水電站庫區取水系統規劃設計

張璐 許尚勇

摘 要：水電站庫區供水系統以水電站水庫為水源，取水位置設在壩前約50～100m處的岸坡附近，系統設計規模為80m3/h，取水形式為水上浮筒式泵站及岸邊聯絡管。小灣水電站工程屬大（1）型一等工程，永久性主要水工建筑物為一級建筑 物。工程以發電為主兼有防洪、灌溉、攔沙及航運等綜合利用效益，水庫具有不完全多年調節能力，系瀾滄江中下游河段的“龍頭水庫”。

關鍵詞：浮筒 管線 高位水池

中圖分類號：TV732.1 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）07（a）-0069-06

1 工程概況

小灣水電站位于云南省西部南澗縣與鳳慶縣交界的瀾滄江中游河段，在干流河段與支流黑惠江交匯處下游1.5km處，系瀾滄江中下游河段規劃8個梯級中的第二級。小灣水電站工程屬大（1）型一等工程，永久性主要水工建筑物為一級建筑物。工程以發電為主兼有防洪、灌溉、攔沙及航運等綜合利用效益，水庫具有不完全多年調節能力，系瀾滄江中下游河段的“龍頭水庫”。

2 系統概述

水電站庫區取水系統主要供左岸壩肩邊坡綠化用水、左岸下游渣場綠化用水、右岸下游渣場綠化用水及左岸下游值守武警營地生活雜用水。

系統主要技術指標：

⑴總供水量：80m3/h；⑵分項供水量：①左岸綠化用水30m3/h；②右岸綠化用水15m3/h；③武警營地生活雜用水5m3/h；④其他用水30m3/h；⑶供水水質：SS≤20mg/L；⑷供水總揚程：424m；⑸泵站級數：2級；⑹水泵配置總功率：≈200kW（不計備用水泵）；⑺新建調節水池總容積：330m3（利用原有水池850m3）；⑻總建筑面積：110m2（不含箱式 變電所）；⑼新建輸水管線總里程：≈10550m。

供水水源取自水電站庫區。系統采用岸邊浮筒取水， 泵站兩級提升、高位水池自流供水的設計工藝。

3 設計依據

3.1 主要技術標準、規范

《生活飲用水水源水質標準》CJ 3020-93

《生活飲用水衛生標準》GB 5749-85

《城市居民生活用水量標準》GB/T 50331-2002

《給水排水制圖標準》GB/T 50106-2001

《城市給水工程規劃規范》GB 50282-98

《室外給水設計規范（1997年版）》GBJ 13-86

《室外排水設計規范》GBJ 14-87

《河流懸移質泥沙測驗規范》GB 50159-92

《高濁度水給水設計規范》CJJ 40-91

《城鎮給水廠附屬建筑和附屬設備設計標準》CJJ 41-91

《泵站設計規范》GB/B 50265-97

《給水排水工程構筑物結構設計規范》GB 50069-2002

《給水排水工程管道結構設計規范》GB 50332-2002

《建筑地基基礎設計規范》GB 50007-2002

《砌體結構設計規范》GB 50003-2001

《建筑邊坡工程技術規范》GB 50330-2002

《低壓配電設計規范》GB 50054-95

《通用用電設備配電設計規范》GB 50055-93

《給水排水設計手冊》

3.2 設計基本資料

（1）水文。

瀾滄江發源于我國青海省境內，流經西藏自治區、云南省，從南阿河口出境后流經老撾、泰國、柬埔寨、越南等國，最后流入太平洋，全長4500km，流域面積79500km2。徑流以降水補給為主，融雪補給只占少量。徑流內洪水主要由暴雨形成，最大洪水一般出現在7～8月，洪水過程線以多峰型為主，其特點是峰高量大，歷時較長。壩址段多年平均流量為1740m3/s，多年最大流量為13900m3/s，多年最小流量為388m3/s，降水量統計見表1。

（2）氣象

樞紐施工區屬亞熱帶氣候，旱雨季分明。多年平均氣溫19.1℃。氣象要素統計見表2。

（3）水源分析

根據《生活飲用水衛生標準》要求，于2012年9月委托思茅市疾病預防控制中心對瀾滄江水進行水質分析。水質分析成果見表3。

4 系統設計

系統設計供水規模80m3/h。本系統設置僅景觀綠化使用，不需設置凈水設施，采用兩級提升、高位水池自流供水的設計工藝；同時充分利用已有水池作為調蓄水池。原水通過岸邊浮筒取水泵站提升至現有水池，后經加壓泵站和自流輸送至高位水池后供至各用戶。系統工藝見圖1。

