东营市胜利灌区引黄闸前泵站建设经验

2015-04-07李雪东营市水利灌溉管理处山东东营257091

山东水利 2015年8期

关键词：基坑支护泵站流量

李雪（东营市水利灌溉管理处，山东东营 257091）

东营市胜利灌区引黄闸前泵站建设经验

李雪
（东营市水利灌溉管理处，山东东营 257091）

【摘要】通过分析胜利灌区引黄闸前泵站建设的必要性与可行性，总结闸前泵站在冬季水位高、温度低等不利因素影响下采取的先进施工工艺，为类似引黄灌区解决引水困难问题提供借鉴经验。【关键词】胜利灌区；泵站；流量；施工围堰；基坑支护；蒸汽养护

1　灌区概况

东营胜利灌区引黄闸位于黄河下游，灌区设计灌溉面积2.3万hm2，年均引水9500万m3，其中农业用水4000万m3、非农业用水4500万m3。引黄闸位于黄河右岸大堤桩号210+385处，设计流量40m3/s，于1988年建成并投入运行，闸底板高程8.8m，闸前设计水位11.66m，灌区有干渠1条，长38.4km，设计流量20～40m3/s，沿渠有节制闸3处、泄水闸4处，支渠48条，干排1条，2001年完成干渠衬砌建设。

2　泵站建设的必要性

2.1保障灌区应急引水的需求

东营属于典型的资源型缺水地区，黄河是主要的客水资源，90%以上的用水量来自黄河，胜利灌区农业灌溉用水量占50%，近五成的农田没有达到节水灌溉模式，供需水矛盾突出。2001年灌区实施节水改造时，由于黄河调水调沙以来，主河床下切，同流量水位降低，使得引水出现困难。据统计，2005—2010年黄河流量分别为150m3/s、200m3/s时,胜利闸前水位较调水调沙前分别下降了1.17m、1.31m。利津水文站流量分别在80m3/s、100m3/s、150m3/s、200m3/s、300m3/s情况下，胜利闸引水能力对应为1.3m3/s、2.3m3/s、5.0m3/s、10.5m3/s、16.2m3/s，2010年2～5月份黄河流量小于150m3/s的天数为47 d，占春灌引水天数的40.8%，也就是说春灌期间引水能力在5m3/s以下的概率为40.8%，已经严重制约着灌区春灌用水。

2.2灌区良性运行和可持续发展的需要

灌区属于自收自支单位，农业用水水费收缴标准为0.0552元/m3，水费收缴率不高，工业用水量少，水费仅能维持年度收支平衡，胜利灌区长期低水位、小流量引水导致渠道挟沙能力降低，造成渠道淤积严重。进行清淤工程需要投入人力、财力，长期循环加重灌区经济负担。

2.3引黄闸前泵站建设的可行性

1）政府重视，资金到位为工程建设奠定了基础。该工程建设，核定总投资2301万元，其中省以上投资760万元，其余市政府筹集，保证资金及时到位、专款专用，保障了工程顺利实施。

2）黄河部门大力支持、通力协作是关键。胜利闸前泵站与黄河大坝相衔接，工程建设等事关大坝安危，工程设计、施工方案必须经黄河部门审批同意。黄河部门大力支持，抽调专业技术人员与水利部门密切配合，从设计方案到施工环节认真审查，严格把关，保证了工程的顺利实施。

