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        聞喜縣石門引水工程設(shè)計簡述

        2010-08-15 00:48:19婷,高
        山西水利 2010年6期
        關(guān)鍵詞:聞喜縣閘壩河水庫

        劉 婷,高 鵬

        (聞喜縣水務(wù)局,山西 聞喜 043800)

        1 概況

        聞喜縣石門引水工程是從中條山南麓的石門河、橫榆河引水至聞喜縣城,以解決縣城生活生態(tài)用水及工業(yè)用水的工程項(xiàng)目,供水保證率95%,水質(zhì)要求達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》,不低于地表水Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)水文計算確定的水源可引水量P=95%保證率情況下,石門河、橫榆河年總可引水量886萬m3,其中可作為城市及工業(yè)用水水源的河道基流量為858萬m3。

        石門引水工程分為石門河閘壩、石門河至橫榆河隧洞、橫榆河閘壩、橫榆河至小澗河水庫隧洞、小澗河水庫、小澗河水庫至聞喜縣給排水公司輸水管道及管理站工程等部分,主要建筑物如下:

        1.1 石門河閘壩工程

        石門河閘壩工程位于口頭村東跌水上游,河底及兩岸均為巖石,巖性為混合巖及花崗巖,地質(zhì)條件好,建閘條件優(yōu)越。閘壩工程由溢流堰、泄洪排砂閘及隧洞進(jìn)水閘組成,閘壩控制流域面積39km2,河道清水流量為0.11~0.13m3/s,20年一遇設(shè)計洪水洪峰流量188m3/s,50年一遇校核洪水洪峰流量280m3/s。

        泄洪排砂閘位于河道左岸,閘底高程790.8m,排砂閘為3孔,孔寬3m,閘墩及底板為C25鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),閘門為3m×3m鑄鐵閘門,選用10t手電兩用螺桿式啟閉機(jī)。閘頂設(shè)啟閉機(jī)室,寬3.5m,長11.6m。啟閉機(jī)室內(nèi)地面高程798.9m,閘房為磚混結(jié)構(gòu)。

        1.2 石門河至橫榆河隧洞

        隧洞進(jìn)口處為石門河閘壩的進(jìn)水閘,進(jìn)口高程792.0m,總長3.225km。隧洞設(shè)計凈斷面為城門洞形,底寬1.6m,直墻高1.5m,拱高0.5m,總高2.0m。

        1.3 橫榆河閘壩工程

        橫榆河閘壩工程位于下橫榆村東南,閘壩由溢流堰、泄洪排砂閘、涵洞進(jìn)水閘組成。

        溢流堰為C20混凝土結(jié)構(gòu),堰高1.8m,堰頂高程783.3m。溢流堰為曲線型實(shí)用堰,堰面形狀為WESⅠ型,上游堰面直立,堰頂上游段為1/4橢圓曲線。

        泄洪排砂閘位于河道左岸,閘底高程781.5m,排砂閘為6孔,在小島兩側(cè)各設(shè)3孔,孔寬3m,閘墩及底板為C20鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),選用3m×2m鑄鐵閘門,10t手電兩用的螺桿式啟閉機(jī)。

        涵洞進(jìn)水閘位于沖砂閘上游河道左岸5m處,底高程781.7m,比沖砂閘底高程高0.2m。非汛期河道來水基本為清水,汛期小流量來水的情況下也近似清水,閘壩布置為側(cè)面引水、正面排砂,汛期洪水泥砂大部分由沖砂閘排向下游。選用1.5m×2.0m鑄鐵閘門,5t手動螺旋桿式啟閉機(jī)。

        1.4 橫榆河至小澗河隧洞工程

        隧洞進(jìn)口高程781.5m,總長10.13km。隧洞設(shè)計縱坡1/1000,設(shè)計流量0.32m3/s,隧洞設(shè)計凈斷面為城門洞形,底寬1.6m,直墻高1.5m,拱高0.5m,總高2.0m。

        1.5 小澗河水庫維修工程

        土壩護(hù)坡維修:壩上游717m高程以上現(xiàn)為土坡,為保證水庫安全運(yùn)行,將上游壩坡全部改為干砌塊石護(hù)坡,石厚0.3m,下鋪砂礫料反濾層,厚0.3m。

        進(jìn)水塔及工作橋維修:進(jìn)水塔及工作橋局部損壞進(jìn)行維修處理。

        灌溉洞鋼閘門維修及啟閉機(jī)更新:對鋼閘門進(jìn)行維修;原為5t手搖式啟閉機(jī),啟閉力偏小,管理不便,更新為10t手電兩用啟閉機(jī)。

        1.6 小澗河水庫至聞喜縣給排水公司輸水管道

        輸水管道自小澗河水庫輸水洞引水,縣城生活生態(tài)及工業(yè)企業(yè)年用水量858萬m3,平均流量0.272m3/s,考慮到日用水的不均勻性,為留有余地,管道供水設(shè)計流量取0.5m3/s,為平均流量的1.8倍。在水庫輸水洞后建管道進(jìn)水池1座,進(jìn)水池由進(jìn)水閘、排砂閘、排污管、調(diào)節(jié)池、攔污柵、進(jìn)水管及閥門井組成。進(jìn)水池后的管道采用埋管,管線樁號15+682處向東方紙業(yè)有限公司分水,19+730處向晉豐煤化工聞喜分公司分水,21+250處至聞喜縣給排水公司為管道尾部,管道總長21.25km。

