水利樞紐論文：水利樞紐工程設(shè)計(jì)思考

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本文作者：錢肖萍、田孟學(xué)、趙彥賢 單位：中水北方勘測設(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。卡布其溝砂礫料場地下水位埋深為8～12m，高出黃河地表水位85～115m，推測含水層厚度為20～40m。溝內(nèi)沒有地表徑流，地下水補(bǔ)給來源主要是地下水徑流的流入，降水滲入的補(bǔ)給量很小，無地表水滲入、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、中心倉庫等，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，泵房內(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，泵房內(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，泵房內(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