水库分层取水方案的探讨

收稿日期:2011-01-10

作者简介:唐素娟(1974-),女,工程师,主要从事水库

大坝运行管理工作。Email:wsdbtsj18366@126 com

水库分层取水方案的探讨

唐素娟 汤 文(碗窑水库管理局大坝管理站 浙江江山 324100)

周剑雄(水利部农村电气化研究所 浙江杭州 310012)

摘 要 峡口水库利用除险加固的机会,经过对周边水库分层取水装置及水质情况的调研,会同设计人员分析、比较、论证,采取了分成3层塔式进水口的取水方案,确保了优质原水的供应。表2个。

关键词 水库 分层取水 方案 选择

1 工程概况

峡口水库位于浙江省江山市境内的江山港上游峡东村,距江山市区40km 。坝址以上流域面积399 3km 2

,正常库容4680万m 3

,灌溉面积30 5万亩,电站装机容量14MW,是1座以灌溉、防洪,结合发电、供水、养殖等综合利用的中型水库。峡口水库于1966年9月开工建设,历经了3次变更设计,最后于1971年5月竣工。1973年5月电站并网发电,2005年6月被国家防总确认为全国防洪重点中型水库。枢纽工程主要建筑物由拦河大坝、放空供水底孔、发电输水隧洞、电站及上坝公路等组成。

2006年10月,由衢州市水利局组织专家对峡口水库大坝的安全情况进行鉴定,并形成 大坝安全鉴定报告 ,大坝安全类别评定为三类坝。2007年12月,水利部大坝安全管理中心以 坝函[2007]2562号 文下发了 关于峡口水库三类坝安全鉴定成果的核查意见 ,同意三类坝的鉴定结论;之后开展了初步设计等相关工作。2009年6月,开始实施峡口水库除险加固工程。目前,该工程已经通过蓄水验收,投入正常运行。

2 分层取水的缘由

1)城乡供水一体化的需要。因江山市城乡供

水一体化进程建设需要,为彻底解决江山市中南部地区及农村饮用水的困难,江山市政府要求除险加固工程充分考虑供水需求,向水厂提供水温较高、水质较好的中上层水。因此,需对放空供水底孔进水口布置进行调整,实施分层取水。

2)原放空供水底孔的取水位置不合理。原放空供水底孔位于大坝左岸3号非溢流坝段,进口为喇叭型,设有检修和工作闸门各1道,起放空和冲砂作用;现要增加供水功能,其水质难以达到要求。

3 分层取水口高程的确定

1)从水质方面分析。对于水库表层水和浅层水,由于其日照较多,容易滋生藻类等水生植物,并可能有漂浮物堵塞取水口,因此不宜作为水厂取水层。对于水库底层水,由于其温度相对较低,水处理工艺较复杂,且下雨时底层泥砂受到扰动,水体浑浊,可能存在 异重流现象 ,也不宜作为水厂的取水层。

2)从周边水库来看。东阳市第二自来水厂的取水口在横锦水库,设有上、中、下3层取水口,其高程分别位于正常蓄水位以下10 0m 、18 5m 、27 0m 。上虞市第一自来水厂的取水口在汤浦水库,也设有上、中、下3层取水口,其高程分别位于正常蓄水位以下8 5m 、15 5m 、24 0m 。江山市第二自来水厂的取水口在碗窑水库,原来利用南干渠的取水口供水(正常蓄水位以下56m),到秋季时水质很差;后通过潜水作业,改为分层取水,设有上、中、下4层取水口,其高程分别位于正常蓄水位以下16 0m 、26 0m 、36 0m 、56 0m 。实践证明,经过分层取水,各大水库可常年为自来水

11 小水电 2011年第2期(总第158期)

技术交流

厂提供优质的原水。

3)本工程的取水口位置。由于白水坑水库(库容2 48亿m3)可以与峡口水库联合调度,径流比较均匀,峡口水库常年水位变化不大;为取到优质原水,降低制水成本,确定设上、中、下3层取水口,其高程分别位于正常蓄水位以下12 0m、23 0m、45 0m。

4 进水口型式的选择

1)塔式方案。塔式方案利用原进口闸门井及上游5 0m 5 0m的喇叭口,将其改造成分层取水的塔式结构,设3道拦污栅、3道取水钢闸门及1道事故钢闸门,取水闸门分3层3孔布置。其中上层及中层新建拦污栅位于取水塔的前部,底高程分别为222 5m、212 5m,孔口尺寸为3 0m 2 5m,为活动式,采用1 160kN电动葫芦启闭;下层为固定式拦污栅,原孔口尺寸为6 0m 4 6m,取水闸门底高程190 24m,孔口尺寸为2 0m 2 5m,采用1 160kN移动式电动葫芦启闭;事故钢闸门位于取水塔的后部,为平面滚轮钢闸门,孔口尺寸为2 0m 2 0m,采用QPG 1 630kN高扬程固定卷扬式启闭机启闭。

2)钢管方案。该方案也设3道拦污栅、3道取水钢闸门及1道事故钢闸门。其中下层取水口为原放空底孔进口,采用DN2000水平钢管接出,钢管前设置DN2000的1道拍门作为下层取水闸门及放空用工作闸门,通过DN2000水平钢管上的三通与竖直向DN1500钢管连接。DN1500钢管沿上游坝面布置到坝顶,在坝顶设置钢结构启闭机房。在DN1500竖直钢管的212 5m和222 5m高程处,分别用三通布置中、上层取水口,这2个取水口采用DN1500拍门作为工作闸门,拍门前设置拦污栅,拍门上设置吊耳并用镀锌钢丝绳引至启闭机房。启闭机房设置1 200kN电动葫芦作为启闭设备。

3)方案比较。根据2个方案的工程布置进行工程量计算及投资概算(见表1、表2)。

表1 进水口型式方案比较投资概算(单位:元)序号工程名称单价

方案一方案二

数量合计数量合计1老混凝土表面清理(m2)6 18182112545278 2老混凝土拆除(m3)194 67173309122336 3C20混凝土端部固定(m3)410 664719301 4C20混凝土回填(m3)285 98195434 5C20混凝土取水塔(m3)410 66480197116

6C25混凝土取水塔(m3)436 81285124491

7C30混凝土启闭平台及排架(m3)643 153321224

8门槽C25混凝土浇筑(m3)1054 0866324

9钢筋制安(t)8396 5832268691325190

10 2锚杆(L=1 5m)(根)53 67754025

11彩钢板启闭机房(m2)600 002012000

12新建启闭机房(m2)1000 003535000

13细部结构(项)178711645合 计66917665184

表2 金属结构设备及安装工程投资概算(单位:元)项目名称数量

单 价合 价

设备费安装费设备费安装费方案1

上层拦污栅栅叶(t)10 0110002361100002360

上层拦污栅栅槽(t)3 5120002299420008047

上层工作闸门门叶(t)2 5140001171350002928

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