所（配水池）的蓄水能力約為321×104m3，約為處理能力的46.8%。2011年的漏水率為2.8%。規(guī)劃送水管網(wǎng)為雙環(huán)形式，其中一部分仍在完善中（見圖4）。有些給水所（配水池）針對進流壓力過高的情況，設置有小型水力發(fā)電裝置，以取得節(jié)能效益（見圖5）。
圖4東京市送水管網(wǎng)示意
圖5給水所小型水力發(fā)電裝置示意
3啟示
給水管網(wǎng)合理布局關系水量、水壓和水質(zhì)等供水服務功能的滿足，同時也需要起到節(jié)能降耗的作用。通過對日本給水管網(wǎng)供水系統(tǒng)組成、配水分區(qū)和配水池三方面布局理論的討論，認為具有以下借鑒意義:
①應在良好的布局下，明確給水管道的功能性。通常規(guī)劃設計中，將管道分為輸水管、配水管，配水管道又分為配水干管和配水支管。但運行管理過程中，管網(wǎng)中各管段之間的水量、水壓和水質(zhì)相互作用，除連接水廠、蓄水設施、泵站的幾條管道功能性較明確外，管網(wǎng)中無論管徑大小，都難以分辨其是輸水管、配水干管還是配水支管。因此通過配水區(qū)域管理，可使管道的功能性更明確；即使在出現(xiàn)故障時，也便于調(diào)查、分析與管理；同樣可針對不同層次的管道，設定管材選擇、管道接口、閥門附件設置等要求。
②在管網(wǎng)區(qū)域化管理基礎上，有助于實現(xiàn)管網(wǎng)的分層次模擬，解決復雜計算問題。根據(jù)給水系統(tǒng)生產(chǎn)運行調(diào)度要求，便于直接以清水輸水管網(wǎng)為基礎，結合水廠的供水壓力、供水流量、配水池的供水壓力和流量數(shù)據(jù)，建立供水管網(wǎng)調(diào)度模型。供水管網(wǎng)調(diào)度模型避免了宏觀給水管網(wǎng)模型對管網(wǎng)的“黑箱”（即避開給水系統(tǒng)內(nèi)部結構的描述）處理，管網(wǎng)簡化模型中對管道直徑選取（例如選取直徑為300 mm或500 mm以上管道作為模擬對象）、管道合并與刪除帶來的模型誤差問題。同時針對配水管網(wǎng)的設計、改擴建、故障診斷、管道沖洗等需求，可建立管網(wǎng)局部詳細模型。
③可充分發(fā)揮蓄水設施的作用。蓄水設施具有水量平衡、維持水壓、減小輸水管道尺寸和提高運行靈活性和效率的作用。配水管網(wǎng)的水量波動在蓄水設施處得以緩解，便于使輸水管道以較恒定速率供水，降低了管道尺寸。當管網(wǎng)中不設置蓄水設施時，能量、加氯均在水廠完成，使得管網(wǎng)長距離輸送過程中，造成水壓和余氯的損耗。而當中途有蓄水設施時，可減少管網(wǎng)中水壓和余氯的損耗，減少消毒副產(chǎn)物的生成。
（本文發(fā)表于《中國給水排水》雜志2014年第22期“述評與討論”欄目）
國外大型調(diào)水工程的喜與痛
來源：中國給水排水
美國加利福尼亞州大多數(shù)徑流和融雪位于北部，而絕大多數(shù)人口卻集中于中部和南部的干旱地區(qū)，水資源空間分布上嚴重不均勻。
赫齊赫齊（Hotch Hotchy）調(diào)水工程采用自流輸水方式，輸水管道全長約251公里，在弗里蒙特（Freomont）市附近分為4條直徑分別為1.5米、1.7米、2.0米和2.4米的管線。輸水 干線目前的日輸水量約為135萬立方米，年輸水能力約4億立方米。
