青岛市黄水东调承接工程技术方案研究
2020-03-27黄宗章
黄宗章
(胶州市水利局,山东 胶州266300)
1 引言
青岛市水资源贫乏,多年平均降水量691.6mm,多年平均水资源总量为2.15×109m3,多年平均水资源可利用总量1.37×109m3,全市水资源开发利用率为37.5%,逼近国际公认的水资源开发利用40%警戒线,水资源短缺影响了当地经济社会发展。为长远解决青岛供水难题,实施青岛市黄水东调承接工程非常必要。
2 工程基本情况
该工程起始点为山东省黄水东调二期宋庄东延工程输水管线末端(平度市明村镇傅李庄村北),承接工程输水主管线末端为拟建官路水库,设计流量为9m3/s,加大流量为15m3/s;官路水库建设前,自输水主管线上分设东部、南部、北部3 条输水管线。(1)东部输水管线接入大沽河暗渠和挪城水库暗渠,利用现有管网向即墨、市内五区供水,设计流量4.92m3/s;(2)南部输水管线接入现状棘洪滩水库向青岛西海岸新区的供水管线,利用现有管网向胶州、青岛西海岸新区供水,设计流量3.27m3/s;(3)北部输水管线接入平度市兴平水厂西新河泵站前池,利用现有管网向平度市供水,设计流量0.81m3/s。
青岛市黄水东调承接工程主要特性指标如表1~表4 所示。
表1 宋庄东延工程管线设计指标
表2 主线加压泵站设计指标
表3 拟建官路水库设计指标
表4 南部输水管线加压泵站设计指标
3 技术方案
3.1 管材选择
综合考虑管道生产和防腐等因素,输水主管线采用涂塑复合螺旋钢管(钢材牌号为Q355C)和涂塑复合直缝钢管(钢材牌号为Q235B);南部输水管线采用涂塑复合螺旋钢管和涂塑复合螺旋钢管(钢材牌号为Q235B);东部输水管线采用涂塑复合螺旋钢管和涂塑复合螺旋钢管(钢材牌号为Q235B);北部输水管线采用DN1000mm 球墨铸铁管。
3.2 管道覆土要求
按照GB 50013—2006《室外给水设计规范》和GB 50268—2008《给水排水管道工程施工及验收规范》的规定,确定管道覆土:输水主管线DN3000mm 钢管最小管顶覆土厚度应不小于2.1m;东部输水管线DN2200mm 钢管最小管顶覆土厚度应不小于1.6m;南部输水管线DN2000mm 钢管最小管顶覆土厚度应不小于1.4m;北部输水管线DN1000mm 球管最小管顶覆土厚度应不小于0.7m;管道过河沟倒虹及穿越公路处管顶覆土深度不小于2.5m。
3.3 管沟横断面
根据输水管道沿线工程地质情况,管道沿线设计管沟断面选择为梯形。降水后管沟的开挖边坡:粉土层、粉质黏土开挖坡比为1∶1.25;砂层主线段开挖坡比为1∶1.25,其他线路砂层开挖坡比为1∶1.5;岩层开挖坡比为1∶0.5;过河、沟倒虹处开挖边坡为1∶1.5,要求管道两侧预留宽度满足管道安装施工要求。
3.4 交叉建筑物
穿越河、沟一般采用倒虹型式开挖施工或顶管施工。根据山东省水利厅关于印发的《山东省涉水建设项目防洪与输水影响评价技术要点暂行规定》(鲁水建字〔2017〕9 号):第十七条“(一)优先采用定向钻施工方式,其次,采用顶管(盾构)施工方式,再次采用挖沟敷埋施工方式,也可采用多种施工方式相结合。(二)穿越骨干河道、调水工程干线及重要直线、大型灌区干渠及其重要支渠的,不宜采用挖沟敷埋管道施工方式”。
管道穿越高速公路、国道以及省道,根据《中华人民共和国公路法》及《公路安全保护条例》,在保障交通畅通的前提下,征得公路主管部门的同意后,可采用顶套管施工方式。
管线穿越铁路段应根据铁路部门要求,委托有资质的单位专项设计、施工。
3.5 防腐措施
钢管、管件的内、外防腐前应进行表面预处理。除锈等级应达到GB/T 8923.1—2011《涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的目视评定》中规定的Sa2.5 级。内表面锚纹深度应达到40~100μm,外表面锚纹深度应达到50~90μm。
钢管、管件的内防腐采用热熔结环氧树脂粉末防腐理,执行标准CJT 120—2016《给水涂塑复合钢管》,内涂层厚度≥0.45mm;钢管、管件的外防腐采用3 层结构挤压聚乙烯防腐,执行标准GB/T 23257—2017《埋地钢质管道聚乙烯防腐层》,其外防腐层自内向外及涂层厚度要求分别为:第一层环氧粉末涂层厚度≥150μm,中间胶黏剂层厚度≥170μm ,外层聚乙烯防腐层最小厚度≥4.2mm。
4 调度运行方式
青岛市水务管理局负责每年向山东省水利厅申报年调引黄河水量,并负责青岛市黄水东调承接工程水量统筹调配;青岛市黄水东调承接工程建成后,引黄济青渠道承担原南水北调一期长江水量、引黄济青工程批复的黄河水量输送任务,青岛市黄水东调承接工程负责输送黄水东调工程分配的黄河水量;青岛市境外的省黄水东调工程由山东省水利厅负责调度,山东水务发展集团有限公司负责管理。青岛市境内的黄水东调承接工程自平度傅李庄接引省黄水东调客水,向青岛市供水,工程由青岛市水务管理局负责调度,青岛水务投资开发有限公司负责管理。
5 效益分析
青岛市是资源性缺水城市,本地水源无法支撑经济社会的快速发展。按照《青岛市水源建设及配置“十三五”规划》,现状城市供水水源能力5.6×108m3,预测到2020 年,城市需水量将达到8.89×108m3,缺水3.29×108m3。预测到2030 年,城市需水量将达到1.186×109m3,缺水6.26×108m3。通过实施黄水东调承接工程,增加客水调引量,之后适时启动官路水库建设,实现青岛市“双路供水、双库调蓄”目标,有效提升城市供水安全保障水平。