1.1 研究背景及意义

目前，水利工程中输水管道主要采用钢管、铸铁管、预应力混凝土管等，这些管道存在着不同方面的弱点，如：抗腐蚀性能差，易发生锈蚀和爆管；铸铁管、钢管的管材接口由于过于刚性，外界条件发生变化时，易导致管道断裂或者接头脱落；管内易结垢、长苔，影响管道输水能力并滋生有害细菌，产生二次污染；运行维护成本高、安全性差，使用寿命短等，而HDPE（High Density Polyethylene，高密度聚乙烯）输水管道可以有效解决传统管道存在的问题。HDPE管道是一种绿色环保新型管材，具有化学性质稳定、耐腐蚀、摩阻系数小、施工便捷、安全可靠性高、综合成本低、使用寿命长等优点，对节能减排和环境保护具有重要意义。

河北省南水北调配套工程供水范围包括京津以南的邯郸、邢台、石家庄、保定、廊坊、衡水、沧州7个设区市、92个县（市、区）、26个工业园区。配套工程水厂以上输水工程以省级为主筹资建设，估算总投资297亿元。河北省南水北调配套工程分4条大型输水干渠和7个市水厂以上输水管道工程，主要建设内容包括：新建、改造石津、廊涿、保沧、邢清4条大型输水干渠，输水形式除石津干渠利用部分现有渠道外全部为管道、暗涵，总长759km；新建邯郸、邢台、石家庄、保定、廊坊、沧州、衡水7个设区市境内从干渠到各供水目标的输水管道总长1310km，泵站65处。

为推进“四新技术”在南水北调配套工程中的应用，2013年1月17日，河北省南水北调办就南水北调配套工程邢清干渠引进高密度聚乙烯管材事宜进行了专题研究。会议决定选取邢清干渠末端威县至南宫市段（桩号：N0+000～N43+931）作为HDPE管道施工的试验段。

邢清干渠是南水北调配套工程的重要组成部分，承担南水北调中线总干渠向邢台市11个县（市）13个供水目标的输水任务。管线从总干渠赞善分水口分水，输水至清河、南宫，全长168.746km。邢清干渠采用有压管道输水，地下埋管形式，管道主要采用DN1200～DN2200输水管道，管道设计内压0.6～1.0MPa。南宫干线属于邢清干渠的一部分，长为43.931km，采用DN1200、DN1400的HDPE输水管道，输水流量0.85～1.1m³/s，设计内压0.6MPa。如此长距离的超大口径HDPE输水管道在我国尚属首次。

由于超大口径（直径不小于1m）的HDPE新型输水管道的技术标准仍处于空白阶段，管道制造、管道连接、铺设回填、试验检测等关键技术问题亟待解决。因此，很有必要对超大口径HDPE输水管道关键技术进行研究。