水利樞紐論文：水利樞紐工程設計思考

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本文作者：錢肖萍、田孟學、趙彥賢 單位：中水北方勘測設計研究有限責任公

海勃灣水利樞紐施工供水系統分為右岸施工供水分系統和砂石加工廠供水分系統及左岸施工供水分系統。根據左右岸各用水點的分布情況，確定右岸供水規模為400m3／h，左岸供水規模為100m3／h，砂石加工廠因供水規模為650m3／h，工程總供水規模為1150m3／h。右岸供水分系統主要用戶有混凝土生產系統、修配加工企業、施工生活管理區等；砂石加工廠供水分系統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主要用戶有土石壩施工、導流明渠施工、左岸臨時拌和站、生產及管理人員等。

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，但水質較差，需經過處理后才能使用。該工程用水規模不大，利用黃河水需修建水處理構筑物并配置水處理設備，顯然會延長施工供水系統的建設工期，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，地下水有良好的補給來源，可作為生活用水［2］及施工用水。因此，壩址區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時單井涌水量為37．38L／s，影響半徑約150m；遠離黃河岸邊抽水孔井深153．55m，降深2．21m時單井涌水量為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。溝內沒有地表徑流，地下水補給來源主要是地下水徑流的流入，降水滲入的補給量很小，無地表水滲入、越層補給和人工補給等。進入含水層的地下水徑流量為95m3／h，允許開采量約90m3／h，對普通硅酸鹽水泥有弱腐蝕性，但可用于沖洗砂礫料。根據上述分析，海勃灣工程用于施工供水系統的水源采用地下水較為經濟合理。海勃灣左右岸壩區施工供水系統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充。根據壩址附近地下水的出水量和工程施工生產、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，水池總容量為2800m3，井泵與水泵的實用總功率為826kW。右岸施工供水分系統由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主要用水點為大壩、施工營地、混凝土生產系統、鋼筋加工廠、木材加工廠、混凝土預制廠、施工機械保修廠、汽車保養廠、中心倉庫等，系統供水規模為400m3／h。水源井井位高程為1078～1080m，每口井配置1臺井泵，井泵選用250QJ125－16×8型深井潛水泵，其單臺井泵流量為150～125～90m3／h，揚程為95．2～128．0～150．0m，電機功率為75kW。井泵將地下水抽至井邊水池，井邊水池附近設加壓泵房，泵房內設XA65／16型單級單吸離心泵5臺，其中1臺備用。單臺離心泵流量為100m3／h，揚程為35m，電機功率為18．5kW。水由加壓泵房提升后經輸水管線輸送至各用水點。右岸施工供水分系統的實用總裝機容量為299kW。

砂石加工廠供水分系統供水規模為650m3／h。根據地勘資料，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輸水管線送到該水池，水質可滿足砂石加工廠生產用水的要求［3］。為節約工程投資并充分利用現有條件，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充，需補充水量290m3／h。井位高程約為1150m，每口井配置1臺井泵，井泵選用250JQA80×9型深井潛水泵，其單臺井泵流量為110～80～67m3／h，揚程為99．0～153．0～166．5m，電機功率為70kW。在距離加工廠最近的井位旁邊設1座水池，在水池附近設加壓泵房，泵房內設XA125／32A型單級單吸離心泵4臺，其中1臺備用。單臺離心泵流量為191m3／h，揚程為29m，電機功率為30kW。綠化水源補充水擬采用水泵加壓輸送方式，配置XA80／16型單級單吸離心泵3臺，其中1臺備用。單臺離心泵流量為162m3／h，揚程為35m，電機功率為30kW。砂石加工廠施工供水分系統的實用總裝機容量為430kW。

左岸供水規模為100m3／h，在左岸壩址區布置2口水源井，其中1口為備用井，井位高程為1067～1068m，井位均設在土石壩及導流明渠施工用地附近。每口井配置1臺井泵，井泵選用250QJ125－16×8型深井潛水泵，其單臺井泵流量為150～125～90m3／h，揚程為95．2～128．0～150．0m，電機功率為75kW。井泵將地下水抽到井邊水池，井邊水池附近設加壓泵房，泵房內設IS80－50－200B型單級單吸離心泵3臺，其中1臺備用。單臺離心泵流量為27～43～55m3／h，揚程為45．6～43．0～40．7m，電機功率為11kW。水由加壓泵房提升后經輸水管線輸送至各用水點。左岸施工供水分系統的實用總裝機容量為97kW。

在工程施工期混凝土高峰澆筑時段內施工工廠生產能力最高，施工人數最多，此時工程施工生產、生活總用水量最大。海勃灣施工供水系統總供水規模滿足工程混凝土高峰澆筑強度下施工生產及生活用水量的要求；在混凝土非高峰澆筑時段，可以根據各用水點的實際需水量調節供水量。施工供水系統設備檢修或發生故障時，水池容量可滿足砂石廠及混凝土生產系統等主要用水點4h的用水量要求。海勃灣施工供水系統能夠經濟、高效地滿足工程建設需