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關(guān)鍵詞 引水工程;補水工程; 生態(tài)補水;工農(nóng)業(yè)供水
中圖分類號TM612 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2014)113-0085-02
1 滇中產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)(新區(qū))基本概況
滇中產(chǎn)業(yè)新區(qū)分為西區(qū)和東區(qū),西區(qū)包括安寧、易門、祿豐、楚雄四個縣市,東區(qū)包括嵩明、尋甸、馬龍三縣。
2 供水方案選擇
按照產(chǎn)業(yè)新區(qū)總體規(guī)劃的目標測算,滇中產(chǎn)業(yè)新區(qū)西片區(qū)到2020年需水12.9億m3,可供水7.3億m3,工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)還缺水5.6億m3;解決這一問題,2020年以前主要是充分開發(fā)利用本區(qū)的水資源。本區(qū)最大的水源為滇池退水,據(jù)測算,牛欄江-滇池每年補水5.7億m3,每年可退入螳螂川的水量是8.4億m3,有充分的水資源來解決安寧片區(qū)的工農(nóng)業(yè)缺水問題。
3 需水預(yù)測
滇中產(chǎn)業(yè)新區(qū)安寧新城規(guī)劃水平年2020年需水量為44487萬m3,其中城鎮(zhèn)生活需水4152萬m3,工業(yè)需水37036萬m3,農(nóng)業(yè)灌溉需水3057萬m3,農(nóng)村生活需水241萬m3。易門組團規(guī)劃水平年2020年總需水量為13228萬m3,其中城鎮(zhèn)生活需水1186萬m3,工業(yè)需水6251萬m3,農(nóng)業(yè)灌溉需水5447萬m3,農(nóng)村生活需水344萬m3。
4 水資源配置
4.1 本區(qū)水資源開發(fā)利用
規(guī)劃區(qū)本區(qū)在建及列入已審批的有關(guān)規(guī)劃的水源工程共14件,安寧新城新建水庫10件,其中中型水庫3件,?、逍退畮?件,本區(qū)規(guī)劃新建水利工程總庫容9202萬m3,興利庫容6761萬m3,新增供水量6194萬m3。
4.2 規(guī)劃水平年供需平衡分析
規(guī)劃水平年P(guān)=75%規(guī)劃區(qū)總需水量為57714萬m3,其中城鎮(zhèn)需水量5338萬m3,工業(yè)需水量43286萬m3,農(nóng)業(yè)灌溉需水量8504萬m3,農(nóng)村生活需水量586萬m3。
規(guī)劃水平年規(guī)劃區(qū)通過調(diào)整本區(qū)供水水源及新建部分規(guī)劃水源后,城鎮(zhèn)及農(nóng)村人畜飲水基本能得到保障,P=95%保證率的年份農(nóng)業(yè)部分缺水,缺水量共計1076萬m3,工業(yè)缺水嚴重,缺水量達到34681萬m3,其中安寧新城工業(yè)就缺水29581萬m3。
通過興建海口―草鋪引水及水環(huán)境綜合利用工程及昆明市污水外排及資源化利用工程新建后,??讪D草鋪引水及水環(huán)境綜合利用工程新增工業(yè)供水25067萬m3。
5 可供水量分析
5.1 滇池本區(qū)來水量
根據(jù)水文分析得到的滇池1953―2010年長系列來水量。滇池本區(qū)多年平均入湖水量9.8億m3,其中外海本區(qū)多年平均來水量8.9億m3。
5.2 牛欄江滇池補水量
牛欄江―滇池補水工程補給滇池生態(tài)環(huán)境用水采用經(jīng)過審批的牛欄江―滇池補水工程初步設(shè)計報告的成果,2020年多年平均補給滇池生態(tài)環(huán)境用水5.67億m3。
5.3 滇池總?cè)牒?/p>
2020水平年滇池外海的入湖水量=滇池外海本區(qū)來水量+2020年牛欄江―滇池補水工程補給滇池的水量。經(jīng)分析,2020水平年滇池外海多年平均總?cè)牒?4.7億m3。
5.4 滇池用水量
2020水平年以滇池為水源的用水戶包括:沿湖農(nóng)業(yè)灌溉用水、沿湖工業(yè)用水、下游工業(yè)用水、下游農(nóng)業(yè)灌溉用水和環(huán)湖濕地用水,此外還需下泄下游河道的生態(tài)基流。以上用水量為1.9億m3。
5.5 滇池運行調(diào)度
滇池外海運行調(diào)度控制水位為:汛前期,滇池外海水位降至1887.0m以下;主汛期,滇池外海水位與牛欄江―滇池補水工程德澤水庫進行聯(lián)動調(diào)度,根據(jù)德澤水庫的興利庫容擬定下個月滇池外??梢越档偷乃唬辉?886.7m~1887.0m之間調(diào)度運行;汛后期,滇池外海開始蓄水,以不超過最高運行水位1887.50m為原則;非汛期,滇池外海水位以不超過最高運行水位1887.50m為原則,盡量維持高水位運行。
5.5 滇中產(chǎn)業(yè)新區(qū)供水量
滇中產(chǎn)業(yè)新區(qū)安寧新城及易門片區(qū)的工業(yè)供水考慮由??讪D草鋪引水工程及昆明市污水資源化利用工程聯(lián)合供水,考慮水資源開發(fā)利用及供水成本,其中2.5億m3水量由??讪D草鋪引水工程供給,其余不足水量由污水資源化利用工程供給。因此,產(chǎn)業(yè)本工程向新區(qū)供水量為2.5億m3,考慮輸水損失后渠首水量為2.78億m3。
5.6 滇池調(diào)節(jié)計算
