姚 凱
(陜西省銅川市水務(wù)局,陜西 銅川727000)
龍?zhí)端畮鞓屑~工程位于銅川市耀州區(qū)境內(nèi)的趙氏河上游,東距耀州城區(qū)16 km,距離銅川市新區(qū)10 km,是一座以城鄉(xiāng)生活、工業(yè)供水為主,兼顧防洪和生態(tài)旅游效益的綜合利用水利工程。龍?zhí)端畮鞓屑~工程主要由攔河壩、導(dǎo)流泄洪洞、龍?zhí)ь^潛孔泄洪洞等組成,正常蓄水位711.6 m,設(shè)計洪水位715.04 m,死水位701.2 m,總庫容1766萬m3,調(diào)節(jié)庫容為566萬m3。龍?zhí)端畮靿沃诽幎嗄昶骄鶑搅髁繛?304萬m3,龍?zhí)端畮炷昕偣┧?51 m3。
銅川市龍?zhí)端畮旃┧こ讨饕蝿?wù)是解決銅川新區(qū)和黃堡—耀州工業(yè)帶發(fā)展所需的城鎮(zhèn)生活和工業(yè)用水問題。
東岸供水作為銅川新區(qū)第二水源,滿足雙水源供水;同時亦可增強(qiáng)桃曲坡凈水廠供水調(diào)節(jié)能力,為黃堡工業(yè)用水及沮河生態(tài)用水置換水量。城市內(nèi)的城中村或市郊農(nóng)村人飲由桃曲坡供水公司解決,對新區(qū)平老、平新至野狐坡一帶、關(guān)莊鎮(zhèn)南部部分村莊擬在關(guān)莊鎮(zhèn)七保村建設(shè)凈水廠,解決9000人生活及高效農(nóng)業(yè)用水問題。
西岸供水主要解決坡頭工業(yè)園區(qū)生活、工業(yè)及高效農(nóng)業(yè)用水。
1)供水方案一:東、西岸共用一個供水泵站。優(yōu)點(diǎn):便于管理,輸電線路短;缺點(diǎn):泵站無論建在東、西一岸處,另一岸的供水管線均需穿過河道,供水管道的運(yùn)行維護(hù)較為困難。
2)供水方案二:東、西岸各建一個供水泵站。優(yōu)點(diǎn):供水管道運(yùn)行維護(hù)簡單;缺點(diǎn):管理較方案(一)繁鎖,東、西岸均要建一條輸電線路。
綜上,從供水工程施工難易性、運(yùn)行維護(hù)的難易程度角度出發(fā),選擇方案(二),東、西岸各建一座揚(yáng)水泵站。
按照取水樞紐設(shè)計原則:泵站站址應(yīng)根據(jù)流域或城建建設(shè)總體規(guī)劃、泵站工程規(guī)模、運(yùn)行特點(diǎn)和綜合利用要求,考慮地形、地質(zhì)、水源或容泄區(qū)、電源、樞紐布置、對外交通、占地、拆遷、施工、管理等因素,并考慮擴(kuò)建的可能性,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。站址最好選在地形開闊、岸坡適宜,有利于工程布置的地點(diǎn),宜選擇在巖土堅實(shí)、抗?jié)B性能良好的天然地基上,不應(yīng)設(shè)在大的或活動性的斷裂構(gòu)造帶及其他不良地質(zhì)地段。站址應(yīng)盡量選在交通方便和靠近電源的地方以方便機(jī)械設(shè)備、建筑材料的運(yùn)輸和減少輸電線路的長度。選址時還要特別注意進(jìn)水水流的平穩(wěn)和流速分布的均勻以及避免發(fā)生流向改變或形成回流、漩渦等現(xiàn)象。
龍?zhí)端畮旃┧こ瘫谜具x址擬定三種方案:方案一為壩后設(shè)站取水;方案二為壩前建站,分別向左右岸供水;方案三為庫區(qū)東岸及西岸各建一個泵站,分別向東線和西線供水。按照擬定的三種選址方案,進(jìn)行施工難易性和建后管理指標(biāo)比較,見表1。
表1 泵站選址方案比較表
根據(jù)泵站選址方案比較表,雖然在庫區(qū)內(nèi)東、西岸各建一個泵站投資較高,但是此方案施工難度小,不用對已填筑好的壩體進(jìn)行二次開挖和增加防滲措施,且利于建后的運(yùn)行管理維護(hù),同時便于泵站維護(hù)和管道檢修。因此,東、西岸各建一個泵站方案為最優(yōu)方案。
取水口位置在庫區(qū)內(nèi),適合布置浮船式泵站取水和岸邊豎井式泵站取水等構(gòu)筑物。
浮船式泵站取水方案為在庫區(qū)東、西岸坡各布置一艘安裝加壓水泵機(jī)組的浮船,浮船通過鋼制懸臂連接岸邊拴船鉸支墩來固定,水泵機(jī)組安裝在船艙底部骨架上。
經(jīng)選型設(shè)計,浮船尺寸初步定為15 m×10 m×1.5 m,泵房高3.0 m,泵房采用夾心彩鋼板制作,長11 m,寬7.0 m,包括主廠房和管理房。主廠房尺寸為8.0 m×7.0 m,管理房尺寸為3.0 m×7.0 m。與浮船相連的管道通廊尺寸為43 m×2.0 m×2.0 m,管道通廊與岸邊的支撐平臺相連。
豎井式泵站取水方案為在東、西岸坡布置豎井泵房從庫內(nèi)取水。豎井式泵站的集水井與泵房合建,機(jī)電設(shè)備布置緊湊,總建筑面積較小,吸水管長度較短,運(yùn)行管理方便,適用于河岸坡度較陡、地質(zhì)條件較好、洪枯水期岸邊水深和泵站提水流量均較大的情況。
豎井式泵房由引渠段、進(jìn)水室、主廠房及控制室四部分組成。引水渠采用梯形斷面形式,長24 m,底板高程697.7 m,底寬5.00 m,邊坡1∶0.3。進(jìn)水室連接進(jìn)水閘和泵房,進(jìn)水室底板高程為638.40 m,高度1.8m。主廠房的平面尺寸長×寬為24.87 m×13 m,采用鋼筋砼結(jié)構(gòu)修筑。底板高程為698.6 m,為80 cm厚的鋼筋砼結(jié)構(gòu),室內(nèi)安裝水泵及相關(guān)閘閥??刂剖覂?nèi)布置電氣控制柜兩面。
通過東、西岸線路詳細(xì)查勘,結(jié)合工程所處的地形地貌條件,對兩種取水泵站方案進(jìn)行比選,見表2。
表2 兩種取水泵站方案對比表
根據(jù)取水方案分析對比表,從施工難易性,供水安全性和后期管理維護(hù)角度,本階段推薦豎井式泵站。
通過三種供水方案和兩種泵型方案比選,利用供水安全、施工難易性和建后管理三個指標(biāo)分析,選取了龍?zhí)端畮旃┧こ號|、西岸庫內(nèi)豎井式泵站取水方案,為項(xiàng)目實(shí)施和建后管理提供了切實(shí)可行的技術(shù)保證。