碗窑水库分层取水设施设计.doc

碗窑水库分层取水设施设计 第6期总第166期 21309年11月 浙江水利科技 ZhejiangHydrotechnics №.6Tofal№.j66 November20(J9 碗窑水库分层取水设施设计 胡晓明,吴文华.,蔡新明 (1.浙江省水利河口研究院,浙江杭州310020; 2.浙江广川工程咨询有限公司,浙江杭州310020) 摘要:对碗窑水库的工程概况,分层取水的必要性,直立式钢管分层取水装置及其结构组成等作了介绍. 通过潜水员水下施工安装直立式钢管分层取水装置,成功地解决了碗窑水库深孔取水的水质问题.运用结果表 明,该装置不仅可以在水库的不同深度取水,而且结构相对安全,稳定,操作管理方便. 关键词:碗窑水库;分层取水;水下施工:供水工程 中图分类号:TV671文献标识码:B文章编号:1008.701X(2oo9)06.0028.02 l工程概况 碗窑水库位于浙江省江山市城区上游约8km处的江山 港支流达河溪上,坝址以上集水面积212.5krn2,设计洪水 位197.24m(吴淞高程,下同),校核洪水位197.41m,正 常蓄水位194.12nl,灌溉死水位149.12m,坝顶高程198 nl,最大坝高79m,总库容2.23亿,属于大(2)型水 库,以灌溉为主,结合防洪,发电和供水,是江山市区重 要的饮用水源.1998年碗窑水库工程完工封孔蓄水.水库 远离城市,水源未受污染,水质优良,属于《地表水环境 质量标准》(GB3838--21X)2)I类水质. 碗窑水库引水工程是江山市重要供水工程,引水规模 l1万m],d,引水管道全长8.4krn,管径DN1200mm,主管 材Pc管,取水口为碗窑水库大坝140.6in处预留的DN1 200mm放水管,全程重力自流引水.该引水工程于2006年 6月竣工,通水. 2问题的提出 碗窑水库引水工程自竣工通水以来运行情况良好,但 自2006年1O月中旬以来,江山市自来水厂检测发现,原水 水质变差,含铁量高达3metE,pH值偏低,一般在6.4～ 6.7,且有一定的腥臭味和浊度.起先分析认为是管道方面 的原因,自来水厂采取冲洗引水管道,并在水厂加碱,加 聚合氯化铝等紧急措施,保证出厂水合格.但彻底冲洗管 道后,原水水质依旧较差,并时有恶臭产生.随后水厂采 取切换水源措施,改从江山港取水. 2006年11月,江山市自来水厂对碗窑水库现取水口, 发电区域及其他区域进行较全面的水质检测.水库原水水 样报告表明,除水库底位外,水库中上层水质均较好.各 采样点底位的铁,锰等含量均严重超标,浊度也较高. 收稿日期:200905—15 作者简介:胡晓明(1979一),男,工程师,硕士研究生,主 要从事水利工程设计. ? 28? 根据水库水质检测结果并结合国内同类水库取水工程 的经验,经分析后发现,水库表层及中层水水质较好且稳 定,底层受异重流影响,水质较差,碗窑水库引水工程取 水口中心标高为140.6m(在灌溉死水位以下),距离坝底 较近,作为城市水厂水源,现状取水口位置偏低,因此必 须改建取水设施取得水库中上层水,以保证市区居民的饮 水安全. 常规水库分层取水装置有竖井式,斜卧式钢筋混凝土 分层取水装置¨I2j,一般需与水库大坝同期施工修建.当 水库建成蓄水后,要在正常运行不放水条件下将深孑L取水 改建为分层取水,则受水库水位变化,地质地形条件影响. 特别是施工条件而困难重重;如建设泵站加压取水,运行 条件亦受水库水位变化影响,且运行电费成本较高.结合 碗窑水库实际情况,设计单位提出了浮式柔性管型和直立 式钢管2种分层取水装置方案,进行了比选. 浮式柔性管型取水装置造价较低,且水下施工难度相 对较低,具有一定的比选优势.但由于碗窑水库库水位较 深,水位变幅大,低水位情况下柔性管易弯折,影响取水; 柔性管材的使用寿命也相对较短;天气,风浪等环境因素 对悬浮装置运行影响也较大,增加了管理难度.比选结果 采用了直立式钢管分层取水装置,该装置可以在水库的不 同深度取水,结构相对安全,稳定,操作管理方便,改建 工程于2{X)7年9月开工建设,同年l1月完工,在水库不放 水的条件下,完成了从单一深孔取水到分层有选择取水的 改造,取得了巨大的经济效益和社会效益.目前,该装置 已获得国家实用新型专利证书,专利号为:Z1_20081 3直立式钢管分层取水装置结构组成¨3] 直立式钢管分层取水装置通过潜水员水下安装,固定 钢管,并在钢管适当位置设置取水口,通过坝顶启闭设备 控制各取水口的开闭状态实现水库分层取水.取水装置示 意图见图1,由下列几个部分组成:钢管与原放水管连接部 分;竖向钢管;取水口;启闭设备. 总第166期?浙江水利科技?2009年第6期 (1)钢管与原放水管的连接.钢管与原放水