水电站库区取水系统规划设计

张璐 许尚勇

摘 要：水电站库区供水系统以水电站水库为水源，取水位置设在坝前约50～100m处的岸坡附近，系统设计规模为80m3/h，取水形式为水上浮筒式泵站及岸边联络管。小湾水电站工程属大（1）型一等工程，永久性主要水工建筑物为一级建筑 物。工程以发电为主兼有防洪、灌溉、拦沙及航运等综合利用效益，水库具有不完全多年调节能力，系澜沧江中下游河段的“龙头水库”。

关键词：浮筒 管线 高位水池

中图分类号：TV732.1 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）07（a）-0069-06

1 工程概况

小湾水电站位于云南省西部南涧县与凤庆县交界的澜沧江中游河段，在干流河段与支流黑惠江交汇处下游1.5km处，系澜沧江中下游河段规划8个梯级中的第二级。小湾水电站工程属大（1）型一等工程，永久性主要水工建筑物为一级建筑物。工程以发电为主兼有防洪、灌溉、拦沙及航运等综合利用效益，水库具有不完全多年调节能力，系澜沧江中下游河段的“龙头水库”。

2 系统概述

水电站库区取水系统主要供左岸坝肩边坡绿化用水、左岸下游渣场绿化用水、右岸下游渣场绿化用水及左岸下游值守武警营地生活杂用水。

系统主要技术指标：

⑴总供水量：80m3/h；⑵分项供水量：①左岸绿化用水30m3/h；②右岸绿化用水15m3/h；③武警营地生活杂用水5m3/h；④其他用水30m3/h；⑶供水水质：SS≤20mg/L；⑷供水总扬程：424m；⑸泵站级数：2级；⑹水泵配置总功率：≈200kW（不计备用水泵）；⑺新建调节水池总容积：330m3（利用原有水池850m3）；⑻总建筑面积：110m2（不含箱式 变电所）；⑼新建输水管线总里程：≈10550m。

供水水源取自水电站库区。系统采用岸边浮筒取水， 泵站两级提升、高位水池自流供水的设计工艺。

3 设计依据

3.1 主要技术标准、规范

《生活饮用水水源水质标准》CJ 3020-93

《生活饮用水卫生标准》GB 5749-85

《城市居民生活用水量标准》GB/T 50331-2002

《给水排水制图标准》GB/T 50106-2001

《城市给水工程规划规范》GB 50282-98

《室外给水设计规范（1997年版）》GBJ 13-86

《室外排水设计规范》GBJ 14-87

《河流悬移质泥沙测验规范》GB 50159-92

《高浊度水给水设计规范》CJJ 40-91

《城镇给水厂附属建筑和附属设备设计标准》CJJ 41-91

《泵站设计规范》GB/B 50265-97

《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB 50069-2002

《给水排水工程管道结构设计规范》GB 50332-2002

《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2002

《砌体结构设计规范》GB 50003-2001

《建筑边坡工程技术规范》GB 50330-2002

《低压配电设计规范》GB 50054-95

《通用用电设备配电设计规范》GB 50055-93

《给水排水设计手册》

3.2 设计基本资料

（1）水文。

澜沧江发源于我国青海省境内，流经西藏自治区、云南省，从南阿河口出境后流经老挝、泰国、柬埔寨、越南等国，最后流入太平洋，全长4500km，流域面积79500km2。径流以降水补给为主，融雪补给只占少量。径流内洪水主要由暴雨形成，最大洪水一般出现在7～8月，洪水过程线以多峰型为主，其特点是峰高量大，历时较长。坝址段多年平均流量为1740m3/s，多年最大流量为13900m3/s，多年最小流量为388m3/s，降水量统计见表1。

（2）气象

枢纽施工区属亚热带气候，旱雨季分明。多年平均气温19.1℃。气象要素统计见表2。

（3）水源分析

根据《生活饮用水卫生标准》要求，于2012年9月委托思茅市疾病预防控制中心对澜沧江水进行水质分析。水质分析成果见表3。

4 系统设计

系统设计供水规模80m3/h。本系统设置仅景观绿化使用，不需设置净水设施，采用两级提升、高位水池自流供水的设计工艺；同时充分利用已有水池作为调蓄水池。原水通过岸边浮筒取水泵站提升至现有水池，后经加压泵站和自流输送至高位水池后供至各用户。系统工艺见图1。

