王玲麗

保滄干渠渠首工程是河北省南水北調(diào)配套工程保滄干渠工程的重要組成部分，位于保定市曲陽(yáng)縣東旺鄉(xiāng)中管頭村。為解決保滄干渠攔污、清污問(wèn)題，渠首增設(shè)了旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)清污設(shè)備。自2016年11月旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)投入使用以來(lái)，攔截了大量污物，有效保障了供水安全。為提升清污效率、便于濾網(wǎng)檢修、實(shí)現(xiàn)沉沙池不停水清淤、保障濾網(wǎng)運(yùn)行安全，需對(duì)渠首工程進(jìn)行升級(jí)改造。現(xiàn)介紹設(shè)計(jì)改造方案，以期和同行交流提升，進(jìn)而促進(jìn)工程完善優(yōu)化提升。

1.工程概況

河北省南水北調(diào)配套工程保滄干渠工程主要擔(dān)負(fù)向保定、滄州、廊坊三市12 個(gè)縣（市）的供水任務(wù)。干渠設(shè)計(jì)最大引水流量9.9m3/s，管道總長(zhǎng)243.571km。

保滄干渠自南水北調(diào)中線總干渠中管頭分水口取水，在中管頭分水口處設(shè)渠首工程，渠首工程包括連接井和沙河干渠連通涵工程。連接井下游出口處設(shè)柵條間距為50mm 的攔污柵和抓斗式清污機(jī)。實(shí)際運(yùn)行后考慮到南水北調(diào)來(lái)水中含有雜草、塑料袋、藻類等柔軟性雜物，在連接井下游的沉沙池增設(shè)旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)。沉沙池共兩孔，每孔布置一臺(tái)旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)、一臺(tái)潛水泵。在每臺(tái)濾網(wǎng)旁側(cè)布置排水槽以收集沖洗污水，利用渣水分離器分離污物。污物收集至集污筐。污物集中后與攔污柵污物統(tǒng)一處理。旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)采用戶內(nèi)布置外部加蓋廠房。

2.存在問(wèn)題

旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)投入使用以來(lái)，攔截了大量污物（多為藻類、枝葉和生活垃圾等），為保障調(diào)流閥等閥門的使用安全和下游水質(zhì)發(fā)揮了巨大作用。同時(shí)出現(xiàn)以下主要問(wèn)題：

一是設(shè)備的檢修更換需利用臨時(shí)吊車。隨著使用時(shí)間和頻率的增加，濾網(wǎng)網(wǎng)片檢修更換、維修噴嘴等頻率也隨之增加，維修更換設(shè)備不便利。

二是在多藻季節(jié)，旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)清污機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)頻次很高（30min/次），藻類量大（平均2m3/d），需要人工從集污筐清理，勞動(dòng)強(qiáng)度較大，效率低。

三是沉沙池內(nèi)淤泥高度已超過(guò)濾網(wǎng)下緣。淤泥高度不斷增加，對(duì)濾網(wǎng)運(yùn)行安全影響較大，如清淤需全線停水。

3.改造方案

針對(duì)以上問(wèn)題，制定如下改造方案：通過(guò)對(duì)濾網(wǎng)室改造增設(shè)濾網(wǎng)檢修吊裝設(shè)備；對(duì)集污、清污設(shè)備進(jìn)行改造；沉沙池上下游增設(shè)檢修閘門，并設(shè)置門庫(kù)。

3.1 金屬結(jié)構(gòu)改造設(shè)計(jì)

3.1.1 旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)室起吊設(shè)備

由于現(xiàn)場(chǎng)無(wú)固定起吊設(shè)備，因此旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)室需增設(shè)一臺(tái)起重機(jī)，用于旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)零部件維修和更換。濾網(wǎng)設(shè)備最大起吊件約4.0t，選擇電動(dòng)單梁懸掛起重機(jī)，起重量5t，跨度5m，起升高度12m，共 1 臺(tái)。

3.1.2 沉沙池清淤排水

渠首沉沙池內(nèi)淤積物較多，需及時(shí)清除沉沙池排出沉積物。沉沙池檢修排水時(shí)，將潛水泵放置在沉沙池內(nèi)進(jìn)行抽排。排水泵泵型根據(jù)沉積物特點(diǎn)選擇為自沖攪拌型潛水排污泵，共2 臺(tái)。

