浅谈琅琊山抽水蓄能电站的环境保护招标设计

浅谈琅琊山抽水蓄能电站的环境保护招标设计
金弈
（国家电力公司北京勘测设计研究院，北京100024）
摘要：对琅琊山抽水蓄能电站招标设计阶段的环境保护工作进行了分析和探讨，主要包括环境保护要求、设计内容与深度、
设计原则和设计成果。

关键词：水电工程；招标设计；环境保护；琅琊山抽水蓄能电站
1 前言
琅琊抽水蓄能电站位于安徽省滁州市西南郊，距滁州市市区仅
3km，距安徽省省会合肥市105km。

电站装机容量600 MW，年发电量8．56亿k W·h。

琅琊山抽水蓄能电站主要建筑物有上水库主坝、副坝、水道、地下厂房、尾水明渠及下水库等。

本工程为二等工程，主要建筑物按2级建筑物设计。

上水库通过在琅琊山中部由几道沟谷组成的洼地的出口筑坝而成，下水库利用已有的城西水库，水道系统、厂房系统位于棺材洼和将家洼间的山体内。

施工总工期5年。

《琅琊山抽水蓄能电站工程环境影响报告书》于1994年4月通过国家环境保护局审批，审批意见要求重视电站施工期和运行期对城
西饮用水库环境的影响，作好环保设计，并加强对城西水库水质的监测，须严格执行“三同时”制度，请环保局加强日常的监督管理。

在1995年7月完成的琅琊山抽水蓄能电站可行性报告中的施工组织设计篇、环境保护水库赔偿处理和永久占地篇，以及2000年完成的琅琊山利用外资可研报告中都分别对施工期污水处理进行了环
保设计。

对施工生产废水、生活污水的处理工艺流程进行了设计，对主要构筑物的规格及设备的型号进行了确定，并提出了施工期污水处理的投资。

在利用外资可研报告中施工期污水处理工艺、主要构筑物的规格及设备的型号、水处理投资进行了复核，并编制了环保概算。

《琅琊山抽水蓄能电站环境影响报告书（复核本）》于2000年12月通过国家环境保护总局的审核，审核意见要求“……落实报告书提出的水环境保护措施。

施工期产生的生产、生活废水处理达标后，可通过输水管道排入省、市环保局确定的城西水库下游水域，禁止排入城西水库……加强施工期固体废弃物的环境保护工作，生活垃圾须安全处置，禁止固体废弃物向水体倾倒。

”
2000年11月，琅琊山抽水蓄能电站招标设计阶段工作开始。

2 环境保护要求
2．1 环境概况
工程所在地属亚热带向暧湿带过渡区，四季分明，年平均气温15．2℃。

风向多为偏东南，西北风次之，风速多年平均为2．7m／s。

本地区多年平均全年降雨量在1 000mm左右。

下水库———城西水库流域面积168km2，多年平均年径流量5 959万m3，多年平均流量为
1．89m3／s。

至1998年底，滁州市城区道路总长达134km，排水管道122km，绿化覆盖率40．79％，供水能力为17万m3／d；垃圾、粪便及三害处理厂4座，处理能力376t／d；工业废水排放量为3 432．99t，达标排放率为71．9％。

2．2 水环境保护目标
作为滁州市市民生活用水的水源，城西水库水环境的保护应严格遵照《饮用水水源保护区污染防治管理规定》和《滁州市城西水库水源水质保护管理规定》中的有关规定。

在电站施工期应确保施工期的生产废水、生活污水经处理满足《污水综合排放标准》
（GB8978—1996）中二级标准后，排至水库下游，不得排入城西水库，确保城西水库水质不受生产废水、生活污水的污染，维护水库现有防洪、城市供水、灌溉、养鱼等水域功能。

电站运行期应严格控制石油类物质的排放，确保城西水库水质不受电站影响。

3 招标设计阶段环境保护设计的主要内容及深度
“三同时”制度要求建设项目的环境保护设施要与主体工程
“同时设计，同时施工，同时投产使用”，“三同时”制度与环境影响评价制度是我国建设项目环境管理的两项基本制度。

