中图分类号:TV672＋
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南水北调东线和中线工程近期将全面开工建设。根据目前的规划方案，这两项工程的全部线路均采用明渠输水（运河也应视为明渠）。其中东线为土渠，中线为混凝土全断面衬砌渠道。据报道，东线工程江苏段以及济宁至徐州段，除主要承担调水功能外，还兼起水运航道和排洪涝的功能。这部分线段采用渠道输水应该说是合理选择或唯一选择。但对其余绝大部分线段，尤其是调水流量小的末级线路和支线，例如东线工程黄河以北段和向胶东半岛调水的支线，以及中线工程河北至北京段和向天津调水的支线等，应采用管道输水方案。
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迄今为止，大量水的远距离输送不外乎采用两种方式，即渠道输水和管道输水。渠道输水是一种古老的输水方式，并且至今仍在全世界广泛采用。相对而言，管道输水则是于近代才兴起的一种新型输水方式，承运的总输水量可能也远不及渠道多。但随着科学技术的进步，尤其是上世纪中期以来塑料工业的飞速发展，各种价廉物美的塑料管材相继出现，使管道输水的价格效益（
全世界的城市生活和工业用水几乎全部采用管道输送；即使是农业灌溉，管道输水方式也正逐步被人们认可，使用量逐年大幅度高速增长。据报道，许多发达和准发达国家农业灌溉用水的输送都已基本上实现了管道化。在我国，除喷灌、滴灌、微喷灌和渗灌等现代先进灌溉方式通常都采用管道输水外，低压管道输水－地表灌溉也作为一种节水灌溉方式，正在大面积推广应用。
南水北调东线和中线工程主要是解决沿线城市生活和工业用水，因而采用管道输水的价格效益应该更高。
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3.1
中线输水总干渠大体上布置在唐白河平原北部及华北平原西部的边缘，即所谓的高线。据称，最终选定高线主要是因为该线路位于绝大部分受水区的上方，可以扩大自流供水范围，并少占良田。这种考虑虽然有其有利的一面，但负面影响可能更大。由于渠底高于沿线受水区地面，就使中线输水总干渠形成一条纵贯南北
采用管道输水可避免“悬河”之忧。管道输水是压力输水，可以不走高线，如将管线布置在京广铁路东侧，西侧高处的城市及其它地区同样可以受水（不必再增压）。
3.2
国内外教课书和文献推荐，为了避免出现淤积，渠道纵向坡降不应小于
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采用管道输水除了能解决“悬河”和淤积问题外，与渠道输水相比，还具有以下主要优点。
4.1
采用管道输水时，管道埋在地下管沟里，回填覆土的厚度不小于
4.2
渠道输水是依靠重力自流，所有渠段都必须沿等高线布置，并保持合理的纵向坡降。管道输水则不受此限制，管道总是按最简捷（最短）的路线布置，可大大减少土建施工工程量。另外，修建一条渠底纵向坡降均匀、渠壁耐冲蚀并且不泄漏的渠道，要比开挖一条基本规整的管沟的难度大得多。再者，当输水线路与河流、道路以及其他管线等交叉时，采用管道时的处理方式要比渠道简单得多。对中线工程，大部分管线可紧挨
4.3
东线和中线工程主要是解决京、津和华北的缺水问题。这些地区冬季和早春的气温低，处于结冰期。采用渠道输水方式，轻则减小输水流量，重则引起断流，并需要对调节闸门等各种活动结构件采取防冻措施。似乎可以这么说，如果不很好解决这两个时节输水过程中的结冰问题，则东线和中线工程北部线段的功能将大打折扣。显而易见，如果采用管道输水，管道埋在冻土层以下，该问题将迎刃而解。
4.4
水在输送过程中的损失形式主要有三种，即渗漏、蒸发和泄漏。就农田灌溉工程而言，一般认为土渠的输水损失占输水量的
4.5
这一点对于地势较低、沿线已造成严重污染的东线工程尤其重要。据报道，按目前的规划方案，东线一期工程总投资
4.6
对于渠道输水方式，当因自然灾害或人为因素造成渠堤溃破时，势必造成下游停水。采用管道输水时，管道数量一般都在
4.7
不管采用土渠、衬砌渠道或管道，当达到一定使用寿命后，都需要对它们进行修复或更换。如果采用渠道，尤其是中线工程的衬砌渠道，要想在达到寿命期后修复或更换衬砌层，则必须先停水才能进行作业。如采用管道输水，当需要修复或更换时，逐条管道进行，可保证正常供水或基本上正常供水。设想一下，如果
4.8
据报道，铸铁管埋地时的有效期望寿命为20～
5