2020水平年,在不改變《云南省滇池保護條例》確定的滇池外海五級運行水位的前提下,滇池外???cè)牒?4.70億m3,滇池周邊工農(nóng)業(yè)及濕地供水量0.68億m3,下游工農(nóng)業(yè)供水量0.64億m3,滇中產(chǎn)業(yè)新區(qū)供水量2.78億m3,下游??诤雍拥郎鷳B(tài)水量0.55億m3。長系列興利調(diào)節(jié)計算成果表明,通過滇池外海的調(diào)蓄,在滿足滇池周邊及下游已有工農(nóng)業(yè)和濕地用水戶用水的基礎(chǔ)上,可以滿足滇中產(chǎn)業(yè)新區(qū)核心片區(qū)的土官、安豐營片區(qū)及易門聚集區(qū)的工業(yè)用水要求。
經(jīng)過前述滇池調(diào)節(jié)計算,2020水平年滇池入湖徑流等于本區(qū)徑流+牛欄江―滇池補水工程補給滇池生態(tài)水量,經(jīng)過滇池調(diào)蓄后,可以滿足??谝徊蒌佉八h(huán)境綜合利用工程向滇中產(chǎn)業(yè)新區(qū)安寧新城及易門片區(qū)共計2.5億的供水要求。
5.7 可供水量分析
根據(jù)前述滇池調(diào)節(jié)計算分析,滇池外海出湖水量等于滇池調(diào)蓄給產(chǎn)業(yè)新區(qū)安寧新城的工業(yè)供水量+滇池棄水量+滇池供給下游的工農(nóng)業(yè)供水量+滇池下泄的生態(tài)水量。滇池外海出湖水量為9.64億m3。而大營莊??谝徊蒌佉八h(huán)境綜合利用工程取水口斷面來水量為滇池外海下泄水量+區(qū)間來水量。
6 結(jié)論
滇中產(chǎn)業(yè)新區(qū)建設(shè)是促進云南跨越式發(fā)展的重要戰(zhàn)略構(gòu)想,新區(qū)當?shù)厮Y源條件無法滿足工業(yè)用水的需求,必須從區(qū)域外引水解決,牛欄江―滇池補水工程實施后,滇池供水水源有保證,通過滇池調(diào)控,建設(shè)引水工程能夠滿足產(chǎn)業(yè)新區(qū)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水要求,同時使牛欄江―滇池補水工程的補水量置換滇池污水后,得到進一步利用,發(fā)揮更大的效益。
參考文獻
Abstract: In order to solve the life drinking water problem of the people in the north of Pengyang, the Pengyang authority has carried out "Northern Pengyang Connecting Project" feasibility study. This article analyzes the water source selection and water allocation for the connecting auxiliary project.
關(guān)鍵詞: 彭陽縣;北部連通配套工程;水源選擇
Key words: Pengyang County;northern connecting auxiliary project;water source selection
中圖分類號:TV21 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2014)06-0064-02
0 引言
水資源嚴重短缺嚴重阻礙了彭陽縣域社會經(jīng)濟的發(fā)展。嚴重的干旱缺水不但制約當?shù)亟?jīng)濟社會發(fā)展,而且使保障當?shù)厝罕娀旧鏃l件之一的飲水問題也變得相當困難。為切實解決彭陽北部安家河川流域群眾生活飲水問題,彭陽縣水務(wù)局開展“彭陽縣北部安家川片區(qū)農(nóng)村安全飲水連通工程”項目的可行性研究工作,簡稱《彭陽縣北部連通工程》。
1 工程任務(wù)
彭陽縣北部連通配套工程的任務(wù)是結(jié)合“寧夏固原地區(qū)(寧夏中南部)安全水源工程”(以下簡稱水源工程),通過飲用水資源合理配置,通過新建連通管網(wǎng)及調(diào)蓄工程,解決彭陽縣北部7個鄉(xiāng)(鎮(zhèn))78個行政村417個自然村8.2萬人(其中城鎮(zhèn)人口0.54萬人,農(nóng)村人口7.66萬人)的安全飲水問題(新增3.56萬人,水源替換4.64萬人)以及為王洼工業(yè)園區(qū)1.1萬居民生活飲水及公共服務(wù)業(yè)用水提供用水保障。為構(gòu)建和諧、富裕的新彭陽提供可靠的支撐。
2 工程水源
當?shù)厮吹鼗緸樾系澜亓鳌⑺畮烊∷吧顚拥叵滤?,供水保證率較低,近期以客水為水源無法完全滿足北部需水量,考慮利用部分水量較充足、水質(zhì)較好的當?shù)厮矗O(shè)計水平年不再考慮當?shù)厮纯晒┧?,需水量全部由客水解決。通過需水量分析計算,受水區(qū)2016年需水量114萬m3,而當?shù)厮礂l件較好的4處已建人飲工程水源地95%保證率下只能提供36萬m3,年缺水78萬m3,缺水量需要由客水解決,設(shè)計水平年需水量191.3萬m3,全部考慮采用客水解決。“東山坡引水工程”及“寧夏固原地區(qū)(中南部)城鄉(xiāng)飲水安全水源工程”具有水源可靠,水質(zhì)良好,無污染源等特點,同時以上兩水源工程距離彭陽縣較近,可做為本工程取水水源。
2.1 固原東山坡引水工程 東山坡引水工程的任務(wù)是解決工程沿線人畜飲水困難及給固原市城市用水補水,設(shè)計年總供水量2000萬m3,引水干渠全長28.23km,設(shè)計引水流量0.50~1.0m3/s,主要建筑物有隧洞5座(總長3.06km)、渡槽4座(總長0.48km)、倒虹14座(總長4.72km)、截引點12處;調(diào)節(jié)水庫為賀家灣水庫。
