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三峽供水工程建設(shè)回顧與思考
朱家屋場1#水廠船→120調(diào)節(jié)水池→西陵大道供水主干管
(9萬t/日) (2*2000m3)(3275m)
右岸生活水系統(tǒng)
水上水廠船→白廟子水廠→西陵大道供水主干管
(2萬t/日)(4000m3配水池) (3000m)
左岸生產(chǎn)水系統(tǒng)
覃家沱2#水廠船→DN900供水干管→116調(diào)配水池及泵站
(9萬t/日) (700m) (2*5000m3)
左岸生活水系統(tǒng)
鷹子嘴水廠→江峽大道DN600→140三級泵站→180高位水池
(3.7萬t/d) 供水主干管(5753m) 2000m3500m3 2.3 二期工程 2.3.1 供水用戶 二期主體工程的施工重點在左岸,主要進行泄洪大壩、左岸電站廠房及永久船閘等項工程的施工。右岸在二期工程期間工程施工強度較低,主要是茅坪大壩施工、廠壩巖坡段施工、地下廠房進口段施工、三期碾壓混凝土圍堰段岸坡段施工等用水。 1999年混凝土年澆筑強度達到458萬m3,最大日、月澆筑強度為2.18萬m3/d、54.5萬m3/月。 2.3.2 系統(tǒng)的建設(shè)和布置 右岸二期供水系統(tǒng)的布置與一期基本相似,但做了一些局部調(diào)整。 右岸生活水系統(tǒng)在原有主干管的基礎(chǔ)上,將管網(wǎng)向下游延伸至楊家灣碼頭以下,向內(nèi)延伸至東岳廟小區(qū)。 由于二期右岸生產(chǎn)水用水量不大,原停泊于朱家屋場的1#9萬t/d水廠船移至左岸??紤]利用原水廠船碼頭平臺及岸上基地,采取潛水泵取水,凈水器處理凈化的方式,新建一座日產(chǎn)1萬t的凈水器廠,以滿足右岸二期生產(chǎn)用水的需要。右岸生產(chǎn)水管網(wǎng)系統(tǒng)仍保持不變。 左岸二期供水系統(tǒng)在一期系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,作了大量的補充和完善。 生活水系統(tǒng)對江峽大道南北側(cè)的供水管網(wǎng)進行了完善,并增加了沿江峽一路的DN500次干管,基本完成了左岸施工期生活水管網(wǎng)的建設(shè)。 二期左岸生活水管網(wǎng)布置簡圖 二期左岸生產(chǎn)水系統(tǒng)布置簡圖 生產(chǎn)水系統(tǒng)與一期相比,作了較大的調(diào)整和變化。 系統(tǒng)布置的主要特點為: (1)一期分置在左右岸的兩艘9萬t水上水廠船集中布置在隔流堤,作為二期左岸生產(chǎn)水的水源; (2)整個系統(tǒng)以116調(diào)配泵站為調(diào)度轉(zhuǎn)配中心,可大致分為廠壩供水系統(tǒng)和永久船閘供水系統(tǒng)。 廠壩供水系統(tǒng)通過116調(diào)配水池及泵站,自流供應(yīng)79系統(tǒng)、82系統(tǒng)及80高程以下的大壩施工用水,加壓供應(yīng)120系統(tǒng)、90系統(tǒng)及80高程以上的大壩施工用水。 永久船閘供水系統(tǒng)以98.7泵站為中心,通過165泵站、172泵站、230高位水池供應(yīng)98.7系統(tǒng)、古樹嶺系統(tǒng)及永久船閘不同高程的施工用水。 (3)整個生產(chǎn)水系統(tǒng)以215高位水池作為系統(tǒng)的緊急備用水源和高區(qū)管網(wǎng)的調(diào)節(jié)水池,并以生活水管網(wǎng)作為緊急事故時的補充水源。 2.3.4 三期工程 三期主體工程的施工重點又轉(zhuǎn)移至右岸。 右岸三期主要施工項目有三期圍堰、右廠房壩段及右岸非溢流壩段等。 