銅川市龍潭水庫供水工程設計方案比選

姚 凱

（陜西省銅川市水務局，陜西 銅川727000）

1 概況

龍潭水庫樞紐工程位于銅川市耀州區境內的趙氏河上游，東距耀州城區16 km，距離銅川市新區10 km，是一座以城鄉生活、工業供水為主，兼顧防洪和生態旅游效益的綜合利用水利工程。龍潭水庫樞紐工程主要由攔河壩、導流泄洪洞、龍抬頭潛孔泄洪洞等組成，正常蓄水位711.6 m，設計洪水位715.04 m，死水位701.2 m，總庫容1766萬m3，調節庫容為566萬m3。龍潭水庫壩址處多年平均徑流量為1304萬m3，龍潭水庫年總供水量551 m3。

2 供水方案擬定

銅川市龍潭水庫供水工程主要任務是解決銅川新區和黃堡—耀州工業帶發展所需的城鎮生活和工業用水問題。

東岸供水作為銅川新區第二水源，滿足雙水源供水；同時亦可增強桃曲坡凈水廠供水調節能力，為黃堡工業用水及沮河生態用水置換水量。城市內的城中村或市郊農村人飲由桃曲坡供水公司解決，對新區平老、平新至野狐坡一帶、關莊鎮南部部分村莊擬在關莊鎮七保村建設凈水廠，解決9000人生活及高效農業用水問題。

西岸供水主要解決坡頭工業園區生活、工業及高效農業用水。

1）供水方案一：東、西岸共用一個供水泵站。優點：便于管理，輸電線路短；缺點：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，供水管道的運行維護較為困難。

2）供水方案二：東、西岸各建一個供水泵站。優點：供水管道運行維護簡單；缺點：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、運行維護的難易程度角度出發，選擇方案（二），東、西岸各建一座揚水泵站。

3 取水建筑物位置方案擬定

3.1 泵站選址原則

按照取水樞紐設計原則：泵站站址應根據流域或城建建設總體規劃、泵站工程規模、運行特點和綜合利用要求，考慮地形、地質、水源或容泄區、電源、樞紐布置、對外交通、占地、拆遷、施工、管理等因素，并考慮擴建的可能性，經技術經濟比較確定。站址最好選在地形開闊、岸坡適宜，有利于工程布置的地點，宜選擇在巖土堅實、抗滲性能良好的天然地基上，不應設在大的或活動性的斷裂構造帶及其他不良地質地段。站址應盡量選在交通方便和靠近電源的地方以方便機械設備、建筑材料的運輸和減少輸電線路的長度。選址時還要特別注意進水水流的平穩和流速分布的均勻以及避免發生流向改變或形成回流、漩渦等現象。

3.2 泵站選址方案

龍潭水庫供水工程泵站選址擬定三種方案：方案一為壩后設站取水；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，進行施工難易性和建后管理指標比較，見表1。

表1 泵站選址方案比較表

根據泵站選址方案比較表，雖然在庫區內東、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行二次開挖和增加防滲措施，且利于建后的運行管理維護，同時便于泵站維護和管道檢修。因此，東、西岸各建一個泵站方案為最優方案。

4 取水建筑物型式方案擬定

取水口位置在庫區內，適合布置浮船式泵站取水和岸邊豎井式泵站取水等構筑物。

4.1 浮船式泵站取水方案

浮船式泵站取水方案為在庫區東、西岸坡各布置一艘安裝加壓水泵機組的浮船，浮船通過鋼制懸臂連接岸邊拴船鉸支墩來固定，水泵機組安裝在船艙底部骨架上。

經選型設計，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。

4.2 豎井式泵站取水方案

豎井式泵站取水方案為在東、西岸坡布置豎井泵房從庫內取水。豎井式泵站的集水井與泵房合建，機電設備布置緊湊，總建筑面積較小，吸水管長度較短，運行管理方便，適用于河岸坡度較陡、地質條件較好、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。進水室連接進水閘和泵房，進水室底板高程為638.40 m，高度1.8m。主廠房的平面尺寸長×寬為24.87 m×13 m，采用鋼筋砼結構修筑。底板高程為698.6 m，為80 cm厚的鋼筋砼結構，室內安裝水泵及相關閘閥。控制室內布置電氣控制柜兩面。

4.3 取水泵站方案確定

通過東、西岸線路詳細查勘，結合工程所處的地形地貌條件，對兩種取水泵站方案進行比選，見表2。

表2 兩種取水泵站方案對比表

根據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角度，本階段推薦豎井式泵站。

5 結論

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分析，選取了龍潭水庫供水工程東、西岸庫內豎井式泵站取水方案，為項目實施和建后管理提供了切實可行的技術保證。