賀家灣水庫為固原市東山坡引水工程的調(diào)蓄水庫,位于開城東側(cè)700m的一個小山溝內(nèi),距固原市府18km。賀家灣水庫為均質(zhì)土壩,總庫容320萬m3,調(diào)節(jié)庫容270萬m3,屬?。?)型水庫,水庫正常蓄水位1944.0m,校核洪水位1945.0m。輸水建筑物布置在左壩肩處,由輸水塔和輸水涵洞組成。輸水塔采用圓形輸水塔結(jié)構(gòu)形式,進水閘底高程1925.0m,輸水塔后接鋼筋砼矩形涵洞,斷面尺寸1.2×1.5m,進口底高程1925.0m,涵管末端設(shè)有控制閥井,并裝有流量計。該水庫于2002年底建成,并投入使用。
2.2 寧夏固原地區(qū)城鄉(xiāng)飲水安全水源工程 寧夏固原地區(qū)城鄉(xiāng)飲水安全水源工程主要任務(wù)是從涇河源流區(qū)引水,向干旱缺水的寧夏中南部地區(qū)的固原市原州區(qū)和彭陽、西吉以及中衛(wèi)市海原縣部分城鎮(zhèn)居民生活和農(nóng)村人畜供水,解決城鄉(xiāng)飲水安全問題。規(guī)劃年2025年,設(shè)計年總供水量3720萬m3,引水管線全長74.4km,設(shè)計引水流量3.75m3/s,主要建筑物有隧洞4座(總長28.1km)、管橋7座、截引點7處;調(diào)節(jié)水庫2座(新建秦家溝、中莊水庫)。
暖水河(秦家溝)調(diào)蓄水庫位于涇源縣暖水河秦家溝村布置,主要對暖水河徑流進行調(diào)節(jié),同時與其它取水點錯峰運行,汛期小流量供水,非汛期加大流量向主管線補水,以降低輸水工程規(guī)模。暖水河(秦家溝)水庫為碾壓式土石混合壩,最大壩高35.3m,壩頂長度230m??値烊?60萬m3,調(diào)節(jié)庫容400萬m3,屬?。?)型水庫。
原州區(qū)中莊水庫作為本工程的主調(diào)節(jié)水庫,位于固原市西北二十里堡的中莊村,距固原市區(qū)10km。由水庫大壩、進水工程、輸(泄)水工程、交通道路和壩后生活區(qū)五部分組成??値烊?564萬m3,調(diào)節(jié)庫容2300萬m3,屬中型水庫。按水庫15d泄空計算的最大泄水流量為18.7m3/s,設(shè)計供水流量1.6m3/s。
3 水源選擇及水量配置
采用“固原東山坡引水工程”及“寧夏固原地區(qū)(中南部)城鄉(xiāng)飲水安全水源工程”,為彭陽縣北部飲水水源均是可靠的,本著高水高用、就近取水、快速見效的原則,彭陽縣北部連通工程水源選擇“固原東山坡引水工程”,取水點位于青石嘴倒虹進口,水源工程運行正常,連通工程建成后即可發(fā)揮效益??紤]到固原東山坡引水工程取水口高程1965.0m,寧夏中南部安全水源工程取水口高程1889.0m,彭陽縣北部總體地形較高(平均海面高程1860m),采用固原東山坡引水工程為水源輸水方式為重力流,采用寧夏中南部安全水源工程為水源輸水方式為加壓和重力流混合輸水方式,為體現(xiàn)高水高用、低水低用,合理利用水位高程,結(jié)合工程運行成本及工程管理,選用“固原東山坡引水工程”作為彭陽縣北部安家川片區(qū)連通供水工程水源。
在“寧夏固原地區(qū)(中南部)城鄉(xiāng)飲水安全水源工程”建成以前,即2016年以前,根據(jù)2008年4月9日,自治區(qū)發(fā)展和改革委員會以寧發(fā)改基建[2008]201號對《關(guān)于固原市東山坡引水二期工程實施方案的批復》,按設(shè)計保證率95%計算,“固原東山坡引水工程”可供水量為732萬m3,固原市、固原東部農(nóng)村供水工程、固西引水工程供水量按5:3:2比例調(diào)配,分別為382萬m3、218萬m3、132萬m3。按當時設(shè)計批復,該工程已無多余飲用水用水指標,據(jù)近幾年運行監(jiān)測結(jié)果,固原市、固西引水工程供水量已達到設(shè)計供水規(guī)模,而固原東部農(nóng)村飲水安全重點供水工程供水規(guī)模遠低于設(shè)計供水規(guī)模,究其原因主要是供水范圍內(nèi)人口遠小于設(shè)計供水人口,據(jù)調(diào)查原設(shè)計供水人口14.5萬人(海原1.82萬人),目前工程總受益人口只有5.39萬人,2012年實測資料,全年供水量為67.6萬m3,現(xiàn)狀供水量不足100萬m3。暫不考慮因工程供水能力而導致的供水量不足,就供水區(qū)人口而言,項目區(qū)生態(tài)移民已搬遷3.18萬人(海原項目區(qū)未統(tǒng)計),同時由于自主移民以及城鎮(zhèn)化率的提高,受水區(qū)2016年固原東部飲水年用水量按2012年實測用水量提高50%計算,年用水102萬m3計算,年余水116萬m3。彭陽縣北部2016年前設(shè)計年需水量為114萬m3,在考慮部分現(xiàn)狀人飲工程水源可供水量后缺水78萬m3,固原東部農(nóng)村安全飲水工程實際年余水量可以保障解決彭陽北部2016年缺水量。故在2016年“寧夏中南部城鄉(xiāng)飲水安全水源工程”建成前,彭陽北部連通工程供水水源選擇“固原東山坡飲水工程”,利用固原東部農(nóng)村安全飲水工程的余水量解決。
到2016年“寧夏中南部城鄉(xiāng)飲水安全水源工程”建成后,可以考慮對“東山坡引水工程”的水量配置重新劃分,東山坡引水工程自賀家灣水庫配置到固原市區(qū)的382萬m3水利用“寧夏中南部城鄉(xiāng)飲水安全水源工程”中莊水庫供給,將東山坡引水工程配置到固原市的部分水量利用“寧夏中南部城鄉(xiāng)飲水安全水源工程”配置到彭陽的部分水量進行等量置換,利用“東山坡引水工程”與“寧夏中南部城鄉(xiāng)飲水安全水源工程”置換的部分水量首先解決彭陽北部連通需水量。
參考文獻:
[1]常眾.左權(quán)電廠供水方案及風險分析[J].山西水利,2010(08).
