水利枢纽中风、水、电及通信布置原则及应用--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

水利枢纽中风、水、电及通信布置原则及应用

发表时间：2021/6/1 来源：《基层建设》2021年第2期作者：钱国文

[导读]

        塔里木河流域大石峡水利枢纽工程建设管理局新疆乌什县 843000
        1 工程概况
        大石峡水利枢纽工程位于新疆维吾尔族自治区阿克苏市温宿县与乌什县境内的库玛拉克河大石峡峡谷出口，下游距小石峡水电站约11km。
        大石峡水利枢纽工程由混凝土面板砂砾石坝、左岸引水发电系统、左岸泄洪系统等建筑物组成。最大坝高247.0m，泄洪建筑物由左岸岸边溢洪道、左岸中孔泄洪排沙洞和左岸深孔排沙放空洞、初期应急放空洞（兼初期生态放水）、永久生态放水孔等组成。水库正常蓄水位1700.00m，设计洪水位1700.00m，校核洪水位1701.3m。正常蓄水位以下库容为11.48亿m3，电站总装机容量750MW，年发电量18.93亿kW•h，为Ⅰ等大（1）型工程。
        2 风、水、电及通信
        2.1施工供风系统
        按照主体工程开挖掌子面分布，本工程共设5个供气点。根据各部位开挖量及开挖强度，制定适合其特点的供风方案。供风主机采用风冷式螺杆空气压缩机，保证率高，生产不受供水影响，用气点气压大于0.05MPa。各空压机房参数见表8.6.5-1。
        表8.6.5-1   大石峡水利枢纽工程施工用风系统参数表