《国家电力公司水电环境保护管理办法》（暂行）（征求意见稿）第二十二条规定，“水电建设项目招标文件中应有明确的环境保护条款，条款编制的主要依据是经审批的环境影响报告书、水土保持方案报告书、环保设计报告及审查、批复意见；在分标方案编制时，应统
筹考虑环境保护和水土保持的要求，并有利于各项环保对策的落实和将上述报告内容及批文的要求科学、合理地分配到各个施工分标方案中；没有落实在招标文件中的环保对策措施应由建设单位单独组织实施，在设计报告规定的时间内完成。

”
根据琅琊山抽水蓄能电站环境保护设计工作的特点，在工程招标设计分标时，将生产及生活污水处理工程单独分成一个标来进行招标设计（编号LYS／C05），其它环境保护措施大部分含在其它各标内，因此本文主要针对污水处理标（LYS／C05）进行介绍。

生产及生活污水处理系统工程主要包括生产废水处理站、生活污水处理站及对外排水管线。

根据《建设项目保护设计规定》（1987年3月）中的内容，建设项目的设计阶段划分为项目建设书阶段、可行性研究阶段、初步设计阶段和施工图设计阶段四个阶段。

而市政工程（包括排水工程）含初步设计和施工图设计阶段，也不包含招标设计阶段。

根据水电行业的设计阶段划分，在初步设计和技施设计之间包含了招标设计阶段。

招标设计的工作范围为：招标设计应根据已审批的初步设计，完成有关专题报告，约相应于技术设计的深度，达到确定枢纽布置、各建筑物（含导流工程）的布置型式和结构尺寸、机电设备的布置和选型，以及施工总布置、总进度、主要工程量与施工方法和关键措施的安排，满足招标工作要求。

在此基础上提出招标设计与文件（含标底）。

因此，施工期污水处理系统的设计内容与深度要与主体工程及施
工布置的设计深度相一致。

与以前各阶段相比，本阶段施工期污水处理系统设计随着设计深度的深入和施工布置的变化，处理工艺、构筑物规模及布置、处理设备、排水线路等都将有所变化。

4 设计策划
4．1 设计原则
（1）施工期生产废水、生活污水处理设施应以定型设备为主。

（2）根据施工期产生的污水的环节和位置，污水处理设施设计与建设的顺序按施工进度的要求进行。

（3）坚持“雨污分流”的原则。

污水由管道接入污水处理站，处理后由管道输送到水库下游的滁州市市政排污管道中排放。

（4）由于各个生活区布置及人数较为分散，因此污水处理设计主要对施工总布置图中的污水处理厂的位置进行设计，即主要考虑污水处理厂的污水处理设施和排放线路的设计。

在污水处理厂的进口留出接口，接纳由污水源头输送到污水处理厂的污水。

污水由源地接入污水处理厂前的管道和污水处理设施，由其它相关标的施工承包商实施，设计对此在招标标书中提出环保要求，提出污水处理设施和输水管道的工程量和费用标的。

4．2 主要工作成果
有关成果包括：水污染治理工程招标文件一套三卷。

第一卷商务条款；第二卷技术条款；第三卷设计说明书及图纸。

有关图纸：污水处理设施工艺流程图；处理设施平面布置图；处理设施立面布置图；水池布置及设计图；泵站设计图；管线布置图及
线路纵断面图等。

5 设计成果
5．1 生产废水处理方案
本废水处理工程位于安徽省滁州市郊棺材洼处，主要处理琅琊山抽水蓄能电站施工期地下开挖生产废水，砂石料加工系统生产废水在生产中循环利用。

5．1．1 废水水量情况及工程规模
施工期产生生产废水的主要环节为地下洞室开挖，开挖废水、混凝土养护废水和涌水合起来有一定水量，需要收集处理。

地下开挖生产废水产生时间79为五年零一个月。

本废水处理工程最大处理量为2 560m3／d。

5．1．2 污染源及废水水质
琅琊山抽水蓄能电站施工期生产废水的污染源和水质情况主要
根据十三陵抽水蓄能电站的生产废水水质监测资料类比分析得来。

前31个月，由于开挖水中污染物质较多，生产废水处理较复杂；后30个月开挖结束，生产废水中只有养护混凝土产生的悬浮物；开挖和混凝土养护结束后，只有地下渗漏水，不会产生污染物质。