關(guān)鍵詞:水利水電工程;施工布置;施工優(yōu)化
前言:我國擁有豐富的水利資源,水利水電工程發(fā)展迅速,一定程度上也帶動了經(jīng)濟的快速發(fā)展。水利水電施工的合理布置具有重要意義,在施工組織設(shè)計中占有重要地位,應(yīng)加強施工布置的科學性,利用數(shù)學模型選出最為合理的方案,并將模糊數(shù)學理論等現(xiàn)代前沿理論應(yīng)用于方案決策,保證布置方案的經(jīng)濟性、安全性、合理性。
一 水利水電工程施工布置特點
(一)復雜性
大部分的水利水電工程地形都十分復雜。廣西省位于兩廣丘陵的西部,整體地勢為山地丘陵性盆地地貌,喀斯特廣布,地形復雜多樣,水利水電工程的施工愈發(fā)困難。再加上需要考慮的因素眾多,如施工環(huán)境、自然條件、經(jīng)濟情況、施工方法等,使施工布置更具復雜性。
(二)經(jīng)濟性
在進行施工布置方案選擇時,應(yīng)選擇最具經(jīng)濟性的方案,充分考慮輔助企業(yè)對當?shù)亟?jīng)濟規(guī)劃的影響和主體建筑對其的要求等。輔助企業(yè)和臨時建筑物的費用在工程總體費用中所占比例較大[1]。因此,也需要對廣西省的社會、經(jīng)濟效益進行全面的考慮,保證水利水電工程施工布置方案的經(jīng)濟性。
(三)不確定性
由于水利水電工程的施工布置是在施工之前進行的一項計劃,因此,其特點具有不確定性。決策者在進行施工布置時,需要結(jié)合工程的實際情況,優(yōu)化布置方法,根據(jù)相關(guān)規(guī)章制度和設(shè)計步驟,提出具有可行性的多種方案。但是由于在水利水電工程施工布置過程中,會受到多種因素的影響,例如生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟狀況、工程勘測的設(shè)計深度等,使施工布置具有一定的不確定性。
(四)滯后性
水利水電工程布置方案主要是對工程施工起指導作用,其中所存在的一些問題,需要在實際施工時才能夠顯現(xiàn)出來。需要施工組織者處于一種臨時調(diào)整和控制的角度進行指揮,無形中增加了工作量[2]。由此可見,水利水電工程布置具有滯后性的特點。
二 水利水電工程施工布置
(一)施工設(shè)施廠址優(yōu)選
砂石混凝土系統(tǒng)建設(shè)在整個施工過程中占整個施工總量的25%,承擔工程約90%的運輸量[3]。因此,其選址在整個混凝土施工中占有重要地位。
在進行廠址選擇時,需要注意混凝土工廠的建設(shè)與其他施工活動盡量避開,以免相互干擾。廠址盡量選擇大壩下游、地段相對平緩、高于洪水位的地區(qū),并便于拌合樓的物料輸送,避免在運輸過程中發(fā)生混凝土溫度變化、離析等情況。工程的出料高程與混凝土的運輸方法、施工方法、廠址等有緊密聯(lián)系,能夠?qū)炷恋纳a(chǎn)成本、建筑安裝費用等產(chǎn)生直接影響,為了保證綜合效益最大化,廠址選擇必須對施工方法進行考慮。
(二) 施工設(shè)施布置
為了避免施工設(shè)施相互干擾,應(yīng)充分考慮不同施工設(shè)施之間的關(guān)系,全面的分析施工設(shè)置的布置。并在此基礎(chǔ)上考慮施工設(shè)施的布置規(guī)模、地基承載能力、水文地質(zhì)要求、物流運輸條件、交通條件、施工設(shè)施間的距離限制等。
保證施工設(shè)施的占地面積、地質(zhì)情況能夠滿足施工要求,減小不同施工時段中,水位變化對施工設(shè)施的布置產(chǎn)生的不利影響,盡量使各施工設(shè)施間能夠保持安全距離,充分考慮廣西省各地段的交通情況,盡可能使設(shè)施布置最便于材料運輸。再結(jié)合施工設(shè)施關(guān)系圖2-1,進行全面、綜合的協(xié)調(diào),得到科學合理的最優(yōu)方案。
其中,A、B、C、D、E、F分別表示施工設(shè)施之間的關(guān)系。A:兩者必須相鄰 B:兩者需要緊靠 C:兩者可以相鄰 D:兩者關(guān)系不重要,可以隨意放置 E:對兩者關(guān)系無具體要三 水利水電工程施工布置優(yōu)化方法
(一)初步施工布置
在進行水利水電施工布置工作前,需要首先進行相關(guān)資料的收集,找出 施工布置中的重點,并充分了解各施工設(shè)施之間的關(guān)系,最后進行施工設(shè)施布置,選擇初始位置。
(二)綜合評價方案
水利水電工程的施工布置具有復雜性、經(jīng)濟性、不確定性、滯后性等特點,并受施工環(huán)境、地質(zhì)條件、水文條件、交通情況等因素的影響,因此,在進行初步方案制定后,還需要全面、綜合的對方案進行評價,以便進行下一階段的方案優(yōu)選,保證水利水電工程施工布置方案的科學合理。
(三)施工方案優(yōu)選