        2.2施工供水系统
        1）施工供水设计依据
        ①采用规范
        《水利水电工程施工组织设计规范》（SL 303-2017）
        《水电工程设计防火规范》（GB 50872-2014）
        《室外给水设计规范》（GB 50013-2006）
        本工程其他专业提供的条件图及设计资料
        ②水质标准
        生产用水水质标准应符合《水电工程施工组织设计规范》（SL303-2017）的要求，即混浊度≯100mg/L，不含有毒、有害物质。生活饮用水水质标准应达到《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）的要求。
        ③水文泥沙资料
        根据水文资料，导流洞出口下游300m处C水尺，30年一遇洪水水位为1478.35m，流量为2436m3/s；20年一遇洪水水位为1478.27m，流量为2266m3/s；95%保证率下的枯水位为1473.57m，流量为20.9m3/s。
        根据泥沙资料，库玛拉克河坝址处多年平均含沙量为3.19kg/ m3，汛期平均含沙量为3.83kg/ m3。
        大石峡水利枢纽工程生产及生活最大用水量为2604m3/h。
        2）施工给水系统设计
        根据施工组织设计，本工程施工生产区沿库玛拉克河两岸分布，主要施工用水部位包括：左岸上施工区、左岸下游施工区、左岸坝头块石料场、右岸大坝施工区、右岸施工工厂区、右岸砂石加工区、右岸S3料场、生活营地。其中，左岸上游施工区位于坝址左端头，左岸下游施工区位于左岸坝址下游约1.5km处；右岸大坝施工区位于右坝头；右岸施工工厂区及右岸砂石加工区位于右岸坝址下游2.0km处；右岸S3料场及生活营地位于右岸坝址下游6km处。因为本工程施工用水点比较分散，用水压力要求也不同，因此本工程的施工用水设计采用左右岸分别取水，分区、分质、分压的供水方式。分为两个供水系统，即左岸施工区供水系统与右岸施工区供水系统。
        ①左岸施工区供水系统
        左岸施工区供水系统用水量为1548m3/h，考虑管网漏损及未预见量，设计供水量为1780m3/h，考虑水处理系统自用水，取水量按1880 m3/h计。
        在导流洞出口下游140m处库玛拉克河左岸滩地上建取水泵站一座。泵站中设置三台KQL350/480-110/6（Z）型单级立式离心泵，通过一根DN600的管道，将河水提升至1490.00高程处的左岸水厂中。水泵参数：流量Q=940m3/h，扬程H=25.7m，功率N=110kW。三台水泵两用一备，
        根据泥沙资料，坝址处库玛拉克河多年平均含沙量为3.19kg/ m3，汛期平均含沙量为3.83kg/ m3。因此库玛拉克河水不能直接用于生产，需进行净化处理。处理方法采用混凝沉淀，处理工艺采用机械搅拌反应池加斜管沉淀池。反应池采用两座垂直轴式机械搅拌絮凝池，两座产水量为890m3/h的斜管式沉淀池与反应池合建，设在左岸水厂中。
        水厂中还设有加药间一座、2000m3一级清水池两座和二级泵站一座。在二级泵站中设置三台单级双吸离心泵（两用一备），水泵型号为SLOW200-530×2A，水泵参数：流量Q=890m3/h，扬程H=140.3m，功率N=500kW。通过一根DN600的管道，将一级清水池中的水提升至设在左岸1590.00m高程处的两座2000m3二级清水池中，左岸下游施工区由该水池自流供水。左岸上游施工区因高程较高，山势较陡，无建设高位水池合适位置，因此在二级清水池附近设一座三级泵站，由水泵变频供水。在三级泵站内设置4台SLOW150-570×2A型单级双吸离心泵，水泵参数：流量Q=340m3/h，扬程H=185m，功率N=315kW。
        左岸坝头料场用水量仅3m3/h，用水点高程1707m~1887m，变幅较大，针对该部位用水量小，水压变化大的特点，在左岸坝头附近74号探洞（PD74）内设置一个10m³水箱及两台多级立式离心泵，水箱来水由三级泵站内的变频调速供水泵供给，经多级立式离心泵提升至设在料场上部1890.00m高程的10m³水箱，右岸坝头料场施工用水由该水箱自流供给。水箱采用钢板水箱，电伴热保温，在PD74探洞水箱水箱进水管上设置水力遥控浮球阀，控制水箱进水，在1890.00m高程的10m³水箱内设置液位传感器，自动控制多级泵的工作。两台多级泵一用一备，技术参数如下：Q=3m3/h，扬程H=204m，功率N=11kW。
        ②右岸施工区供水系统
        右岸施工区供水系统包括大坝施工区、施工工厂区、砂石加工区、料场、生活营地等的施工用水。施工用水量为1056m3/h，考虑管网漏损，设计供水量为1215m3/h，考虑水处理系统自用水，取水量按1280 m3/h计。
        在导流洞出口下游140m处库玛拉克河右岸滩地上，建取水泵站一座。泵站中设置三台KQL300-500-250/4型单级立式离心泵，三台水泵两用一备，通过一根DN500的管道，将库玛拉克河水提升至1537.00m高程处的右岸水厂中。水泵参数：流量Q=640m3/h，扬程H=82m，功率N=250kW。