生产废水处理的重点为前31个月。

5．1．3 排放去向和设计排放标准
地下洞室生产废水经处理后排向城西水库坝下市政排污管道。

排放标准即生产废水处理站的出水标准为：石油类、悬浮物和CODCr执行《污水综合排放标准》（GB8978—1996）表4中的二级标准，TNT
排放标准执行《兵器工业水污染排放标准火炸药》（GB14470．1—93）表2中的二级标准（见表1）。

5．1．4 处理工艺的选择
根据废水的水质、水量和处理出水水质要求，在对几种处理工艺优选的基础上，确定以混凝、沉淀、过滤和活性炭吸附为主流程的废水处理工艺。

在生产废水的几种污染物中，TNT指标是控制性指标，要达到处理效果，现在较为成熟的工艺就是“混凝沉淀＋过滤＋活性炭吸附”，并且通过加药混凝可以使石油类、悬浮物和COD处理达标。

当地下洞室开挖经过前31个月结束后，生产废水中主要污染物质为悬浮物，可采用“混凝沉淀＋过滤”工艺处理即可。

生产废水处理站工艺流程简图见图1。

5．1．5 总体布置
根据站内各种处理设备、设施的功能和流程要求，结合地形和地质条件，生产废水处理站的总体布置紧凑、合理，并满足各构筑物的施工、设备安装和埋设各种管道，以及养护、维修管理的要求。

高程设计充分利用原有地形，符合排水通畅、降低能耗、平衡土方的要求。

5．1．6 主要设计成果
主要设计成果见表2。

5．1．7 建筑、结构、电气及自控
主要建筑物包括：综合泵房、污泥脱水机房、化验室（主要化验生产废水处理站的水质指标pH、TNT、石油类、悬浮物、CODCr）、综合间。

以上建筑物采用砖混结构形式，砖墙承重，适当设置构造柱和圈梁加强建筑物的刚度以利抗震，基础采用钢筋混凝土或砖条形基础，屋面采用预制钢筋混凝土空心
板。

方形水池、泥池采用钢结构，在加工厂内预制，现场安装。

管道均采用钢管。

废水处理流程的设备布置在250mm厚的200号混凝土基础上，混凝土采用现浇。

由装在值班室内的PLC进行自动控制。

由设在调节池内的浮子水位计控制水泵的运转，并通过选择开关来决定主泵和备用泵。

当水位距池顶700mm时，起动主泵；水位距池顶400mm时，起动备用泵并进行高水位报警；水位降到距池底1 000mm时，停止泵并进行低水位报警；水位降到距池底500mm时，切除泵房内供各种泵工作的总电源，泵房内的所有泵停止运行。

在值班室报警盘上应有表明水位高低的报
警光字牌和一次提升泵运行指示灯。

5．2 生活污水处理站
琅琊山抽水蓄能电站生活污水处理站位于安徽省滁州市郊牛奶
厂附近，用来专门处理电站施工期的生活污水。

生活污水排放时间共5年零9个月，共产生生活污水39．45万m3。

本污水处理工程最大处理量为300m3／d（即12．5m3／h）。

生活污水水质可按南方中小城市生活污水水质考虑。

5．2．1 排放去向和设计排放标准
城西水库为滁州市的饮用水源地，生活污水不能排入其中。

生活污水处理后的排放去向为城西水库坝下农灌渠。

排放标准即生活污水处理站的出水标准：BOD5、悬浮物和CODCr执行《污水综合排放标准》（GB8978—1996）表4中的二级标准，详见表3。

5．2．2 处理工艺
处理工艺：污水处理采用水解—好氧二级工艺。

处理工艺流程见图2。

5．2．3 主要设计成果
主要设计成果见表4。

5．3 排水管线
根据滁州市环境保护局意见，施工期生产废水、生产污水处理后的排放去向为城西水库坝下市政排污口内。

由于从污水泵至城西水库坝下农灌渠距离约2.7km，且沿途有几个止坡，因此需采用压力管道，用水泵加压。

经现场查勘和综合比较，以排水管线布置在工程对外公路的北侧征地红线外，以生产废水处理站的对外排水管线作为排水干管，总长2 676m。

对外排水管线由生产废水处理站起，经1 425m在生活污水处理站内与生活污水处理站的排水管连接。

5．3．1 生产废水排放
在生产废水泵站水泵选型设计及工况计算中，设计流量按最高日最高时污水流量，取Q＝107m3／h，生产废水与生活污水汇合后的流量为119．5m3／h（33．2L／s），经济管径为200mm。