世界上很多的國家和地區(qū)都存在著不同程度的缺水問題。據(jù)聯(lián)合國預計，到2025年，全球將有35億人面臨水資源短缺。清潔的水源已成為世界各國社會和經(jīng)濟發(fā)展的重大制約。大規(guī)模、長距離、跨地區(qū)跨流域調(diào)水并非是中國的獨創(chuàng)，通過調(diào)水，重新對水資源進行分配，緩解水資源供需的矛盾在各國都有運用。現(xiàn)代化的調(diào)水工程最早出現(xiàn)在19世紀的澳大利亞、印度和美國。20世紀后，以色列、加拿大、中國等國開始緊隨其后。
本文選取不同國家、不同地理位置和生態(tài)環(huán)境的兩個調(diào)水工程，來反思長距離調(diào)水帶給我們的究竟是喜，還是痛。
清泉流出黃金州
高602英尺（183米）的沙斯塔大壩（Shasta Dam）是美國第九高的水壩，橫跨于加州北部的薩克拉門托河，水壩的主要功能包括儲水、泄洪和水力發(fā)電等。它是中央河谷調(diào)水工程 的一部分，1937年開始建造，完工于1945年，在加州水資源管理上發(fā)揮重要作用。但是由于水壩對薩克拉門托地區(qū)的環(huán)境和生態(tài)造成了重大改變，如阻擋了太平洋鮭魚種群的洄游 等。同時備受爭議的還有，大壩形成的水庫淹沒了土著部落的村莊和土地。
美國加利福尼亞州（以下簡稱加州）別名“黃金州”，這個名稱一般認為源自于19世紀中葉的淘金潮。2013年加州的GDP達到2.203萬億美元，占美國GDP總量的13.2%，超過俄羅斯 、意大利、印度、加拿大等國家，這個美國經(jīng)濟最發(fā)達、人口最多的州，繁榮富庶，是名副其實的“黃金之州”。
農(nóng)業(yè)是加利福尼亞州的主體產(chǎn)業(yè)之一，特別是位于加州中部的中央河谷地區(qū)，灌溉農(nóng)業(yè)發(fā)達， 是著名的水果生產(chǎn)基地，除此之外，也盛產(chǎn)棉花、谷物和蔬菜等等。
這個日照充足、氣候溫和的“陽光地帶”是全球最適宜人類居住的地帶之一。這一切都得益于加州的幾項著名調(diào)水工程，如中央河谷調(diào)水工程、 加州調(diào)水工程、 全美灌溉系統(tǒng)、 科羅拉多河引水渠、洛杉磯水渠工程、莫凱勒米調(diào)水工程及赫齊赫齊調(diào)水工程等。
加利福尼亞州位于美國西海岸，面積42.39萬平方公里，北部為卡斯卡德山脈，東部為內(nèi)華達山脈，西部為瀕海山脈，中部為廣袤的中央河谷，南部為干旱的沙漠地區(qū)。特殊的地形 形成了加州的水資源空間分布上嚴重不均勻，當北方一些地區(qū)苦于超過2500毫米的年降水時，南方一些地區(qū)卻為每年僅50毫米的降水量而發(fā)愁。
另一方面，從淘金潮開始后，加利福尼亞人口快速膨脹。大部分的人口都聚居在干旱的加州南部地區(qū)。水資源分布與人口及經(jīng)濟發(fā)展極不協(xié)調(diào)。人口的密集造成耕地面積不斷擴大 、城市化進程的速度大大加快，水資源供給日趨短缺。
洛杉磯為了解決日益突出的供水問題，1908年修建了第一條洛杉磯水渠，從內(nèi)華達山脈東部的歐文斯河谷向洛杉磯市引水；1924年舊金山市政府修建了從圣華金河支流圖奧勒米河 向舊金山調(diào)水的赫齊赫齊調(diào)水工程；1925年，舊金山灣東部市政管理區(qū)實施了從圣華金河的支流莫凱勒米河向舊金山灣東部調(diào)水的莫凱勒米調(diào)水工程；1933年南加州市政水管區(qū)開 始實施從科羅拉多河引水的科羅拉多引水工程；1934年經(jīng)美國國會立法授權，聯(lián)邦墾務局開始興建全美灌溉系統(tǒng)，供給加州南部的英佩瑞爾河谷地區(qū)、考契拉河谷地區(qū)和圣地亞哥 地區(qū)；1937年美國聯(lián)邦政府通過立法，授權聯(lián)邦墾務局修建中央河谷調(diào)水工程；1960年加州政府開始興建加州調(diào)水工程。
