上海市政工程设计研究总院在近海海底输水管线设计领域实现技术突破

近年来，近海岛域的开发力度不断加强，岛屿经济发展迅猛，但岛屿受地理位置和自然气候的影响，水资源相对贫乏。作为岛域开发的重要保证，海底输水管道是解决岛域水资源不足的重要工程技术手段。上海市政工程设计研究总院（总院）积极开展海底输水管道技术研究，近日，《近海海底给水管线关键技术研究》课题成功通过验收，课题通过对相关关键技术研究分析，建立了一套近海海底管线的系统的设计施工方法。专家认为研究成果具有创新性、先进性和实用性，综合技术达到国内领先水平，可推广应用。     海底输水管道是跨海供水工程关键的施工项目，由于受海域气候、环境和自然条件制约，具有高风险、高费用, 施工、运行和管理难度大的特点。目前，近海海底给水管道与其他海底管道相比，还处于起步阶段。对海底给水管道的研究对加速岛域开发、增加岛域的区域连接具有重要意义。与海底输油管道不同，给水管道的管径较小，选用管材也与输油管不同，如果仍按输油管道的方法进行设计、施工，难以保证其经济性和安全性。     本研究主要针对近海海底给水管道低压、管材、小口径和浅海敷设的特点，对近海海底给水管道的内力分析、稳定性计算、下次速度控制、断面构造、以及施工方案等关键技术的总结归纳，解决了近海海底管线设计五方面难点，对指导我国近海海底给水管道的工程建设、发展我国海洋经济有一定的现实意义：     不同阶段管线内力分析。海底管线在施工和运营状态受多种荷载和作用，通过分析计算，团队推导出在不同荷载和作用下管线产生内力的计算公式。     管道整体稳定性设计。海底管线敷设在海床上，由于覆土作业滞后于管线就位有较长时间，严格意义上要求管线在未覆土前或者未有保护措施前不发生位移，团队优化了一套适用于海底管线和配置块在海流和波浪力共同作用下配重块与管线的整体稳定性计算方法。     管道下沉过程设计。在近海岸施工时管线会用浮管法施工，为保证管线施工阶段的安全性，团队总结出控制拖管下沉安全速度的方案。     管道保护断面构造。海床表面地形较为复杂，且沿线水深变化不一，为保护海底管线不受外力破坏，团队创造性提出了针对不同环境的管线保护断面做法。     总结管道施工技术。根据近期项目经验，总结出管道海上施工过程中的技术难点和处理方案。     目前项目研究成果已成功应用于蓬莱市长岛县引水济岛工程、金门自大陆引水工程，有效提高了中国近海海底给水管线的设计水平，经济、环境和社会效益显著。