        根据泥沙资料，坝址处库玛拉克河多年平均含沙量为3.19kg/ m3，汛期平均含沙量为3.83kg/ m3。因此库玛拉克河水不能直接用于生产，需进行净化处理。处理方法采用混凝沉淀，处理工艺采用机械搅拌反应池加斜管沉淀池。反应池采用两座垂直轴式机械搅拌絮凝池，两座产水量为607.5m3/h的斜管式沉淀池与反应池合建，设在右岸水厂中。
        水厂中还设有加药间一座、1500m3一级清水池两座和二级泵站一座。在二级提升泵站中设置两组多级立式离心泵，分别给各施工区高位水池供水。其中一组水泵三台（两用一备），水泵型号：KQDL150-25×9，水泵参数：流量Q=140m3/h，扬程H=230m，功率N=160kW，将一级清水池的水提升至1735.00m高程处的600m³二级清水池（一座）中，该水池自流供给右岸大坝施工区用水；另一组水泵三台（两用一备），水泵型号：KQDL200-30×2型，水泵参数：流量Q=235m3/h，扬程H=62m，功率N=75kW，将一级清水池的水提升至1580.00m高程处500m³二级清水池（两座）中，该水池自流供给右岸施工工厂区及砂石加工区用水。
        右岸料场及生活营地的供水流程如下：
        水厂内1500m³一级清水池的水通过一根DN400管道自流至1510.00m高程处的500m³二级清水池（两座）中，在清水池附近设三级泵站一座，泵站中设置两组变频供水泵。其中一组水泵三台（两用一备），水泵型号：KQDL200-30×3，水泵参数：流量Q=220m3/h，扬程H=95m，功率N=160kW，供给1560.00m高程处的右岸料场施工用水；另一组水泵两台（一用一备），水泵型号：KQL80/125-5.5/2，水泵参数：流量Q=50m3/h，扬程H=20m，功率N=5.5kW，将水提升至营地内的水处理室内。水处理室内设处理量50m3/h一体化净水器一台、加药设备一套、消毒设备一套以及供水设备一套。供水设备含泵两台（一用一备），水泵型号：AAB80-160，水泵参数：流量Q=50m3/h，扬程H=40m，功率N=7.5kW，供给营地生活区生活、消防用水。
        ③消防供水设计
        本电站施工高峰期人数为4000人，根据规范要求，施工厂区同一时间内火灾次数为一次，建筑物一次灭火用水量为20L/s，火灾延续时间按2小时计，一次灭火用水量为144 m3。在生活区及各生产区附近的蓄水池中均储备有消防用水量。在居住区及各生产区的适当部位设置消火栓及建筑灭火器。消防给水管与生产、生活给水管合用。
        2.3施工供电系统
        根据《国网阿克苏供电公司关于大石峡水利枢纽工程施工用电项目接入系统的原则意见》（新阿克苏电营［2017］71号）文件，大石峡水利枢纽施工电源推荐采用35kV，一期由35kV协和拉变电站出一回35kV线路至大石峡施工变电站。
        根据《新疆塔里木河流域大石峡水利枢纽工程施工用电35kV输变电工程可研说明书》，大石峡水利枢纽目前筹建期用电负荷约1000kW左右，施工准备期最大负荷约3000kW左右，施工高峰负荷将达到8000kW左右。大石峡施工变电站拟建2台5000kVA主变压器，一期由协和拉变引接一回35kV电源，线路长度约13.0km，采用LGJ-185/30导线。变电站设置两套1500kVar电容器，一组1800kVar电抗器。二期由温宿县一级电站至协合拉变电站43千米35千伏LGJ－185导线1回的建设，2019年后根据国网阿克苏供电线路改造情况以及大石峡水利工程枢纽建设施工用电需求情况确定。
        由于施工变电站只有一回电源，部分用电点须自备柴油发电机组作为备用电源，在施工电源停电时，为基坑排水泵等一类施工用电负荷供电。
        主体施工期，根据大石峡水利枢纽工程负荷特点及负荷分布情况，设置8个施工配电所。由于施工用电负荷分布相对分散，施工变电站拟采用10kV一级电压引出，在各施工配电所设10kV变配电设备，就近为各用电负荷供电。各施工配电所根据负荷输出情况确定采用10kV和0.4kV两级电压，或仅采用0.4kV一级电压配电。
        大石峡施工变电站35kV侧采用单母线接线，进线1回，主变出线2回，所用变出线1回；10kV侧采用单母线分段接线，主变进线2回，出线8回，电容器出线2回
        2.4通信系统
        通信系统与小石峡水电站共用。
        3 小结
        根据工程施工特点，结合施工场地条件，施工总布置规划遵循以下原则：
        （1）根据工程所在地地形、地貌及工程特点，应遵循有利生产、方便生活、易于管理、安全可靠、经济合理等基本原则；
        （2）应充分考虑工程规模、枢纽布置、主体工程建筑物型式和特点、施工条件以及工程所在地的自然与社会条件等因素的影响；
        （3）提前考虑分标方案，结合施工程序及工程进度安排，因地制宜、因时制宜，合理选择分散布置与集中布置的临建项目；
        （4）施工总布置优先考虑砂石料、混凝土生产系统等重要辅助企业的布置，生产设施靠近施工现场，生活设施适当远离枢纽施工区并尽量集中布置，生产、生活统筹兼顾；