3　工程建设总体布置、泵站规模和效益

3.1总体布置

胜利引黄闸前泵站工程位于胜利引黄闸前首，泵站主体由连接段、自流闸、泵室、出水池等部分组成。连接段：布置在泵室两侧，平台高程13.40m，采用浆砌石护砌，护坡采用干砌石。自流闸：考虑流量大时采取自流引水的方式，自流闸设计流量40m3/s，自流闸布置于中间，长13.0m，底板高程8.60m,孔口尺寸为2.8×3.0m，3孔，底板厚0.8m，中墩厚1.0～0.6 m，配平板铸铁闸门。泵室：布置在自流闸两侧，每侧布置3台水泵，水泵机组成“一”字型布置，工程平面呈正方形。泵室底板高程为5.51m，底板厚0.8m，两侧墙为重力式挡土墙，均为钢筋混凝土结构。为方便检修，在泵室和闸室顶部布置排架柱，设置双梁桥式起重机。出水池：为减少对原引黄闸前护坡的冲刷，泵站为侧向出水，出水池长6.0m，为重力式挡土墙结构，底板高程为8.60m，为钢筋混凝土结构。

3.2泵站规模

泵站规模确定的前提是满足黄河利津水文站最小流量80.0m3/s时，基本满足春季灌区需水要求，确定泵站设计流量为24.0m3/s。安装型号为1200Q2B-125型6台潜水轴流泵，单泵设计流量4m3/s，配套电机280 kW，总装机1 680 kW。

3.3效益分析

闸前泵站建成后,经过运行实测，提水成本每立方米水价增加0.012元，但是创造了巨大的社会、经济、生态效益。

1）社会效益。闸前泵站建成，引水不再受工程建设的制约，实现了黄河有水引得出，灌区用水送的到，保证了灌区工农业生产、生活生态用水，彻底解决了因黄河水位低、不能及时引水的状况，避免了农业与非农业之间、上下游之间争水矛盾的发生，促进了社会稳定，为灌区内相继建成的大批高效农业产业园用水提供了可靠保障，社会效益显著。

2）经济效益。闸前泵站的建成，对促进灌区经济发展具有重要作用，带动灌区走向了良性运行的发展轨道，改善灌区灌溉面积2.33万hm2，年可新增粮食生产能力1 750万kg，新增籽棉574万kg，年增效益3 185万元；灌区实施集中大流量供水，可减少渠道淤积，年节约清淤经费120万元左右。

3）生态效益。工程建成后对环境的影响主要表现为正面的、积极的社会环境和生态环境影响，胜利灌区每年为东城中心城水系及生态建设供水约3000万m3，极大地改善了东营中心城的生态环境，为东营市创建全国文明城市，在供水方面提供了有利保障。

4　主要施工经验

4.1施工围堰填筑

施工围堰首先要确定围堰的高度，采用施工区施工期内多年黄河平均水位加0.5m超高，确定围堰高程13.4 m；二是围堰外坡采取防冻措施，由于围堰外坡靠近主河槽，围堰填筑完成后，在围堰外坡设置钢管与钢板相结合的防护层，减少冰凌对坝体的直接破坏；三是围堰留有加高的余地，当外水位高于设防水位时，可随时加高围堰；四是围堰与高喷桩平台一起填筑，平台高度为13.4m。

4.2基坑支护和截渗

为减少开挖对黄河大堤的影响，采用高压旋喷桩截渗墙进行基坑支护和截渗，基础处理也采用高压旋喷桩，在基坑四周布置四排高喷桩，内侧两排，内插钢管增加高喷桩强度。高喷桩完成并达到一定强度后，进行基坑开挖，开挖土方置于围堰外侧以加固围堰。为确保在泵室及闸底板浇筑时基坑无水，在每侧泵室各打2眼直径50 cm的渗井备用，若高喷桩截渗效果达不到预期目的，安装潜水泵进行基坑降水。

4.3高温养护

工程2012-10-22开工，2013-02-05完工。由于施工场地位于黄河大坝内侧，当年黄河水量较往年同期相比偏大，水位居高不下，给施工带来了很大困难和风险，再加上遇到严寒降雪天气，施工难度倍增。工程施工人员采取严格的冬季施工工艺，混凝土浇筑采用高温蒸汽养护措施，即用塑料布覆盖，布下充高压蒸气，保证温度60℃以上，持续时间达24 h，确保混凝土达到设计强度要求。