這些工程雖然分別由美國聯(lián)邦政府、加州政府和加州地方政府（機構）主持建設，但是彼此相聯(lián)結，共同將區(qū)域內(nèi)約229億立方米的水量進行再分配。輸水管道南北綿延千里，縱貫加州，形成了較為合理和完整的水資源調(diào)配系統(tǒng)，共同把加州北部豐富的水資源調(diào)到南部缺水地區(qū)。調(diào)水工程以供水和灌溉為主要目的，相輔相成，同時兼顧了發(fā)電、航運、防洪 、旅游等功能。正是有了這些調(diào)水工程，才得以在荒漠地區(qū)種出了甜美的葡萄，昔日荒涼的南加州成為一片綠洲。
雖然這7項工程，最晚的一個也修建于半個世紀以前，但它們今日仍占到美國所有調(diào)水工程調(diào)水量的70%以上。光加州調(diào)水工程每年就給加利福尼亞州帶來4000億美元的經(jīng)濟效益。
但是每一個項目在動工之前都經(jīng)過了長時間的論證、詳盡的前期籌備工作和較完善的立法程序。不管調(diào)水工程的規(guī)劃、組織建設、融資和償還、管理機構設置、職責劃分、運行調(diào) 度，還是水量控制與分配，以及水事糾紛的調(diào)解等，都有相應的法律或是具有法律效力的規(guī)范性文件為依據(jù)，且嚴格執(zhí)行。以中央河谷調(diào)水工程為例， 1873年，中央河谷地區(qū)就開 始著手灌溉供水的綜合開發(fā)方案。此后，聯(lián)邦政府和加州的相關機構對開發(fā)方案進行了細化和擴展。1919年，一份從整個州利益出發(fā)、聯(lián)合開發(fā)中央河谷水資源的計劃出爐。1921 年，加州州議會制定一系列撥款計劃，用于對加州法定水資源保護、控制、存儲、分配和利用等的研究投入。1931年，加州議會收到了一份包括中央河谷地區(qū)水資源利用綜合規(guī)劃 在內(nèi)的加州水資源整體規(guī)劃。并于1933年，加州議會通過了《中央河谷工程法案》，批準興建中央河谷工程。隨后的經(jīng)濟大蕭條，使工程陷入困境。1937年，聯(lián)邦政府在困境中接 受中央河谷工程，重新修訂了《河流與港口法案》，并授權墾務局正式接管中央河谷工程的建設和運營任務。1992年，美國頒布《中央河谷工程改良法案》，法案中將減小調(diào)水工 程的負面影響，加強對魚類和野生生物的保護及改善、修復它們的棲息環(huán)境作為工程今后的目標。
大規(guī)模水量的遠距離調(diào)度，不可避免地會對水源地、沿途各受水區(qū)的生態(tài)環(huán)境帶來一定的影響。洛杉磯調(diào)水工程造成水源地歐文斯河谷發(fā)展停滯；加州調(diào)水工程和中央河谷調(diào)水工 程大量調(diào)用薩克拉門托河與圣華金河的淡水，致使流入舊金山灣的淡水減少了約4成，造成了河口海水倒灌的現(xiàn)象，海灣水質(zhì)惡化，水生生物的生存環(huán)境遭到破壞，生物的數(shù)量和種 群迅速減少。
