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水利樞紐論文:水利樞紐工程設(shè)計(jì)思考

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水利樞紐論文:水利樞紐工程設(shè)計(jì)思考

本文作者:錢肖萍、田孟學(xué)、趙彥賢 單位:中水北方勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公

海勃灣水利樞紐施工供水系統(tǒng)分為右岸施工供水分系統(tǒng)和砂石加工廠供水分系統(tǒng)及左岸施工供水分系統(tǒng)。根據(jù)左右岸各用水點(diǎn)的分布情況,確定右岸供水規(guī)模為400m3/h,左岸供水規(guī)模為100m3/h,砂石加工廠因供水規(guī)模為650m3/h,工程總供水規(guī)模為1150m3/h。右岸供水分系統(tǒng)主要用戶有混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)、修配加工企業(yè)、施工生活管理區(qū)等;砂石加工廠供水分系統(tǒng)主要用戶為砂石加工廠及其施工人員;左岸施工供水分系統(tǒng)主要用戶有土石壩施工、導(dǎo)流明渠施工、左岸臨時(shí)拌和站、生產(chǎn)及管理人員等。

海勃灣工程水源分地表水與地下水兩種,地表水主要為黃河水,其水量充足,但水質(zhì)較差,需經(jīng)過(guò)處理后才能使用。該工程用水規(guī)模不大,利用黃河水需修建水處理構(gòu)筑物并配置水處理設(shè)備,顯然會(huì)延長(zhǎng)施工供水系統(tǒng)的建設(shè)工期,并增大投資。而海勃灣壩址附近黃河兩岸均以砂性土地層為主,地下水有良好的補(bǔ)給來(lái)源,可作為生活用水[2]及施工用水。因此,壩址區(qū)供水采用淺層地下水。黃河左岸岸邊抽水孔井深151.25m,降深1.865m時(shí)單井涌水量為37.38L/s,影響半徑約150m;遠(yuǎn)離黃河岸邊抽水孔井深153.55m,降深2.21m時(shí)單井涌水量為22.8L/s,影響半徑為200m??ú计錅仙暗[料場(chǎng)地下水位埋深為8~12m,高出黃河地表水位85~115m,推測(cè)含水層厚度為20~40m。溝內(nèi)沒(méi)有地表徑流,地下水補(bǔ)給來(lái)源主要是地下水徑流的流入,降水滲入的補(bǔ)給量很小,無(wú)地表水滲入、越層補(bǔ)給和人工補(bǔ)給等。進(jìn)入含水層的地下水徑流量為95m3/h,允許開(kāi)采量約90m3/h,對(duì)普通硅酸鹽水泥有弱腐蝕性,但可用于沖洗砂礫料。根據(jù)上述分析,海勃灣工程用于施工供水系統(tǒng)的水源采用地下水較為經(jīng)濟(jì)合理。海勃灣左右岸壩區(qū)施工供水系統(tǒng)確定把黃河岸邊地下水作為水源,砂石加工廠水源以地下水為主,不足水量由市政綠化水源補(bǔ)充。根據(jù)壩址附近地下水的出水量和工程施工生產(chǎn)、生活用水量及其分布情況,確定打11口水源井,其中3口為備用水源井。

海勃灣施工供水系統(tǒng)由11口水源井、3座加壓泵房、3座水池及供水管線組成,水池總?cè)萘繛?800m3,井泵與水泵的實(shí)用總功率為826kW。右岸施工供水分系統(tǒng)由4口水源井、1座加壓泵房、1座水池及供水管線組成,水池容量為1000m3;砂石加工廠施工供水分系統(tǒng)由5口水源井、1座加壓泵房、1座水池及供水管線組成,水池容量為1000m3;左岸施工供水分系統(tǒng)有2口水源井、1座加壓泵房、1座水池,水池容量為800m3。