系统主要设备有：岸边浮筒取水泵站配置约52m2的浮筒一座，D85-45×4型卧式多级离心泵1台；加压泵站配置 D46-50×6型卧式多级离心泵1台，D25-30×7型卧式多级 离心泵1台，D25-30×4型卧式多级离心泵1台。

系统主要设备技术参数见表4。

系统主要由取水构筑物、El.1324.70的现有水池、El.1430.00的现有水池，及El.1500.00和El.1600.00新建的 高位水池、输水管线及配套设施组成。各部分分述如下。

（1）取水构筑物。

在水电站库区取水主要难度为库区水位变幅大，常规取水方式难以适应库区水位变幅及实际用水时段不可控 的要求，故本系统取水构筑物采用浮筒泵站形式取水。 取水点设置于坝址上游库区左岸岸边。浮筒取水變幅为 60m，水位在EL.1180.00～EL.1240.00间。

取水泵站布置于浮筒船上，泵站设计流量80m3/h，设计扬程180m。设置一根DN125-30；L=20m钢丝编织高压胶管兼作固定绳。

（2）加压泵站。

加压泵站位于现有EL.1341.00m高位水池边上的EL.1324.70m平台，配置D46-50×6型卧式多级离心泵1台，D25-30×7型卧式多级离心泵1台，D25-30×4型卧式多级 离心泵1台。

分包加压供水至EL1600.00m高位水池、至EL1500.00m高位水池、至右岸EL1430.00m高位水池（见图4）。

（3）高位水池。

向左岸EL.1500.00～EL.1600.00边坡各条马道绿化滴灌供水的高位水池布置于EL.1600.00，同时在EL.1580.00 和EL.1540.00各布置一个20m3矩形水池以做减压兼较低 马道绿化供水调蓄水池；向左岸EL.1480.00高程以下的各 条马道绿化滴灌供水的高位水池布置于EL.1500.00，同时 在EL.1460.00和EL.1400.00各布置一个20m3矩形水池以 做减压兼较低马道绿化供水调蓄水池，同时在EL.1440.00 布置一个50m3矩形水池以做减压兼孔雀沟料场绿化供水 调蓄水池；在左岸EL.1267.00布置一个600m3作为武警营 地及渣场绿化用水（见图5）。

（4）输水管线。

系统输水管线起点为取水口，终点为高位水池进水接。输水管线全长10550m，其中DN150输水管420m，DN125输水管650m，DN100输水管8100m，DN50输水管1380m。管道材料全部采用镀锌钢管，采用地面明管沿公路或顺地形敷设。沿线采用支墩与支架相结合的支承方式，并在管线凸起处适当位置设排气阀，在较低处适当位置设泄水阀。

（5）配电控制系统。

系统设备电机安装总功率≈200kW，结合系统各主要设施的布置，整个供水系统分设两座配电所，一座布置于 取水泵站机房附近，配置1台SC（B）9-125/10（125kVA；10kV） 配电变压器，向取水泵站的用电设备供电；另一座布置于 供水厂加压泵房附近，配置1台SC-160/10（160kVA；10kV） 配电变压器，向供水厂加压泵站的用电设备供电。

系统高位水池设置远传液位计，通过传输线向供水厂 加压泵站传送液位信號。

5 结语

水电站库区取水系统设计开始于2012年8月，2013年4月完成系统规划设计，2013年12月底完成主要施工图，2014年5月建设完成。

系统设计主要难点为取水浮筒的变幅较大，采用钢丝编织高压胶管及90°往复摆动式接头，同时在岸边布置岸边联络管并每隔20m设置一个转接头，水位变幅在20m以内时由钢丝编织高压胶管作为连着线，变幅低于20m时直接更改转接头，以确保在不同水位变幅时均能从库区内取水。

参考文献

[1] 余奎，常作维，姚福海，等.水电工程施工组织设计规范（DL/T5397-2007）[S].北京：中国电力出版社，2007.

[2] 吴高见，黄富军，母中兴，等.水电水利工程施工环境保护技术规程（DL/T 5260-2010）[S].北京：中国电力出版 社，2010.

[3] 纪云生，康世荣，陈东山，等.水利水电工程施工组织设计 手册第四册[S].北京：中国水利水电出版社，1991.