相較于50多年前，1992年的立法把生態(tài)保護提到了與灌溉和供水同等重要的位置上。由此可見，公眾和政府的生態(tài)意識不斷提高，在沉醉于這些調(diào)水工程帶來巨大經(jīng)濟利益的同時 ，越來越清醒地認識到大型調(diào)水工程帶來的不利生態(tài)環(huán)境影響。
正是由于這個原因，國際上對修建大型跨流域跨地區(qū)的調(diào)水工程的態(tài)度越來越謹慎。
50年，滄海變成沙漠
咸海1989年和2014年的衛(wèi)星圖片比較。咸海曾經(jīng)只是一個巨大的湖泊，1987年，分成南、北兩個部分；2003年，南咸海分成東、西兩邊；2014年，南咸海東部600年來首次干涸；預 計2020年，咸海將徹底從地球上消失。
錫爾河曾經(jīng)是咸海水源的來源河流之一，發(fā)源于天山山脈，流經(jīng)烏茲別克斯坦、塔吉克斯坦和哈薩克斯坦三個中亞共和國。河上修建有多座水電站，如法爾哈德(Farkhad)、凱拉庫 姆(Kayrakkum)、恰爾達拉(Chardara)等。
2014年9月24日，美國宇航局發(fā)布的一組衛(wèi)星圖片重新將世人的目光聚焦到了咸海——這個位于烏茲別克斯坦和哈薩克斯坦兩國的交界處，曾經(jīng)是世界第四大內(nèi)陸湖上。衛(wèi)星圖片觸目驚心，讓人心痛。這個已經(jīng)存在550萬年的古老湖泊東部大部分河床消失，歷史上首次出現(xiàn)完全干涸。科學家做出警告，如果再不采取積極有效的措施，那么到了2020年，咸海將 徹底從地球上消失。
時間回溯50年，咸海曾是一個美麗、富饒的巨大湖泊。1960年，咸海面積達到6.7499萬平方公里，平均水深54米，水體總量1.089萬億立方米。咸海的名字Aral源于突厥語，意思為 島，形象描述在咸海中散落著大大小小數(shù)百個島嶼。在卡拉庫姆和克孜庫姆這兩片干燥炎熱的沙漠包圍下，這個水草豐美之地被這里的先民認為是上天賜予人間的一顆明珠。海中 生活著數(shù)百種魚類，漁業(yè)發(fā)達，每年提供上萬噸的新鮮水產(chǎn)，為岸邊的居民提供充足的食物。咸海巨大的水體同時也調(diào)節(jié)著干燥的中亞地區(qū)的氣候。
木伊那克位于咸海的南岸，曾經(jīng)是烏茲別克斯坦繁榮一時的漁港和湖濱旅游勝地之一，在此捕撈并加工的各種魚制品銷售到前蘇聯(lián)的各個角落。但是如今這里早已見不到波浪起伏 ，在一望無垠裸露的湖底鹽堿地上，佇立著銹跡斑斑的廢棄漁船。從上世紀80年代起，這里每年都要發(fā)生幾十次的“白色風暴”。
大面積的糧棉生產(chǎn)和大批的移民，產(chǎn)生大量的灌溉和生活廢水，這些廢水中殘留有大量的化肥、農(nóng)藥，重新流入阿姆河和錫爾河。
僅僅50年，咸海已經(jīng)瀕臨死亡。而造成死亡的主要原因，正是前蘇聯(lián)時期在此實行的幾項大型調(diào)水項目。
20世紀30年代，蘇聯(lián)制定計劃開始在中亞地區(qū)發(fā)展灌溉農(nóng)業(yè)。中亞廣袤的土地對于缺少耕地的前蘇聯(lián)來說，一直是夢想中的開墾處女地。要在中亞發(fā)展農(nóng)業(yè)，最先要解決的就是水 源問題。發(fā)源于天山山脈的錫爾河和發(fā)源于帕米爾高原的阿姆河成為了這個計劃主要的水源地。這兩條河流流經(jīng)位于中亞地區(qū)5個最主要的前蘇聯(lián)加盟共和國：塔吉克斯坦、吉爾吉 斯斯坦、烏茲別克斯坦、哈薩克斯坦和土庫曼斯坦，最后流入咸海。