3.1.3 集污筐改造

更換現(xiàn)有集污筐，并增設(shè)吊裝設(shè)備和沖洗設(shè)備。更換集污筐2 個(gè)，在其底部增設(shè)2 個(gè)活頁(yè)門扇，上面4 個(gè)角的位置增設(shè)吊環(huán)。吊裝設(shè)備包括龍門架、電動(dòng)葫蘆、彩鋼雨棚。沖洗設(shè)備選擇為高壓水槍清洗機(jī)，共1 臺(tái)。

改造后，集污筐收集綠藻后，通過(guò)吊裝設(shè)備將集污筐吊出地面，平移出集污坑，再移至電動(dòng)三輪車上方，打開(kāi)網(wǎng)筐底面活頁(yè)門扇將綠藻放出，利用高壓水槍沖洗集污筐，再由電動(dòng)三輪車將綠藻運(yùn)出。

3.1.4 檢修閘門

現(xiàn)狀在旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)大修時(shí)及沉沙池淤泥清除時(shí)需在濾網(wǎng)上下游采取臨時(shí)擋水設(shè)施，使用較為不便。在濾網(wǎng)上下游各設(shè)置1 扇檢修閘門。閘門不使用時(shí)，放置于新建門庫(kù)內(nèi)，使用時(shí)臨時(shí)搬運(yùn)。

3.2 土建改造設(shè)計(jì)

3.2.1 旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)室室內(nèi)改造

為滿足新增起重機(jī)安裝和使用要求，需對(duì)旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)室進(jìn)行改造。

起重機(jī)基礎(chǔ)利用現(xiàn)有房屋的結(jié)構(gòu)柱。將彩鋼屋面拆除，屋面混凝土折梁鑿除，部分墻體拆除。為滿足起吊高度，將現(xiàn)狀結(jié)構(gòu)柱上新接鋼筋混凝土柱，新建混凝土平屋頂。

為將檢修設(shè)備運(yùn)至右側(cè)檢修平臺(tái)，將墻外移0.5m。由于現(xiàn)狀基礎(chǔ)梁為懸挑結(jié)構(gòu)，下部為回填土，為保證結(jié)構(gòu)安全，下部新增人工挖孔混凝土灌注樁基礎(chǔ)?；A(chǔ)上部設(shè)結(jié)構(gòu)柱，柱子之間頂部設(shè)連系橫梁，安裝起重機(jī)軌道，柱子底部設(shè)地梁，地梁上部為大門側(cè)墻面。

主體結(jié)構(gòu)完成后，對(duì)地面、坡道、門、墻體、屋面等進(jìn)行恢復(fù)。

3.2.2 集污設(shè)備改造

集污筐上部增設(shè)雨棚和電動(dòng)葫蘆起重機(jī)，雨棚采用鋼骨架，頂棚為彩鋼頂。

3.2.3 新增檢修門門庫(kù)

為放置上下游檢修閘門，在現(xiàn)地站大門東側(cè)圍墻處新建一地下門庫(kù)。門庫(kù)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，頂部設(shè)蓋板，內(nèi)部分別放置上下游檢修閘門。

3.3 電氣改造設(shè)計(jì)

渠首現(xiàn)地站濾網(wǎng)室新增的用電負(fù)荷主要為：電動(dòng)單梁起重機(jī)1 臺(tái)，電動(dòng)葫蘆1 臺(tái)，自沖攪拌型潛水排污泵2 臺(tái)，高壓水槍清洗機(jī)1 臺(tái)。引水時(shí)新增用電負(fù)荷均不運(yùn)行，濾網(wǎng)檢修時(shí)自沖攪拌型潛水排污泵運(yùn)行。濾網(wǎng)室新增用電負(fù)荷由渠首現(xiàn)地站現(xiàn)有變壓器供電，經(jīng)計(jì)算，現(xiàn)有變壓器容量滿足需求。濾網(wǎng)室增設(shè)一面低壓柜，電源引自渠首現(xiàn)地站變配電室低壓柜備用支路。

4.取得結(jié)論

渠首工程提升改造實(shí)施后，可滿足旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)單孔檢修排水條件，實(shí)現(xiàn)沉沙池不停水清淤，提高清污工作效率，保障保滄干渠安全運(yùn)行。