泰安市引黄入泰工程肥城境内的输水方案比选

调水工程论文1200字第八篇：泰安市引黄入泰工程肥城境内的输水方案比选

 

　　摘要：本文根据肥城市现有水利工程的具体情况，通过方案比选，选定了泰安市引黄入泰工程肥城市境内合理可行的引黄输水线路方案。

 

　　关键词：肥城市; 引黄输水; 引黄干渠;

 

　　Design of water transmission line for the diversion project from the Yellow River into Tai'an in Feicheng

 

　　Hao Xiaohui

 

　　为有效解决泰安市和肥城市的近远期供水能力和供水安全问题,泰安市拟建设引黄入泰工程。该工程取黄河水作为供水水源,从肥城市现有的引黄灌溉工程二级干渠末端分水岭取黄河水,至泰安市配水管网。根据黄河水情特点,以及现有可利用的引黄灌溉工程,设置调蓄水库以满足黄河停止取水时期的供水要求。工程最大供水能力为23万m3/d,其中向泰安市供水16万m3/d,向肥城市供水7万m3/d。

 

　　1 输水方案

 

　　1.1 方案一(北线方案)

 

　　自石横引黄干渠二级分水闸开始,利用15.3 km引黄二级分干渠输水,并对小店三级扬水站进行增容改造,通过10.5 km小店三级干渠,将黄河水引至群将湖水库,新建泵站1座,通过输水管道进入石坞水库净水厂,并在杨顾李水库和石坞水库净水厂分别新建出水口。考虑到黄河水停止供水的情况,在杨顾李水库新建调蓄泵站1座,将杨顾李水库预存黄河水通过调度输水至石坞水库净水厂,满足泰安市供水。同时,将黄河水通过群将湖水库进入群将湖水库净水厂,满足肥城市供水。

 

　　1.2 方案二(南线方案)

 

　　在石横引黄干渠二级分水闸附近新建1座加压泵站,通过35 km长的输水管道沿S329规划道路输送黄河水至石坞水库净水厂,并在杨顾李水库和石坞水库分别新建出水口。考虑到黄河水停止供水的情况,在杨顾李水库新建加压泵站1座,将杨顾李水库预存黄河水通过加压输水至石坞水库净水厂,满足泰安市供水。同时,通过主管道在杨顾李水库的出水口,向北沿S250省道,埋设管道将黄河水输送到群将湖水库。

 

　　2 方案一设计

 

　　2.1 干渠改造

 

　　1)二级分干渠。二级分干渠改造包括清淤、渠道防渗、渠道封顶等,其断面要素如下:桩号0+000～7+452,渠深3.0 m,底宽2.0～4.8 m,边坡系数0.5～1.0,堤顶宽2 m,渠底、渠墙均已采取防渗措施;桩号7+452～17+300,渠深1.9～3.0 m,底宽1.9～4.8 m,边坡系数0.5～1.0,堤顶宽2.0 m,渠底采取防渗措施,渠墙未防渗。

 

　　2)小店三级干渠。小店三级干渠改造包括清淤、渠道防渗、渠道封顶等,其断面要素如下:桩号0+000～10+500,渠深3.0 m,渠底采取防渗措施,渠墙未防渗。

 

　　2.2 管线设计

 

　　按照兼顾三个调蓄水库位置、线路避开城区、减少投资的原则,群将湖水库至石坞水库净水厂管线走向为从群将湖泵站开始,沿S250省道途经杨顾李水库,再沿S329规划道路到石坞水库净水厂,并在杨顾李水库设分水口和进水口,在石坞水库设分水口。主管设计流量2.78 m3/s,经计算分析,主线选择DN1400球墨铸铁双管。

 

　　2.3 泵站设计

 

　　1)小店三级泵站增容改造。小店三级站位于湖屯镇小店村北,自肥城二级分干渠提水向董庄铺～曹庄一带山地丘陵供水。泵站原设计装机容量1 830 k W,实际装机4台,单机容量380 kW,总容量1 520 kW,设计流量2.7 m3/s。

 

　　引黄干渠用于引黄入泰工程,其引水流量达到4.58 m3/s,因此小店三级站需增加3台原装机容量的水泵供水系统。

 

