泉州市石壁水库输水系统改造

泉州市石壁水库输水系统改造

方　云

(福建省宏禹水利水电咨询设计院,福建福州　350005)

摘要:该文详细介绍在不放空库容、不停止供水的条件下,经过多方案比选,泉州市石壁水库输水系统改造工程选择虹吸式供水、原隧洞新建竖井式进水口等技术方案。该方案的实施节约了投资,缩短了工期,全面达到石壁水库输水系统除险加固的目的,可供同类工程参考。

关键词:石壁水库;输水系统;除险加固中图分类号:TV698　　文献标识码:B　　文章编号:1002-3011(2008)02-0056-02

1　工程概况

输水系统改造最有利的施工条件是在枯水季节放空库容,在进水口修建围堰,在不通水的情况下施工。水头、安海均为沿海经济发达乡镇,共有乡镇企业2000多家,年产值达130亿元,供水人口35万人。石壁水库是目前该地区的唯一水源,担负着水头、安海等乡镇的工业和生活用水,日供水量达6万t,停水将对当地人民生活和生产造成极其严重的影响。因此,石壁水库输水系统改造工程只能在不放空库容、不停水的条件下施工,难度很大。

311　临时供水方案的选择

石壁水库建于1955年12月,总库容6147万m3,最大坝高48156m,是一座集灌溉、供水、防洪、发电等综合利用于一体的重要中型水库,为当地人民生活和经济发展起到不可替代的重要作用。水库下游涉及沈海高速公路、324国道、晋江机场及安海镇、水头镇20多万人口、10多万亩农田。水库大坝于2001年进行安全鉴定,评定为二类坝。

输水隧洞位于大坝左岸,全长219m,坡降1/250,

为有

压圆形隧洞,其中钢筋混凝土衬砌段长6912m,衬砌后洞径

210m;未衬砌段长14918m,洞径216m～310m,最大输水

临时供水采用三个方案比选:①输水隧洞内铺设压力钢管供水。②左岸库内跨坝抽水供水。③右岸库内跨溢洪道利用虹吸管供水。从三个方案比选看,方案①施工干扰大,实施难度大;方案②保证率高,投资大;方案③投资较低,前提条件是库水位需保持在53100m高程以上,以满足虹吸要求,且汛期闸门不能关闭,风险较大。经综合分析后采用方案③。

临时供水工程按日供水量6万t设计,安装两根内径

600mm钢管,管路总长2×39215m。该工程从2005年11月25日开始供水,于2006年7月4日停止供水,历时203天。

流量12m/s。隧洞出口接压力钢管,内径2m,管壁厚

10mm。主管末端安装一台锥阀控制灌溉用水。主管同时连

3

接4根岔管,3根用于发电,内径018m,1径114m。

根用于供水,内

石壁水库是我省最早采用分层取水的中型水库。进水口为钢筋混凝土八角型塔式,放水塔底部高程26111m(黄零高程),塔身高32m,内径2m,共安装10扇铸铁闸门,相应的闸门尺寸和进水口底高程分别为:第一层(最底层)2扇,尺寸为017m×115m(宽×高),底高程28111m;第二层4扇,尺寸为017m×110m(宽×高),底高程35111m;第三层4扇,尺寸为017m×110m(宽×高),底高程

45161m。

2　输水系统存在的工程隐患

实际供水1218万t,自来水厂水费收入2200万元,水库管理处水费收入250万元。临时供水由自来水厂投资共计86万元,扣除设备回收,实际投资仅6万元。若按方案②实施,在同等条件下,将多投资36万元。

312　主体工程方案的选择

石壁水库输水系统已经运行了50多年,存在严重的老化问题:放水塔钢筋混凝土出现局部碳化,特别是进水口闸槽破损严重;铸铁闸门锈蚀严重,局部破损穿孔;启闭系统接近报废;输水隧洞漏水严重;压力钢管和放水锥阀锈蚀严重,已远远超过金属结构报废年限。整个输水系统已经处于非更新改造不可的状态。

3　输水系统改造工程的技术方案

根据工程存在的问题和地质勘察揭示的地质条件,选择三个改造方案比选:①临时封堵塔式进水口,新建竖井式进水口。②水下修补塔式进水口。③新建输水系统,原输水系统报废。详见图1。

31211　方案一:新建竖井式进水口

该方案主要施工项目:新建临时供水系统、水下临时封堵塔式进水口、在距塔式进水口67m的隧洞轴线位置新建竖井式进水口(包括新建竖井、安装检修闸门及配套启闭设

收稿日期:2008-04-03

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水利科技

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2008年第2期图1　石壁水库输水系统改造方案

备、新建启闭房等)、对输水隧洞进行衬砌和灌浆、更换隧洞出口压力钢管等。原塔式进水口给予保留,待施工条件允许时进行维修加固,恢复库面取水的功能。

31212　方案二:修补放水塔

前)还要依靠原输水系统供水。第二期也可以开挖一段短隧洞,最后采用水下洞口爆破的方法,但技术要求比较高,同时也要实施临时供水。

31214　方案比选

该方案主要施工项目:更换10扇铸铁闸门、修补进水口闸槽、更换启闭设备、在输水隧洞进行衬砌和灌浆等。由于水下施工难度大,工艺复杂,计划根据水位降落到哪一层闸门时,施工哪一层闸门和门槽,最底层需要进行围堰后施工。同时还需安装临时供水系统以保证正常供水,配合输水隧洞和压力钢管的施工。

31213　方案三:新建输水系统

初步设计三个方案比较详见表1。经组织专家审查和业主的意见,按方案一进行施工设计。

4　输水系统改造工程实施效果分析

该工程施工从2005年11月25日至2007年7月4日,历时222天,总投资(决算)302万元。2007年7月5日,

工程通过泉州市水利局组织的初步验收,现已投入运行近一年,一切正常。

作者简介:方云(1978-),男,福建福州人,助理工程师,从事水利工程设计工作。

(上接第53页)行,经济上也可行。通过综合整治,可以充

新建输水系统包括进水口布置、隧洞开挖和衬砌、压力钢管铺设和连接等工程项目。经过比较,选择竖井式高、低进水口和高、低短隧洞,分别在闸门井前汇合,闸后由主隧洞接压力钢管。

工程实施需选择两个枯水期进行。第一期完成高进水口

(龙抬头式)短隧洞、闸门井、主隧洞、压力钢管等施工项

分发挥汀溪水库群防洪、供水、发电、灌溉和生态等综合效益,更好地保障同安、翔安两区的经济可持续发展。

参考文献

[1]陈新加1厦门市水资源开发利用与对策[J]1水利科

目。第二期必须在特枯年份,库水位接近死水位时采用小围堰施工。当库水位低于高进水口底高程时(低进水口未实施

表1　输水系统改造方案比较

方　案投资概算(万元)工期施工条件施工环境方案一332195

技,2001,

方案三405171

(3)1

(6)1

(6)1

方案二286146

[2]张惠杉1山美水库管理与发展前瞻性分析研究[J]1

水利建设与管理,2007,

一期完成不确定分两期完成新建临时供水系统,放空库放空库临时封堵原进水口容且围堰容且围堰

干扰少干扰大干扰少[3]苏镭1汀溪水库总干渠工程地质问题分析及治理对

策[J]1水利建设与管理,2007,

第一作者简介:冯本凡(1963-),男,福建安溪人,高级工程师,从事水利工程管理工作。

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