在進行水利水電工程施工方案優(yōu)選時,業(yè)主和項目部門需要對施工的實施進行切實的控制和部署。工程部會在每個月的例會上將本月的工程進度報告和下個月的施工計劃遞送給監(jiān)理部門,監(jiān)理部門和業(yè)主需要查看本月的工程進度報告,并發(fā)送確認函。而對于下個月的施工計劃,則需要業(yè)主在規(guī)定的時間內(nèi)進行審批后,再由專業(yè)公司進行實施。
相關(guān)人要要對施工過程中的數(shù)據(jù)進行整理分析,保證實際收集到的數(shù)據(jù)與施工部署具有可比性。管理人員將實際的施工進度和施工部署的進度進行對比,記錄好每個工程環(huán)節(jié)的實際進度、相關(guān)數(shù)據(jù)和日期,再利用規(guī)定標準的圖表進行數(shù)據(jù)分析,將實際工程與布置的目標進行比較,一旦出現(xiàn)兩者數(shù)據(jù)產(chǎn)生較大差距的情況,需要立即采取改正措施,并交由上級進行決策?,F(xiàn)階段,一般可以采用的數(shù)據(jù)比較法主要是橫道圖比較法、列表比較法、前鋒線比較法等。
最后,工作人員需要將水利水電工程施工進度的檢查結(jié)果、實際進度記錄、進度分析報告等進行整理歸檔,并根據(jù)報告分析進度延遲的原因,制定有關(guān)進度現(xiàn)狀、結(jié)果比較、發(fā)展趨勢的季度控制報告,以便負責人進行施工布置的進一步優(yōu)化。
結(jié)論:
施工布置是水利水電工程施工的重要內(nèi)容,在整個施工過程中起著指導作用,在進行施工布置時,需要了解水利試點工程施工布置的特點,分析廣西省地理環(huán)境因素,綜合考慮影響施工布置的因素和施工設(shè)施之間的關(guān)系??茖W的進行初步施工布置,綜合評價,并按照相關(guān)標準進行方案優(yōu)選,以實現(xiàn)水利水電工程施工布置的優(yōu)化,使布置方案的作用得到充分發(fā)揮。
參考文獻:
[1] 黃岱.水利水電工程施工布置及其優(yōu)化[J].現(xiàn)代物業(yè)?新建設(shè),2012,7(7):14-15
【關(guān)鍵詞】:山區(qū) 供水 布置
我國約有60%是山區(qū),山區(qū)小城鎮(zhèn)在具體分布上比較廣并且規(guī)模小、數(shù)量多,經(jīng)濟落后、自然環(huán)境惡劣以及交通不便等,水資源極其短缺,且我國供水事業(yè)起步相對較晚,這都給山區(qū)城鎮(zhèn)的供水布置帶來了很大的困難。
一、山區(qū)城鎮(zhèn)供水存在的問題
由于小城鎮(zhèn)與水源之間的地形高差往往較大,水源地往往較遠,受季節(jié)變化地表水揮發(fā)快,枯水期供水困難等原因,山區(qū)城鎮(zhèn)的供水布置和運行存在諸多困難:
1.地形高差大,容易造成地勢較低的區(qū)域管網(wǎng)受到的壓力過高,出現(xiàn)爆管等事故;但高區(qū)的管網(wǎng)卻壓力不足,不能將水供到最利點。
2.高低管網(wǎng)的壓力差大,管段服務(wù)的壓力和水量都很難維持在合理的范圍之內(nèi),調(diào)度困難。
3.地形復雜,居民的居住地分散,輸水距離大,管線的敷設(shè)難度大。
4.山地氣候季節(jié)性明顯,水源不穩(wěn)定。
二、分區(qū)供水
1.分區(qū)的方式
山地城鎮(zhèn)的供水系統(tǒng)一般采用分區(qū)形式,有并聯(lián)分區(qū)和串聯(lián)分區(qū)兩種。受山區(qū)地形因素的影響,城鎮(zhèn)布局一般是沿等高線呈帶狀或團式分布,帶狀分布是山區(qū)城鎮(zhèn)的最主要分布形式。在帶狀分布的城鎮(zhèn)中可根據(jù)等高線等的不同原因使用不一樣的分區(qū)方式,地形高差不大時,使用并聯(lián)分區(qū)形式,輸水管的長度增加不必過多,高區(qū)水管壓力不大。地形高差大時,采用串聯(lián)分區(qū)形式,輸水管較短,壓力不大,一般地形高差大于60米時使用串聯(lián)分區(qū),小于60米大于20米時并聯(lián)分區(qū),城鎮(zhèn)團式分布時往往使用串、并聯(lián)兩者相結(jié)合的分區(qū)供水方式。
分區(qū)方式無論是串聯(lián)還是并聯(lián),分區(qū)的數(shù)量越多,節(jié)約的能量也越多,最多的情況下可節(jié)約大概一半能量。分區(qū)數(shù)量多也會增加投資,維護、管理也變的復雜,在保正供水可靠安全的條件下應(yīng)合理控制分區(qū)數(shù)量,使建設(shè)工程的造價降到最低。
2.分區(qū)供水位置的確定
城鎮(zhèn)布局和地形是影響分區(qū)供水位置的主要原因,分區(qū)可以有多種方案,設(shè)計方案時要從運行能耗,工程造價,系統(tǒng)的可靠性,地形等多方面考慮,分區(qū)數(shù)量一定時,分區(qū)的位置對水泵的運行能耗有很大的影響。