供水系統(tǒng)三期工程將隨三期工程的總體規(guī)劃作相應(yīng)布置和調(diào)整,目前的初步設(shè)想是:在二期工程末分別在左岸壩頭下游160平臺和右岸楓箱溝建永久水廠,取水庫水自流供應(yīng)左右岸生活區(qū)用水;將1#、2#水上水廠船集中移至右岸明渠上游右側(cè),向下游自流供應(yīng)大壩混凝土施工、冷卻用水和施工企業(yè)用水。 3、供水系統(tǒng)的運行管理 1995年6月,總公司工程建設(shè)部頒布了《三峽施工供水管理辦法》,標志著供水系統(tǒng)的運行管理走入了制度化的正軌。在實際運行中,這一辦法也在不斷改進和完善。 三峽施工供水系統(tǒng)的運行管理主要具有以下特點: (1)業(yè)主宏觀控制:由主管項目部對供水方案、運行方式、供水計劃、供水調(diào)度及供水單價進行宏觀管理,使供水運行管理與工程建設(shè)要求緊密結(jié)合,并服從于工程建設(shè)需要。 (2)委托管理方式:初期采取左岸系統(tǒng)由葛洲壩電廠三峽左岸水廠承包,右岸系統(tǒng)由葛洲壩集團公司承包。自1999年10月起,整個系統(tǒng)均由葛洲壩電廠三峽水廠進行承包。 (3)成本控制辦法:初期承包單位按供水單價0.35元/t,運行、維護、檢修進行總包干,固定資產(chǎn)不提折舊;更改工程采用項目單列,費用在供水概算水價與承包供水單價的價差中列支。二期承包合同加大了對供水單價成本控制的力度和深度,對固定成本和非固定成本分開進行了核算,對二期水廠勞動定員、電費和藥劑費的單位制水成本等指標進行了核定,由實際供水量核算出運行實際成本后,與供水單價進行比較,實行多扣少補;大修、更改、防汛等項目采用項目單列。 4、體會和討論 4.1 規(guī)劃和設(shè)計 4.1.1 規(guī)劃和設(shè)計的原則 供水系統(tǒng)作為輔助系統(tǒng),其規(guī)劃、設(shè)計和建設(shè)既要提前于主體工程的進度,又要能夠根據(jù)主體工程相關(guān)系統(tǒng)的變化作相應(yīng)調(diào)整。因此,“一次規(guī)劃,主動靈活,分步實施”應(yīng)作為系統(tǒng)規(guī)劃和設(shè)計的原則。 4.1.2 重視和加強對凈水器的研究和使用 凈水器實際上是一座小型水廠,將混凝、沉淀、過濾等過程巧妙地組合在一起,具有投資省、占地小、建設(shè)周期短、可移動和重復(fù)利用的優(yōu)點。它在水利工程施工前期供水系統(tǒng)中,??砂l(fā)揮重要的作用,也可用于施工期內(nèi)部分人口較集中,而遠離生活區(qū)的臨時營地的供水。目前三峽使用的凈水器產(chǎn)水量為50m3/h、100m3/h,為輕型陶粒濾料。從實際運行情況的總結(jié)看,凈水器的使用在以下兩個方面需進一步完善和研究:首先,提高凈水器產(chǎn)量的關(guān)鍵在于濾料的選擇。它既要盡可能地提供更高的濾速以提高產(chǎn)水量,又要解決好反沖洗的徹底程度與濾料的破碎損失之間的矛盾。目前,國內(nèi)對顆粒濾料、纖維濾料、微濾料等新型濾料都有不斷的使用和研究,應(yīng)跟蹤和了解這方面的最新動態(tài)。其次,凈水器的抗沖擊負荷能力較低,在源水濁度變化較大的情況下,工藝流程的控制參數(shù)要作相應(yīng)調(diào)整,如投藥量要由運行人員通過窗口觀察礬花形成情況來進行調(diào)整,這樣對運行人員的素質(zhì)和經(jīng)驗要求較高,所以其工藝設(shè)計還有待進一步完善和改進。 4.1.3 生活水的預(yù)處理和后處理工藝 目前三峽生活水的水源取自長江水,水質(zhì)情況總體良好。但由于取水泵站上下游都有排污口,水體呈現(xiàn)一定程度的富營養(yǎng)化,表現(xiàn)為沉淀池和濾池中藻類繁殖異常。