        1.7 管理站工程

        供水工程設(shè)供水公司及石門河閘壩管理站、橫榆河閘壩管理站、小澗河水庫管理站、減壓閥管理站。

        供水公司新建二層辦公樓1座,樓房建筑面積500m2,附屬用房建筑面積110m2。管理站配套圍墻、廁所、大門、花池、供水供熱供電設(shè)施等,對院內(nèi)的道路進(jìn)行硬化處理,在建筑物以外的空地種植樹木、花卉、草坪。

        2 機(jī)電及金屬結(jié)構(gòu)

        本工程機(jī)電設(shè)備包括:超聲波流量計4臺,安裝在管道減壓站及三個用水戶分水管道上,對管道流量及分時段累積水量準(zhǔn)確計量。管理站及閘壩需架設(shè)10kV輸電線路3km,安裝S9-50/10變壓器及配套供電設(shè)施4臺套,20kW柴油發(fā)電機(jī)5臺。閘壩、隧洞及小澗河水庫設(shè)置監(jiān)測設(shè)備,對沉陷、位移、測壓管水位、庫(閘)水位與出庫(閘)流量等進(jìn)行自動化監(jiān)測。設(shè)置水情雨情自動測報系統(tǒng)設(shè)備。

        本工程主要金屬結(jié)構(gòu)包括:鑄鐵閘門(PGZ,3m×2m)6臺,鑄鐵閘門(PGZ,3m×3m)3臺,鑄鐵閘門(PZ,1.6m×2m)2臺,鑄鐵閘門(PZ,1.2m×1.2m)2臺,啟閉機(jī)(LQ-10,手電兩用)10臺,啟閉機(jī)(LQC-5A,手搖)4 臺,攔污柵(Q235)0.75t,鋼管(Q235)12t,鋼法蘭(Q235)1.5t。

        3 施工方案

        聞喜縣石門引水隧洞工程共分兩段,第一段由石門鄉(xiāng)口頭跌水至下橫榆,長3.225km,第二段由下橫榆至小澗河,長10.13km。總長13.355km,均為鑿巖隧洞。凈斷面尺寸為1.6m×2.0m,直墻高1.5m,直墻上為平拱,拱高0.5m。隧洞出渣斜井口有4個,總長1329.3m,隧洞縱坡1/1000,進(jìn)出口50m范圍內(nèi)為混凝土預(yù)制塊襯砌,其余地段采用噴混凝土支護(hù)、噴錨支護(hù)及噴錨加鋼筋網(wǎng)支護(hù)。

        兩座閘壩施工在枯水期完成,兩河的枯水流量分別為0.16m3/s,0.11m3/s,因流量較小,可將閘室工程分兩段完成,先在河道中修筑左側(cè)閘室圍堰,在河道右側(cè)開挖臨時導(dǎo)流明渠,待左側(cè)閘室及泄水閘、涵洞進(jìn)口等工程完工后拆除左側(cè)圍堰,將河水引入泄水閘下泄,在河道右側(cè)筑堰,完成右側(cè)溢流壩施工。

        聞喜縣石門引水管道工程從小澗河水庫壩后(0+000)至聞喜縣城北(21+250)均為玻璃鋼管道,管徑600mm,總長21.25km,計算工期12個月。

        4 結(jié)語

        聞喜縣是山西省主要的糧棉和新興工業(yè)生產(chǎn)基地,同時也是水資源極度貧乏的地區(qū),近年來,隨著縣城經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,水資源短缺成為制約全縣發(fā)展的瓶頸。

        石門引水工程的建設(shè)將極大地緩解聞喜縣城市居民生活生態(tài)、工業(yè)用水的供需矛盾,并積極促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展,意義十分重大。

        該工程包括攔河閘壩、引水隧洞、調(diào)節(jié)水庫、輸水管道4部分。自石門、橫榆河取水后,通過13.355km隧洞、21.25km管道將水自流送至聞喜縣供排水公司、東方紙業(yè)、晉豐煤化等企業(yè)。

        該引水工程估算投資9985萬元。工程國民經(jīng)濟(jì)評價:經(jīng)濟(jì)效益費(fèi)用比4.54,經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值38716萬元,內(nèi)部回收率33.3%,投資回收年限5.6年。工程財務(wù)評價:成本水價1.334元/m3,銷售水價2.0元/m3,資本金財務(wù)效益費(fèi)用比1.125,財務(wù)凈現(xiàn)值2216萬元,財務(wù)內(nèi)部收益率稅前、稅后值分別為10.7%,8.5%,投資回收年限21.5年。全部投資財務(wù)效益費(fèi)用比1.132,財務(wù)內(nèi)部收益率8.2%(稅后)。工程國民經(jīng)濟(jì)評價及財務(wù)評價各項(xiàng)指標(biāo)均較好,在經(jīng)濟(jì)上是可行的。

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