山區(qū)帶狀分布的城鎮(zhèn)可根據(jù)管網(wǎng)沿線流量的變化,制作設(shè)計圖,確定節(jié)能低耗效果最好的位置,團式分布的城鎮(zhèn)可根據(jù)每個組團高差、間距、用水量大小和水廠相對位置,將若干個或一個組團分成一區(qū)。
傳統(tǒng)的統(tǒng)一供水系統(tǒng)要滿足供水區(qū)域中所有控制點的水壓需求,所以水泵設(shè)計的揚程很高,這不僅會造成很大的浪費,還會造成嚴重的管道損壞。但分區(qū)供水的各區(qū)水泵的揚程都是依照本區(qū)控制點壓力來確定,這不但使管道的壓力降低了,還達到了節(jié)能低耗、保證供水可靠安全的目的,
3.山區(qū)城鎮(zhèn)分區(qū)供水的意義
山區(qū)城鎮(zhèn)分區(qū)供水的意義很大,有以下幾個方面。經(jīng)濟可靠性:降低了對管道的損害,降低了能耗;管網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃:管道布置更方便,計算分配流量更便宜;管理分析:水質(zhì)變化的原因易被發(fā)現(xiàn),水壓易被控制,各區(qū)用水量易管理;系統(tǒng)運行決策:調(diào)度方案易確定。
集中供水對地形多變的山區(qū)城鎮(zhèn)來說能耗大,對管網(wǎng)的壓力大,存在著很大的安全隱患。分區(qū)供水不僅降低了供水費用,還安全可靠。
三、輸水方式
1.山區(qū)常見的輸水方式
常見的山區(qū)輸水方式有重力流和壓力流輸水,重力流輸水又分為承壓滿流和無壓自流兩種,地形較復雜的地區(qū)可將兩種輸水方式交叉使用。重力流輸水依靠重力輸水,水源水位相對較高,且兩處地勢差足以克服水頭損失時,水源可部分或全部使用重力流輸水,不能自流,可用承壓滿流方式輸水,這種是相對理想、經(jīng)濟的輸水方式。壓力流輸水是依靠水泵的動力加壓,水廠的地勢遠遠高于水源地時,管網(wǎng)的沿途需設(shè)置加壓泵站,靠壓力流輸水。
2.選擇輸水方式
山區(qū)城鎮(zhèn)的地形、水源是影響選擇輸水方式的重要因素,水源相對較高時,采用重力流方式輸水,決定輸水方式前,一定要確定水源,有時選擇較遠的但能用重力流方式供水的比選擇距離近用水泵加壓輸水的水源要好。
山區(qū)的輸水管網(wǎng)應(yīng)盡量選擇最短路線,結(jié)合當?shù)氐牡乩項l件,利用水位高差的特點,考慮用重力輸水;如遇到管線布置或地形的限制,須加大壓力輸水時,應(yīng)使用經(jīng)濟技術(shù)明確的增壓泵站。利用重力流輸水時,若布置地點地形相差大,可在適當?shù)奈恢迷O(shè)置減壓閥或跌水井;在遠距離輸水時為了防止管道的承壓過高,可在適當位置修建水池。地形較復雜地區(qū),可以考慮用單管輸水,降低造價,還可在水廠旁修建蓄水池。
3.水泵站
山區(qū)城鎮(zhèn)地形復雜,交通不便,供電困難,泵站的管理不方便,所以在長距離輸水時應(yīng)少設(shè)或不設(shè)泵站。輸水管總流量不變時,在中途設(shè)置水泵站不但不節(jié)能,還會給建設(shè)工程增加費用,不合理的設(shè)置泵站還會增大能量的損失,設(shè)置的水泵站越多,浪費能量也就越多。輸水過程中常使用水池-水泵加壓方式,這種結(jié)合管理方便、運轉(zhuǎn)可靠,但也存在下述缺點。
(1)浪費能量。加壓泵站的揚程往往是日常用水量的最大值,但實際用水量大多小于最大值,大部分的能量都損耗在了水池中。
(2)一次性投資較大。加壓泵站的水泵價格一般較高,還要修建水池,所以需要投入的資金也相對較多。
4.選擇水廠位置
影響自來水廠位置選擇的一個重要因素是動力費用,水廠位置的選擇對能耗的大小有著重要的影響。山區(qū)城鎮(zhèn)供水布置中水廠的選址方式有兩種,一種是水廠建在地勢較低處,用重力流方式輸水,泵站加壓供水。另一種則是處在較高處的,加壓泵站輸水,重力流配水。
兩種布置各有特點,高位水廠:省去了送水的泵房,減少了維護和管理的工作量;取水泵站的工況比二泵站的簡單,在流量、揚程等因素相同的條件下,一級比二級泵站耗能低,所以高位水廠比地位水廠更節(jié)能;重力方式配水出水的壓力恒定,向高處發(fā)展的困難增大;山區(qū)地形復雜,水廠道路修筑困難,投資較大。高低水廠的特點恰恰相反,所以在實施時可根據(jù)具體情況來做出選擇。
結(jié)語:
總而言之,在水廠選址時要盡量結(jié)合一切外界因素,選擇最合適的方案,減少投資的費用,山區(qū)城鎮(zhèn)地勢高低不平,地形復雜,布置供水系統(tǒng)時存在諸多困難。供水方式一般采用分區(qū)供水方式,供水系統(tǒng)布置時要充分考慮到地形、位置等對能耗產(chǎn)生的影響,選擇最恰當?shù)墓┧桨浮?/p>
參考資料
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[2]譚新平,方文俊,王小秋.西安市地下水位變化對工程的影響[J].陜西建筑,2010(07).