1937年，從錫爾河修建了全長220公里的大費加拉運河；1954年，經(jīng)過大批專家實地考察、調(diào)研和論證的卡拉庫姆調(diào)水工程正式動工，工程的目標是將阿姆河和錫爾河的天然水道改 道，引入土庫曼斯坦東部和烏茲別克斯坦中部，進行灌溉。期間開鑿的卡拉庫姆列寧運河，總長度達1400公里，從阿姆河上游引走河水，灌溉土庫曼斯坦西部地區(qū)。1960年代，在 阿姆河、錫爾河及新開鑿的運河流域共開墾了660萬公頃的棉田和水田，建成了前蘇聯(lián)新的糧棉生產(chǎn)基地。60年代末，前蘇聯(lián)成為世界第二大棉花出口國。到1980年，出口躍居世界 第一，棉花年產(chǎn)量達996萬噸，占世界總產(chǎn)量的20%，其中95%產(chǎn)自中亞地區(qū)。同時，稻谷、蔬菜瓜果豐收，分別占到前蘇聯(lián)總產(chǎn)量的40%和25%。
通過調(diào)水工程， 把水引入沙漠地區(qū)，獲得巨大的經(jīng)濟收益，創(chuàng)造了一個奇跡，在世界上引起了轟動。
自然對人類的報復也來得很快。咸海的水源依靠阿姆河和錫爾河的流入。調(diào)水工程大規(guī)模引這兩條河的河水灌溉，致使流入咸海的水量銳減。在上世紀60年代調(diào)水工程修建之前， 平均每年流入咸海的水量為560億立方米；70年代減少至260億立方米；80年代初減至70億立方米；而到了80年代末，流入咸海的水量下降至零。沒有水源補充的咸海，由于高蒸發(fā) 量，水量不斷減少，湖面面積急劇縮小。水體的含鹽濃度增加，含鹽量達到了海水的3倍，造成魚類和水生生物大量死亡，生物種群退化。木伊那克漁港在上世紀80年代破產(chǎn)，近6 萬漁民失去工作和生活來源。
上世紀七、八十年代大面積的糧棉生產(chǎn)和大批的移民，產(chǎn)生大量的灌溉和生活廢水，這些廢水中殘留有大量的化肥、農(nóng)藥，廢水重新流入阿姆河和錫爾河，最后流入咸海，污染咸 海的水體。在咸海干涸后，湖底鹽堿裸露，每年有上萬噸的有毒鹽堿混合物從干涸的海床上被刮起，形成“鹽沙暴”，從北向南，加劇了中亞地區(qū)土壤的鹽堿化和沙漠化。土庫曼 斯坦共和國80%的耕地出現(xiàn)了高度鹽堿化。
鹽量的增加和有害物質(zhì)也威脅著當?shù)鼐用竦慕】担用窕及籽�、腎病、支氣管炎的比例顯著升高。
不僅如此，沒有了咸海對當?shù)貧夂虻恼{(diào)節(jié)功能，中亞地區(qū)降水逐年減少，造成持續(xù)干旱；夏天平均氣溫逐年攀高、而冬天則趨于愈加寒冷；生長季節(jié)變得愈來愈短。
聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署這樣評價：“除了切爾諾貝利核電站災難外，地球上恐怕再也找不出像咸海流域這樣生態(tài)災害覆蓋面如此之廣、涉及的人數(shù)如此之多的地區(qū)”。
前蘇聯(lián)在咸海流域幾十年經(jīng)濟上獲得的收益，遠遠彌補不了咸海流域生態(tài)災難所帶來的惡果。這個惡果還在不斷繼續(xù)擴大。因為人類的逆天，需要花費更多的人力、物力去彌補。 更有甚者， 人類的彌補顯得無力而徒勞無功。對自然法則的違背，再想要把它恢復成當初的樣子，自然是不給這種機會的。
以上兩個大型跨流域的調(diào)水工程雖然都實施于半個世紀之前，但是幾十年過去，它們的經(jīng)濟效益、生態(tài)效益顯現(xiàn)無疑，是中國建設同類型工程最好的參考。
（來源：筑龍網(wǎng) 轉載：南水北調(diào)與水利科技）