与渠道输水相比，采用管道输水的运行费用较高。管道输水是压力输水，流速比渠道输水高，水与管壁之间的摩阻损失大，所需的水泵扬程高，运行费用也就高。如果采用管道输水，则东线工程各泵站的水泵扬程需适当提高，中线工程可能也需要在现有大约
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6.1
据报道，我国有关厂家已能生产口径达3 m的球墨铸铁管、
大口径管道及其管件的设计和生产，不存在高、精、尖技术难题。即使某些规格尺寸的管道目前还不能完全满足需求，在我国国力大幅提升、制造业综合水平空前提高的今天，也完全有理由相信能开发研制，并成功生产出符合南水北调工程用的输水管道。
6.2
管道输水技术在国内外大型调水工程中已有许多成功应用的先例。
6.3
这是人们最关心的问题之一，可能也是管道输水方式受冷落的主要原因。在没有制定出具体实施方案以前，实际上无法讨论投资问题，这里仅做简要分析。首先，管道输水技术的广泛应用，依赖并得益于塑料工业的发展。在规格尺寸和性能要求相同的条件下，塑料管在所有管道中的价格最低。东线和中线工程地形都很平坦，非常适宜采用低压塑料管道。大口径螺旋缠绕塑料管不但造价低，还可按需要在现场缠绕，可大大降低施工过程中的运输和安装费用。其次，渠道输水的工程直接投资可能较低，但需要投资治理水污染。东线工程同期投入的污染治理费就比直接投资还高。再者，某些方面的效益也不能简单地用初期投资高低来评价。如前所述，按目前的规划方案，中线输水总干渠将形成一条“悬河”，一旦发生洪灾时的损失几何？渭河仅今年一次洪灾的直接经济损失就高达
6.4
在运行时间一定的条件下，运行费用主要取决于提水加压泵站的总装机功率。这里采用类推法，粗略估算总装机功率的大致情况。按目前的规划方案，东线工程提水泵站三期合计总装机功率为
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综上所述，南水北调东线和中线工程部分线段采用管道输水极有可能是一种最具竞争力（价格效益最高）的方案。限于水平和掌握的资料有限，本文暂无法进行更进一层的讨论。建议有关部门组织力量，深入调查研究，对管道输水方案和明渠输水方案进行全面技术经济对比。对比的内容不但应包括初期投资和长期运行维护费用，也应考虑配套设施、污染治理、环境保护、移民搬迁安置以及若干年后的技术发展趋势等因素。另外，对比分析一定要建立在大量可靠数据的基础上，用数据说话，例如，不宜简单地用“管道投资高”一句话，就将管道输水方案搁置。加上它的诸多优点后是否仍具有相对高的经济效益、输水保证率、可靠性和安全性等，才是真正重要的。希望通过这样的方式，为南水北调东线和中线工程部分线段选择适宜的输水方式，将其真正建成同期“世界一流工程”。
参考文献
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Pipeline for Water: Better Way in Parts of Sections of
the South
LAN Cai
(Chinese Academy of Agriculture Mechanization Sciences, Beijing 10083, China)
Abstract: After analyzingcurrent watercarrying schemes inthe middle and eastern lines for southnorth watertransfer, we infer the trunk canal of the middle line might form "ahanging river" and the two main canals of both lines would belong to heavysedimentary channels. By comparison of advantages and disadvantages of pipelineand canal, we have given four concerned solutions and considered pipelines arethe better way for water transfer in some sections on the two line projects.
Keywords: south
作者简介：兰才有，男，(1953