關(guān)鍵詞多塘生態(tài)補水系統(tǒng)區(qū)域水環(huán)境水環(huán)境治理
1概述
河流是城市的靈魂,我國新興城鎮(zhèn)主河道上游源頭多為山澗或丘陵崗地,由于人為開采耕作或受自然徑流切割,區(qū)域原有自然排區(qū)與水網(wǎng)發(fā)生隔斷與破壞,大小塘壩散布其間,塘口淤積、滲漏嚴重,塘間無溝通聯(lián)系渠道,易發(fā)生多雨季塘水倒灌,少雨季塘體滲漏干涸,雨洪期水土流失嚴重,且雨水匯集快、流速大,對下游河道造成較大防洪壓力等現(xiàn)象。隨著我國城鎮(zhèn)化、水生態(tài)文明建設(shè)的發(fā)展,人們對水利工程的認識不僅僅滿足于其初始的功能性需求,迫切需要調(diào)整治水理念來滿足人們對水利生態(tài)景觀、人水和諧等更高層次的需求。河道上游水源地涵養(yǎng)、農(nóng)業(yè)面源污染截留與消減、生態(tài)保護與合理開發(fā)利用成為水利工程新的課題與研究方向。打破過去傳統(tǒng)生硬的、破壞水生態(tài)環(huán)境且人工干預(yù)痕跡嚴重的治水理念,遵循自然生態(tài)、因勢利導的攔、蓄、疏、泄等治水原則,保留與修復原始田園風貌,建立喬灌草及水生植物體系,攔截與消減區(qū)域內(nèi)非點源污染,對新城鎮(zhèn)的規(guī)劃設(shè)計尤為重要。山澗丘陵崗地區(qū)域修復生態(tài)系統(tǒng)的有效治水思路為:上游構(gòu)建多塘系統(tǒng)進行水源保護與涵養(yǎng),中游設(shè)調(diào)蓄功能的蓄水區(qū),下游理順排泄通道。
2多塘生態(tài)補水系統(tǒng)及其構(gòu)建方法
為解決山澗丘陵崗地區(qū)域雨洪季節(jié)水土流失嚴重且雨水匯流快、流速大,對下游河道造成較大防洪壓力,旱季少雨溝塘干涸對上游植被及保護物種的生長培育造成不利影響等問題,同時截留區(qū)域農(nóng)業(yè)污染營養(yǎng)鹽、削減非點源污染負荷,提出一種因地制宜的多塘生態(tài)補水系統(tǒng)解決方案。方案包括分區(qū)規(guī)劃蓄水路線技術(shù)、塘體間串聯(lián)溝通技術(shù)、塘體的防滲與水量控制技術(shù)、多塘污染物攔截與凈化技術(shù)。分區(qū)規(guī)劃蓄水路線技術(shù):即充分利用現(xiàn)狀地形地勢,將區(qū)域劃分為3~5片小匯流區(qū),根據(jù)匯流區(qū)面積計算各自匯流水量,整合各小匯流區(qū)內(nèi)的現(xiàn)狀溝塘洼地,依地勢高程從上至下將散布溝塘洼地串聯(lián)起來,形成“鏈式”泄蓄水通道。每片小流域也可分別規(guī)劃一條獨立泄蓄水通道,最終將片區(qū)內(nèi)多條泄蓄水通道匯集起來,進入中游蓄水區(qū)進行調(diào)蓄。塘體間串聯(lián)溝通技術(shù):即整理和擴挖現(xiàn)狀水塘,在適當洼地新建部分水塘,根據(jù)上游地勢走向,對上游零星水塘以雨洪調(diào)蓄區(qū)為終點,分3~5個主干,成“爪”狀向上游區(qū)域輻射開來,并通過對已有溝系進行疏挖或新建,將零星山塘溝通聯(lián)系,以增強上游水土保持、山林養(yǎng)護、削減農(nóng)作區(qū)面源污染的作用,同時還可利用上游山區(qū)自然地勢高差適時為下游補水。改造后的水塘需通過溝渠才能源源不斷地為下游湖區(qū)補水,因此為節(jié)約占地和土方開挖量,盡量利用現(xiàn)有的水系連通溝渠,并根據(jù)等高線布置對未連通的大于0.5hm2的水塘新開挖渠道進行溝通。塘體的防滲與水量控制技術(shù):即以節(jié)約占地,減小工程量為原則,通過對現(xiàn)有水塘進行疏挖、邊坡整理及防滲處理來滿足蓄水要求。將現(xiàn)狀單個塘體打造成濕地型水塘,并在水塘岸坡上種植水生植物及配置水生動物,可起到凈化水體削減農(nóng)作區(qū)面源污染、固坡等作用。