系統主要設備有：岸邊浮筒取水泵站配置約52m2的浮筒一座，D85-45×4型臥式多級離心泵1臺；加壓泵站配置 D46-50×6型臥式多級離心泵1臺，D25-30×7型臥式多級 離心泵1臺，D25-30×4型臥式多級離心泵1臺。

系統主要設備技術參數見表4。

系統主要由取水構筑物、El.1324.70的現有水池、El.1430.00的現有水池，及El.1500.00和El.1600.00新建的 高位水池、輸水管線及配套設施組成。各部分分述如下。

（1）取水構筑物。

在水電站庫區取水主要難度為庫區水位變幅大，常規取水方式難以適應庫區水位變幅及實際用水時段不可控 的要求，故本系統取水構筑物采用浮筒泵站形式取水。 取水點設置于壩址上游庫區左岸岸邊。浮筒取水變幅為 60m，水位在EL.1180.00～EL.1240.00間。

取水泵站布置于浮筒船上，泵站設計流量80m3/h，設計揚程180m。設置一根DN125-30；L=20m鋼絲編織高壓膠管兼作固定繩。

（2）加壓泵站。

加壓泵站位于現有EL.1341.00m高位水池邊上的EL.1324.70m平臺，配置D46-50×6型臥式多級離心泵1臺，D25-30×7型臥式多級離心泵1臺，D25-30×4型臥式多級 離心泵1臺。

分包加壓供水至EL1600.00m高位水池、至EL1500.00m高位水池、至右岸EL1430.00m高位水池（見圖4）。

（3）高位水池。

向左岸EL.1500.00～EL.1600.00邊坡各條馬道綠化滴灌供水的高位水池布置于EL.1600.00，同時在EL.1580.00 和EL.1540.00各布置一個20m3矩形水池以做減壓兼較低 馬道綠化供水調蓄水池；向左岸EL.1480.00高程以下的各 條馬道綠化滴灌供水的高位水池布置于EL.1500.00，同時 在EL.1460.00和EL.1400.00各布置一個20m3矩形水池以 做減壓兼較低馬道綠化供水調蓄水池，同時在EL.1440.00 布置一個50m3矩形水池以做減壓兼孔雀溝料場綠化供水 調蓄水池；在左岸EL.1267.00布置一個600m3作為武警營 地及渣場綠化用水（見圖5）。

（4）輸水管線。

系統輸水管線起點為取水口，終點為高位水池進水接。輸水管線全長10550m，其中DN150輸水管420m，DN125輸水管650m，DN100輸水管8100m，DN50輸水管1380m。管道材料全部采用鍍鋅鋼管，采用地面明管沿公路或順地形敷設。沿線采用支墩與支架相結合的支承方式，并在管線凸起處適當位置設排氣閥，在較低處適當位置設泄水閥。

（5）配電控制系統。

系統設備電機安裝總功率≈200kW，結合系統各主要設施的布置，整個供水系統分設兩座配電所，一座布置于 取水泵站機房附近，配置1臺SC（B）9-125/10（125kVA；10kV） 配電變壓器，向取水泵站的用電設備供電；另一座布置于 供水廠加壓泵房附近，配置1臺SC-160/10（160kVA；10kV） 配電變壓器，向供水廠加壓泵站的用電設備供電。

系統高位水池設置遠傳液位計，通過傳輸線向供水廠 加壓泵站傳送液位信號。

5 結語

水電站庫區取水系統設計開始于2012年8月，2013年4月完成系統規劃設計，2013年12月底完成主要施工圖，2014年5月建設完成。

系統設計主要難點為取水浮筒的變幅較大，采用鋼絲編織高壓膠管及90°往復擺動式接頭，同時在岸邊布置岸邊聯絡管并每隔20m設置一個轉接頭，水位變幅在20m以內時由鋼絲編織高壓膠管作為連著線，變幅低于20m時直接更改轉接頭，以確保在不同水位變幅時均能從庫區內取水。

參考文獻

[1] 余奎，常作維，姚福海，等.水電工程施工組織設計規范（DL/T5397-2007）[S].北京：中國電力出版社，2007.

[2] 吳高見，黃富軍，母中興，等.水電水利工程施工環境保護技術規程（DL/T 5260-2010）[S].北京：中國電力出版 社，2010.

[3] 紀云生，康世榮，陳東山，等.水利水電工程施工組織設計 手冊第四冊[S].北京：中國水利水電出版社，1991.