右岸施工供水分系統(tǒng)主要用水點(diǎn)為大壩、施工營(yíng)地、混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)、鋼筋加工廠、木材加工廠、混凝土預(yù)制廠、施工機(jī)械保修廠、汽車保養(yǎng)廠、中心倉(cāng)庫(kù)等,系統(tǒng)供水規(guī)模為400m3/h。水源井井位高程為1078~1080m,每口井配置1臺(tái)井泵,井泵選用250QJ125-16×8型深井潛水泵,其單臺(tái)井泵流量為150~125~90m3/h,揚(yáng)程為95.2~128.0~150.0m,電機(jī)功率為75kW。井泵將地下水抽至井邊水池,井邊水池附近設(shè)加壓泵房,泵房?jī)?nèi)設(shè)XA65/16型單級(jí)單吸離心泵5臺(tái),其中1臺(tái)備用。單臺(tái)離心泵流量為100m3/h,揚(yáng)程為35m,電機(jī)功率為18.5kW。水由加壓泵房提升后經(jīng)輸水管線輸送至各用水點(diǎn)。右岸施工供水分系統(tǒng)的實(shí)用總裝機(jī)容量為299kW。

砂石加工廠供水分系統(tǒng)供水規(guī)模為650m3/h。根據(jù)地勘資料,卡布其溝地下水的允許開(kāi)采量為90m3/h左右,則需打7口井。而在砂石加工廠附近已建有一座市政綠化用水池,其水源為黃河水。黃河水由泵房提升后經(jīng)輸水管線送到該水池,水質(zhì)可滿足砂石加工廠生產(chǎn)用水的要求[3]。為節(jié)約工程投資并充分利用現(xiàn)有條件,擬在壩址右岸卡布其溝料場(chǎng)邊的砂石加工廠附近布置5口水源井,其中1口為備用井,4口工作井可提供360m3/h的水量,不足的水量由市政綠化水補(bǔ)充,需補(bǔ)充水量290m3/h。井位高程約為1150m,每口井配置1臺(tái)井泵,井泵選用250JQA80×9型深井潛水泵,其單臺(tái)井泵流量為110~80~67m3/h,揚(yáng)程為99.0~153.0~166.5m,電機(jī)功率為70kW。在距離加工廠最近的井位旁邊設(shè)1座水池,在水池附近設(shè)加壓泵房,泵房?jī)?nèi)設(shè)XA125/32A型單級(jí)單吸離心泵4臺(tái),其中1臺(tái)備用。單臺(tái)離心泵流量為191m3/h,揚(yáng)程為29m,電機(jī)功率為30kW。綠化水源補(bǔ)充水?dāng)M采用水泵加壓輸送方式,配置XA80/16型單級(jí)單吸離心泵3臺(tái),其中1臺(tái)備用。單臺(tái)離心泵流量為162m3/h,揚(yáng)程為35m,電機(jī)功率為30kW。砂石加工廠施工供水分系統(tǒng)的實(shí)用總裝機(jī)容量為430kW。

左岸供水規(guī)模為100m3/h,在左岸壩址區(qū)布置2口水源井,其中1口為備用井,井位高程為1067~1068m,井位均設(shè)在土石壩及導(dǎo)流明渠施工用地附近。每口井配置1臺(tái)井泵,井泵選用250QJ125-16×8型深井潛水泵,其單臺(tái)井泵流量為150~125~90m3/h,揚(yáng)程為95.2~128.0~150.0m,電機(jī)功率為75kW。井泵將地下水抽到井邊水池,井邊水池附近設(shè)加壓泵房,泵房?jī)?nèi)設(shè)IS80-50-200B型單級(jí)單吸離心泵3臺(tái),其中1臺(tái)備用。單臺(tái)離心泵流量為27~43~55m3/h,揚(yáng)程為45.6~43.0~40.7m,電機(jī)功率為11kW。水由加壓泵房提升后經(jīng)輸水管線輸送至各用水點(diǎn)。左岸施工供水分系統(tǒng)的實(shí)用總裝機(jī)容量為97kW。

在工程施工期混凝土高峰澆筑時(shí)段內(nèi)施工工廠生產(chǎn)能力最高,施工人數(shù)最多,此時(shí)工程施工生產(chǎn)、生活總用水量最大。海勃灣施工供水系統(tǒng)總供水規(guī)模滿足工程混凝土高峰澆筑強(qiáng)度下施工生產(chǎn)及生活用水量的要求;在混凝土非高峰澆筑時(shí)段,可以根據(jù)各用水點(diǎn)的實(shí)際需水量調(diào)節(jié)供水量。施工供水系統(tǒng)設(shè)備檢修或發(fā)生故障時(shí),水池容量可滿足砂石廠及混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)等主要用水點(diǎn)4h的用水量要求。海勃灣施工供水系統(tǒng)能夠經(jīng)濟(jì)、高效地滿足工程建設(shè)需