對大于0.3hm2改造后的水塘,在其與下游溝渠間設(shè)攔蓄堰,汛期攔蓄洪水,并于堰體一岸埋設(shè)深孔鑄鐵管底孔,中間部位設(shè)檢修閥井,內(nèi)設(shè)控制蝶閥,適時控制蝶閥,將塘內(nèi)部分蓄水通過連通溝系匯至下游,可補充下游枯水期水生態(tài)景觀用水。為防止枯水季山塘在蓄水中滲漏水量過大,對有高滲透性土層出露的水塘采取適當?shù)姆罎B措施。根據(jù)經(jīng)驗,推薦防滲處理方法為:在擴挖成型的岸坡底部上鋪設(shè)一道天然鈉基膨潤土防水毯,然后在防水毯上表面回填0.3m厚黏土或中、重粉質(zhì)壤土,壓實處理后再回填0.3m厚回填土并自然壓實,修整岸坡,使其坡比在1∶3~1∶5之間,以適應(yīng)水生動植物生長。多塘污染物攔截與凈化體技術(shù)包括喬灌草攔截與凈化體系與多塘內(nèi)部凈化體系。喬灌草攔截與凈化體系即在塘周布置一定寬度的生態(tài)帶,生態(tài)帶按一定比例配置小喬木、灌木及草類。通過經(jīng)驗總結(jié),攔截與凈化體系布置寬度推薦范圍為20~100m,喬灌草綠化面積比推薦范圍為1∶1∶3~1∶3∶6。多塘系統(tǒng)對地表徑流的流量和流速具有調(diào)控作用,同時通過溝渠的傳輸作用,使營養(yǎng)物質(zhì)隨徑流在農(nóng)田系統(tǒng)中循環(huán)利用,進而有效減少營養(yǎng)物質(zhì)的輸出量。當發(fā)生降水產(chǎn)徑過程時,地表徑流通過喬灌草攔截與凈化體系時會顯著降低流速,并在體系強大的涵養(yǎng)容量作用下加速下滲,未來得及下滲的徑流沿附近溝渠經(jīng)一系列水塘進行空間調(diào)配進而改變流態(tài)和流量,最終匯入河流、湖泊等地表水體;營養(yǎng)鹽通過地表徑流被輸送到水體中,對降雨徑流的截留量直接影響到進入地表水體中營養(yǎng)鹽的量。在降雨量較小的情況下,喬灌草攔截與凈化系統(tǒng)與多塘基本上可以使地表徑流截留在系統(tǒng)內(nèi)部,無養(yǎng)分輸出;在降雨量大時,多塘系統(tǒng)可以利用其一定的儲存能力減少徑流輸出量,延緩并減小峰值。截留在多塘系統(tǒng)內(nèi)部的營養(yǎng)鹽通過農(nóng)田—溝渠—水塘系統(tǒng)中多種生物和環(huán)境因素進行著物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)換、流動,特別是菌藻共生體系,降解和轉(zhuǎn)化污染物,主要過程包括過濾、吸附、沉淀、植物吸收、微生物降解等,其中,水生植物的吸收同化作用和微生物的降解作用是多塘系統(tǒng)對污染物凈化的重要途徑。
3工程案例
在合肥市巢湖經(jīng)開區(qū)大閘河上游綜合整治工程中,針對大閘河上游礦山開采、無序耕作造成的水土流失、水面萎縮等問題,采取“退耕還林”的水土保持措施;對冷泉湖上游樹狀水系進行疏浚整理,配置水生植物與動物,沿水系兩側(cè)打造喬灌草生態(tài)帶,形成丘陵多塘系統(tǒng),調(diào)節(jié)徑流,攔截農(nóng)業(yè)面源污染,凈化水體,并在枯水季節(jié)向周邊農(nóng)田提供灌溉用水,并向下游冷泉湖生態(tài)補水。工程共整理水系面積38.5hm2,整理水塘共計56個,水塘邊坡按1∶2進行整坡,塘深按平均1.7~2m疏挖,并采用天然鈉基膨潤土防水毯防滲處理。各水塘利用現(xiàn)有的溝渠進行連通,溝渠設(shè)計底寬1.5m,高1m,邊坡1∶1.5,水體淺灘種植一定量沉水及挺水植物。同時,為保障水塘正常蓄水,新建36座攔水堰壩,堰壩一岸布置鑄鐵管排水深孔及控制閘閥。沿水系兩側(cè)各布置30m寬喬灌草生態(tài)帶,按小喬木、灌木、草類綠化面積比為1∶2∶4種植。通過建成后兩年間的監(jiān)測與檢驗,大閘河水體水質(zhì)穩(wěn)步向好,已連續(xù)十個月不低于Ⅲ類水質(zhì),水生態(tài)環(huán)境得到極大提升,并結(jié)合后期開發(fā),該區(qū)域已成為開發(fā)區(qū)重要的旅游品牌。由大閘河———冷泉湖———湯河形成的開發(fā)區(qū)主要排洪通道順利通過2016年巢湖流域特大洪水考驗,保障了人民群眾的生命及財產(chǎn)安全。