在運行中,藻類與濾料表面形成藻類泥糊堵塞濾池,使過濾周期縮短,反沖洗耗水量增加,并且藻類的代謝產(chǎn)物如糖酸、糖醛酸與鐵鹽、鋁鹽混凝劑形成配位絡(luò)合物,降低混凝效果,而且這種絡(luò)合物是電中性膠體,能穿透濾池影響出水濁度,造成管網(wǎng)腐蝕和二次污染。目前在常規(guī)工藝中采用預(yù)氯化的方法,但由此產(chǎn)生的副產(chǎn)物THMs、HAAs、MX等不能被常規(guī)工藝去除而進入管網(wǎng),目前只能通過調(diào)整出廠水的PH值來降低副產(chǎn)物的濃度。不久前,水廠對出廠水水質(zhì)進行了多項指標的化驗,都能夠滿足國家生活飲用水標準。 在永久水廠的設(shè)計中,應(yīng)充分考慮未來三峽水庫水的富營養(yǎng)化問題,對源水進行預(yù)處理;同時,考慮到三峽壩區(qū)及周圍地區(qū)未來發(fā)展方向為旅游地區(qū),部分用戶可能對水質(zhì)有較高要求,這就需要對出廠水進行深度后處理。永久水廠的設(shè)計和施工即使不考慮實施,也應(yīng)留有完善余地。 目前,生物氧化處理與常規(guī)工藝相結(jié)合,是預(yù)處理的發(fā)展趨勢;而臭氧氧化處理與活性炭吸附,是后處理工藝中較成熟的技術(shù)。 4.1.4 水上水廠船的船岸連接 水廠船集取水、制水和加壓于一體,可靈活移動,在三峽工程生產(chǎn)供水系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用。水廠船應(yīng)用于大型水利工程,從三峽的實際使用情況看,施工期河勢變化對水廠船船岸連接的影響,要引起更多的重視。 水廠船的船岸連接最初采用的是搖臂管橋方式,船岸兩端采取雙向活絡(luò)接頭進行連接。1998年汛期,由于導(dǎo)流明渠通水對河床進行了再造,船體由于受到江心側(cè)至岸側(cè)的壅浪沖擊而產(chǎn)生劇烈搖晃,使兩端活絡(luò)接頭受到破壞,水廠船被迫停產(chǎn)。汛后,針對出現(xiàn)的這一問題,對水廠船的船岸連接方式進行了改造:1#水廠船采用浮船連接,岸坡段用若干小浮囤進行過渡,浮囤在水漲時自然依次浮起,水落時自然依次下落并被限位在岸坡上,這樣就克服了常規(guī)階梯式連接方式中接口拆卸復(fù)雜而不能適應(yīng)水位快速漲落的缺點;2#水廠船考慮到利用原搖臂管橋結(jié)構(gòu)和近岸淤積,增加一浮船作為管橋的載體,岸端結(jié)構(gòu)形式不變,浮船端在限位范圍內(nèi)可自由滑動以適應(yīng)船體搖晃,而浮船由于位于水廠船內(nèi)側(cè),受到波浪的沖擊較小,從而提高了連接結(jié)構(gòu)的安全性。從1999年的度汛情況看,這兩種連接方式均經(jīng)受住了洪水的考驗。 4.1.5 生產(chǎn)水調(diào)配系統(tǒng)的合理配置 (1)混凝土拌和系統(tǒng)和混凝土大壩施工系統(tǒng),其用水進行比較:①混凝土拌和系統(tǒng)用水日變化系數(shù)較小,供水管網(wǎng)壓力變化平穩(wěn);大壩施工系統(tǒng)用水量和壓力變化較大,供水管網(wǎng)壓力變化也較大。②發(fā)生系統(tǒng)事故停水,備用水量有限時,由于兩個系統(tǒng)適應(yīng)手段和重要性的不同,需限制大壩施工用水,而優(yōu)先供給混凝土拌和用水。因此,這兩種系統(tǒng)的供水管網(wǎng)不宜接在同一條供水主干管上,而應(yīng)分別設(shè)置。 (2)混凝土拌和系統(tǒng)是生產(chǎn)水用戶中的重中之重,而且其內(nèi)部各用水點對供水壓力要求各異,在現(xiàn)場場地允許的情況下,可考慮設(shè)調(diào)配水池,一方面可根據(jù)其內(nèi)部要求自行加壓,既不影響管網(wǎng)中其它用戶的壓力,又可降低主管網(wǎng)壓力,減少工程投資和運行成本;一方面,在主管網(wǎng)發(fā)生事故時具有一定的儲備水量,可盡量減少對生產(chǎn)的影響。 (3)生產(chǎn)水在施工前期和施工高峰期的用水量變化很大,在調(diào)配泵站水泵選型時,應(yīng)考慮大小水泵的搭配和變頻設(shè)備的選用。 4.2 工程建設(shè) 供水系統(tǒng)的建設(shè)主要分管網(wǎng)施工、水池土建、設(shè)備安裝三個方面。 4.2.1 管網(wǎng)施工 (1)質(zhì)量:質(zhì)量控制的重點在于:①管溝的開挖、回填和基礎(chǔ)處理;②支墩、鎮(zhèn)墩的大小和強度;③鋼管的內(nèi)外防腐;④管道焊接的坡口和工藝。 (2)進度:進度控制的重點在于管線選擇前的規(guī)劃和協(xié)調(diào)。 (3)管材的選用:三峽供水系統(tǒng)使用的管材主要有:①預(yù)應(yīng)力混凝土管;②球墨鑄鐵管;③鋼管。從每km管道的綜合單價看,①〈②〈③;從使用情況看,①和②適用于地形起伏小,管道基礎(chǔ)好,施工干擾小的場合,其中②更適合于小管徑、壓力高的場合,而③適合于地形情況復(fù)雜,施工干擾大的場合。 (4)閥門的選擇與應(yīng)用:目前應(yīng)用的閥門主要有閘閥和蝶閥兩種,其中又以蝶閥應(yīng)用得最為普遍??偟膩碚f,安裝空間足夠、電源方便可靠、處于關(guān)鍵部位的主閥,可考慮應(yīng)用電動閘閥;其余部位應(yīng)采用蝶閥。蝶閥在使用中的最大問題是關(guān)閉不嚴,影響管網(wǎng)的事故搶修,而其中80%是由于密封圈損傷或密封圈與閥體之間被異物堵塞。目前,各廠家不論是采取硬密封還是軟密封,比較成功的密封圈的材料都需要從國外進口,從而使整體價格昂貴;還有一種思路是可更換式密封圈,這種技術(shù)還需要進一步研究和完善,值得關(guān)注和試用。 4.2.2 水池土建 (1)質(zhì)量 控制重點為:①原材料的進場試驗;②模板的數(shù)量和質(zhì)量;③振搗設(shè)備的類型和數(shù)量; (2)進度控制重點為:①勞動力的合理安排;②事先考慮節(jié)日、天氣對工期的影響; 水池土建質(zhì)量和進度的控制關(guān)鍵要抓好施工隊伍資質(zhì)審查和旁站監(jiān)理這兩個環(huán)節(jié)。 4.2.3 設(shè)備安裝 (1)質(zhì)量 控制重點在于設(shè)備的出廠驗收和現(xiàn)場調(diào)試。 (2)進度 控制重點為:①廠家的資質(zhì)和信譽;②訂貨合同中各項技術(shù)參數(shù)的詳盡;③設(shè)備的運輸方法和途徑;④現(xiàn)場調(diào)試的技術(shù)指導(dǎo)。 4.2.4 合同管理與施工單位的選擇 考慮到管網(wǎng)工程受其它因素的影響較多,在實際施工中可能會有較大的調(diào)整和變化,在合同管理中,可考慮對水池土建和設(shè)備安裝進行總價承包,而對管網(wǎng)工程實行單價承包。 供水系統(tǒng)在施工前期,由于受到總體規(guī)劃、交叉施工等因素的影響,工期往往延誤,而導(dǎo)致施工后期工期較緊,不能完全按照正常施工進度安排來進行,因此對施工隊伍的選擇,應(yīng)注重其施工技術(shù)能力、現(xiàn)場施工經(jīng)驗和協(xié)調(diào)能力,以做到“召之能來,來之能戰(zhàn),戰(zhàn)之能勝”。 4.3 運行管理 4.3.1 運行管理工作的核心和原則 運行管理工作的重點和核心是為工程建設(shè)服務(wù),這也是衡量其工作成敗的唯一標準,在實際工作中應(yīng)本著“以服務(wù)為目的,以管理為手段,以溝通為紐帶”的原則來進行。