生活污水选泵按生活污水最大日均流量选取，Q＝12．5m3／h（3．47 L／s），经济管径100mm，但压力管道设计流速宜在0．6～3．0m／s，计算选取管径为80mm，管内流速为0．69m／s。

根据管线布置进行水头损失计算和排水水泵选择。

经综合考虑，选择潜水排污泵，水泵型号为65QW120—50—37，额定流量120m3／h 时，扬程50m。

为保证污水能及时排出，需设置2台排水泵，1台运行，1台备用。

当2台泵并联时，可以满足145m3／h，此时水头损失为55．54m，扬程为56．6m。

水泵安装方式：采用固定自动耦合式安装。

潜水排污泵安装在生产废水处理站的清水池（出水池）内，清水池有效容积为150m3，长×宽×深＝6．8m×6．8m×3．5m，相应尺寸满足潜水排污泵安装要求。

根据清水池具体布置及潜污泵安装核算水头损失，在额定流量120m3／h时，水头损失45．63m，水泵扬程50m可以满足。

管道附件及附属构筑物包括：闸阀、空气阀和泄水阀。

5．3．2 生活污水对外排放
生活污水泵站设计流量按最大日均流量，取Q＝12．5m3／h。

在生活污水处理站内设置阀门井，生产污水处99理站的排水管与生产废水处理站的排水管道在阀门井内连接。

根据扬程计算，选用50 WQ15—30—2．2型潜水污水泵作为生活污水处理站的对外排水泵，泵设在生活污水处理一体化设备内。

该型潜水排污泵在额定流量15m3／h时，扬程30m，水头损失24．67m。

为保证污水能及时排出，2台排污泵并联，1台运行，1台备用，自控运行方式与生产废水处理站排水的潜水排污泵相同。

水泵的安装方式：泵的额定功率较小（＜4k W），采取自动耦合式安装方式。

5．3．3 其他
在坡积物覆盖较厚和岩石较软弱的区间，管道采取沟埋方式；在基岩出露或覆盖层很浅的地区不适宜挖沟，如岩石较硬、无凿岩设备无法施工、开挖费用太高，可采用架设方式（支墩、镇墩），但需要考虑保温防冻和其他安全措施。

若水在管道或设备中静止不动，周围空气温度又低于摄氏零度时，则经过一段时间，水将开始冻结，为延长冻结时间，应采取绝热防冻措施。

选用10mm厚的玻璃棉保温，同时，可选择放水措施（泄水阀）———使管内介质具有一定的流速。

管道接口采用梯唇型橡胶圈接口，接口采用橡胶圈作为止水件。

由于橡胶具有较好的可塑性，故柔性接口能适应在一定范围内的位移、振动。

琅琊山多年气温变化较小，同时管道随地形起伏以及平面的角度变化而弯曲，在管道长度不超过100m的情况下，长度变化可由管道弯曲的自然补偿弹性以及柔性接口等来消除。

60m以上区间仍设置伸缩器。

选用公称直径DN＝200mm的ZSJ型伸器。

由于琅琊山地区为非冰冻地区，为减少工程开挖量，管道上缘离地面距离可取为0．7 m，铸铁管道
外径为220mm，管道两边间隙要求300mm，开挖边坡采用1∶1．1。

在土壤耐压力较高和地下水位较低处，水管可直接埋在管沟内的天然地基上；在岩石或半岩岩石地基处，直接垂直向下开挖，沟底铺垫厚度为100mm的中砂或粗砂，再在上面埋管。

5．4 设计成果
经过设计，得出了琅琊山抽水蓄能电站生产及生活污水处理系统工程的设计成果。

主要的工程量见表5。

5．5 临时环保措施
琅琊山抽水蓄能电站生产及生活污水处理系统工程（LYS／C05）
施工临时环保设施主要包括：施工场地开挖的边坡保护和水土流失防治措施；施工区和生活区的卫生设施以及粪便、垃圾的治理措施。

6 结束语
琅琊山抽水蓄能电站生产及生活污水处理系统工程标于2001年9月下旬发售标书，10月中旬开标，10月下旬评标，11月上旬确定中标单位。

现在处于施工阶段。

琅琊山抽水蓄能电站的环境保护招标设计较为成功。

这既说明了水电工程的环境保护工作越来越受到重视，也充分体现了电站业主思想的先进性和前瞻性。