铜川市龙潭水库供水工程设计方案比选

2018-05-04姚凯

陕西水利 2018年2期

姚凯

（陕西省铜川市水务局，陕西铜川727000）

1 概况

龙潭水库枢纽工程位于铜川市耀州区境内的赵氏河上游，东距耀州城区16 km，距离铜川市新区10 km，是一座以城乡生活、工业供水为主，兼顾防洪和生态旅游效益的综合利用水利工程。龙潭水库枢纽工程主要由拦河坝、导流泄洪洞、龙抬头潜孔泄洪洞等组成，正常蓄水位711.6 m，设计洪水位715.04 m，死水位701.2 m，总库容1766万m3，调节库容为566万m3。龙潭水库坝址处多年平均径流量为1304万m3，龙潭水库年总供水量551 m3。

2 供水方案拟定

铜川市龙潭水库供水工程主要任务是解决铜川新区和黄堡—耀州工业带发展所需的城镇生活和工业用水问题。

东岸供水作为铜川新区第二水源，满足双水源供水；同时亦可增强桃曲坡净水厂供水调节能力，为黄堡工业用水及沮河生态用水置换水量。城市内的城中村或市郊农村人饮由桃曲坡供水公司解决，对新区平老、平新至野狐坡一带、关庄镇南部部分村庄拟在关庄镇七保村建设净水厂，解决9000人生活及高效农业用水问题。

西岸供水主要解决坡头工业园区生活、工业及高效农业用水。

1）供水方案一：东、西岸共用一个供水泵站。优点：便于管理，输电线路短；缺点：泵站无论建在东、西一岸处，另一岸的供水管线均需穿过河道，供水管道的运行维护较为困难。

2）供水方案二：东、西岸各建一个供水泵站。优点：供水管道运行维护简单；缺点：管理较方案（一）繁锁，东、西岸均要建一条输电线路。

综上，从供水工程施工难易性、运行维护的难易程度角度出发，选择方案（二），东、西岸各建一座扬水泵站。

3 取水建筑物位置方案拟定

3.1 泵站选址原则

按照取水枢纽设计原则：泵站站址应根据流域或城建建设总体规划、泵站工程规模、运行特点和综合利用要求，考虑地形、地质、水源或容泄区、电源、枢纽布置、对外交通、占地、拆迁、施工、管理等因素，并考虑扩建的可能性，经技术经济比较确定。站址最好选在地形开阔、岸坡适宜，有利于工程布置的地点，宜选择在岩土坚实、抗渗性能良好的天然地基上，不应设在大的或活动性的断裂构造带及其他不良地质地段。站址应尽量选在交通方便和靠近电源的地方以方便机械设备、建筑材料的运输和减少输电线路的长度。选址时还要特别注意进水水流的平稳和流速分布的均匀以及避免发生流向改变或形成回流、漩涡等现象。

3.2 泵站选址方案

龙潭水库供水工程泵站选址拟定三种方案：方案一为坝后设站取水；方案二为坝前建站，分别向左右岸供水；方案三为库区东岸及西岸各建一个泵站，分别向东线和西线供水。按照拟定的三种选址方案，进行施工难易性和建后管理指标比较，见表1。

表1 泵站选址方案比较表

根据泵站选址方案比较表，虽然在库区内东、西岸各建一个泵站投资较高，但是此方案施工难度小，不用对已填筑好的坝体进行二次开挖和增加防渗措施，且利于建后的运行管理维护，同时便于泵站维护和管道检修。因此，东、西岸各建一个泵站方案为最优方案。

4 取水建筑物型式方案拟定

取水口位置在库区内，适合布置浮船式泵站取水和岸边竖井式泵站取水等构筑物。

4.1 浮船式泵站取水方案

浮船式泵站取水方案为在库区东、西岸坡各布置一艘安装加压水泵机组的浮船，浮船通过钢制悬臂连接岸边拴船铰支墩来固定，水泵机组安装在船舱底部骨架上。

经选型设计，浮船尺寸初步定为15 m×10 m×1.5 m，泵房高3.0 m，泵房采用夹心彩钢板制作，长11 m，宽7.0 m，包括主厂房和管理房。主厂房尺寸为8.0 m×7.0 m，管理房尺寸为3.0 m×7.0 m。与浮船相连的管道通廊尺寸为43 m×2.0 m×2.0 m，管道通廊与岸边的支撑平台相连。

4.2 竖井式泵站取水方案

竖井式泵站取水方案为在东、西岸坡布置竖井泵房从库内取水。竖井式泵站的集水井与泵房合建，机电设备布置紧凑，总建筑面积较小，吸水管长度较短，运行管理方便，适用于河岸坡度较陡、地质条件较好、洪枯水期岸边水深和泵站提水流量均较大的情况。

竖井式泵房由引渠段、进水室、主厂房及控制室四部分组成。引水渠采用梯形断面形式，长24 m，底板高程697.7 m，底宽5.00 m，边坡1∶0.3。进水室连接进水闸和泵房，进水室底板高程为638.40 m，高度1.8m。主厂房的平面尺寸长×宽为24.87 m×13 m，采用钢筋砼结构修筑。底板高程为698.6 m，为80 cm厚的钢筋砼结构，室内安装水泵及相关闸阀。控制室内布置电气控制柜两面。