首先,要進一步改進行業(yè)管理中的一些沿襲做法,改善服務(wù)態(tài)度和提高服務(wù)質(zhì)量,如增加上門服務(wù),簡化報裝手續(xù)和縮短報裝時間,手續(xù)費用明細公開等;其次,要在完善管理制度的同時,加大管理力度,以保障大部分用戶的正當(dāng)利益;最后,在主管部門、運行管理單位和用戶之間應(yīng)建立暢通的信息傳遞渠道,加強彼此溝通和了解,逐步做到相互理解和相互支持,爭取以最快、最圓滿的方式處理出現(xiàn)的問題和糾紛。 4.3.2 成本控制與技術(shù)改造 在保證為工程建設(shè)服務(wù)的前提下,不斷提高供水質(zhì)量和降低供水成本,是運行管理中需同時并重的兩個重點。隨著工程建設(shè)的進展和總公司改革的不斷深入,技術(shù)革新與改造將會是解決這兩個問題的主要途徑和手段。在水廠的運行成本中,可考慮設(shè)立一定的資金作為技改基金,還可進一步考慮將供水核算成本與實際支出的差額,除一部分留做水廠自有資金外,其余大部分可進入技改基金進行滾動;再輔以必要的審批和監(jiān)督,就可以達到既保證技改基金的正確用途、又可以使降低成本和技術(shù)改造之間形成良性互動的目的。 4.4 信息交流和共享 4.4.1 系統(tǒng)規(guī)劃與用戶系統(tǒng)的銜接 系統(tǒng)總體規(guī)劃布置與各用戶系統(tǒng)的分配布置,這兩方面的信息應(yīng)做到及時溝通和了解,一方面系統(tǒng)規(guī)劃只有在清楚地了解各用戶用水量、用水壓力等級、用水量年月日變化特點的基礎(chǔ)上,才會更合理和更有針對性;另一方面,各用戶系統(tǒng)的布置也只有在透徹地了解總體規(guī)劃的布置和思路后,才不會與總體布置發(fā)生重復(fù)和沖突。 4.4.2 新材料、新工藝的跟蹤與應(yīng)用。 不斷跟蹤有關(guān)設(shè)備、材料和技術(shù)的最新資訊,并適時應(yīng)用于工程實踐,以提高系統(tǒng)的安全可靠性和降低生產(chǎn)運行成本,這是采用新材料、新技術(shù)的出發(fā)點和最終目的。 4.4.3 設(shè)備材料的充分再利用 水利工程施工工期長,高峰時間短,不同部位的高峰在時間上可交叉,而設(shè)備材料具有一定的使用周期(如水泵使用維護得當(dāng),壽命為10~15年),因此對設(shè)備材料進行充分利用和合理調(diào)劑,可降低部分工程投資。有必要考慮在總公司內(nèi)部,甚至可推廣至各參建單位之間,建立相關(guān)設(shè)備材料的共享信息網(wǎng),將有關(guān)產(chǎn)品的廠家、型號、技術(shù)參數(shù)和使用年限等信息上網(wǎng),以租賃、折舊轉(zhuǎn)讓等多種方式進行互通和交流。但是,由于涉及國有固定資產(chǎn)管理等因素,應(yīng)對之進行有序組織和有效監(jiān)管。 6、結(jié)束語 三峽工程供水系統(tǒng)目前共完成3座陸上水廠、3艘水上水廠船,日供水能力達到24.2萬t,累計總供水量達到16658萬t;共完成管路建設(shè)約60km,總投資近2.0億。這一系統(tǒng)的投入,為三峽工程施工高峰期的生產(chǎn)生活用水提供了有力保障。這一成績來之不易,是參與建設(shè)的各設(shè)計、施工、監(jiān)理、運行單位共同努力的結(jié)果。 “問渠哪得清如許,為有源頭活水來。”宏偉大壩的每一方混凝土中,都凝結(jié)著他們的智慧和汗水;而早日見到世紀大壩巍然屹立,是他們所有辛勤工作和默默奉獻的希望和夢想。
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