　　2)群将湖泵站。群将湖泵站主要是将黄河水通过加压输送到石坞水库净水厂,同时,将黄河水预存到杨顾李水库和石坞水库。泵站设计流量2.78 m3/s;设计扬程按进出口水位差加水力损失确定。经计算,设计扬程取56 m,属于离心泵范围。根据国内水泵生产情况,经经济、技术比较,选4台(3用1备)600S47型离心泵机组。

 

　　3)杨顾李泵站。杨顾李泵站主要是考虑到黄河水停止供水23 d的情况,将杨顾李水库预存黄河水通过加压输水至石坞水库净水厂。泵站设计流量1.33 m3/s;经计算,设计扬程取47 m,选3台(2用1备)600S47型离心泵机组。

 

　　3 方案二设计

 

　　3.1 泵站设计

 

　　1)石横泵站。石横泵站的作用是将黄河水输送至石坞水库净水厂和3个调蓄水库。石横泵站位于石横二级分水闸附近,该方案现状地面标高约82.0 m,泵站为半地下式,投资较经济。

 

　　黄河水仅供水厂运行期的流量23万m3/d,即2.66 m3/s,石坞净水厂、群将湖净水厂同时运行;黄河水同时供2座净水厂运行和3座水库蓄水期流量33万m3/d,即3.82 m3/s。泵站运行流量在2.66～3.82 m3/s之间。

 

　　进水池设计水位86.0 m,出水管道末端水位95.0 m,线路最高点高程135.0 m。设计扬程按进出口水位差加水力损失确定。经计算,设计扬程取76.0 m,选用5台(4用1备)600S75型离心泵机组。

 

　　2)杨顾李水库加压泵站。杨顾李泵站主要是考虑到黄河水停止供水23 d的情况,将杨顾李水库预存黄河水通过调度输水至石坞水库净水厂。设计流量为1.33 m3/s。经计算,设计扬程取47 m,选3台600S47型离心泵机组(2用1备)。

 

　　3.2 管线设计

 

　　本工程的输水管道自石横泵站至石坞净水厂全长约35 km,杨顾李水库分水口至群将湖水库全长约12 km。石横泵站至石坞水库净水厂为主线,杨顾李水库分水口至群将湖水库为支线。主线起点石横泵站内调节池水位标高85.0 m,分水口标高约100.0 m,终点石坞水库兴利水位123.0 m,沿途接近终点处有1个地形控制点标高135.0 m,群将湖水库兴利水位118.5 m,杨顾李水库兴利水位102.5 m。

 

　　根据上述分析,地形控制点至石坞水库的管道按照地势高差确定,分水口至群将湖管道根据分水口水压确定。因此,管道从石横泵站至分水口采用DN1600球墨铸铁双管,分水口到控制点采用DN1400球墨铸铁双管,控制点至石坞净水厂采用DN1200球墨铸铁双管球,分水口至群将湖净水厂采用DN1000球墨铸铁双管。

 

　　4 方案比选

 

　　4.1 方案一主要优缺点

 

　　1)主要优点:充分利用现有的引黄干渠,不需要开挖,工程量较方案二少,工期短,投资相对较低。2)主要缺点:一是部分干渠段位于煤矿塌陷区;二是引黄干渠具有灌溉功能,存在与群众争水现象,运行管理难度较大。

 

　　4.2 方案二主要优缺点

 

　　1)主要优点:一是利用管道输水损耗少、污染风险低;二是管道输水,易于管理。2)主要缺点:一是需要开挖管沟,埋设管道,工程量较大;二是需要临时征地;三是工程投资较高。

 

　　4.3 方案选择

 

　　经初步估算,方案一工程投资1.10亿元,方案二工程投资2.71亿元;方案二的南线方案比方案一的北线方案增加工程投资1.61亿元。为确保工程质量、方便工程管理、保证供水安全,肥城市的引黄输水线路推荐采用方案二的南线方案。引黄入泰工程的实施,将有效利用黄河客水资源,缓解区域水资源供需矛盾,促进当地经济社会的可持续发展。