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输水工程线路设计方案比选

2016/02/21 阅读:

[摘要]

文中以三湾水利枢纽及输水工程输水线路设计为例,对三条输水线路从工程安全性、线路所穿障碍物、施工条件、直至工期和投资,进行了计算分析比较,得出:山上线要优于沿江线和外环线。推荐山上线方案。

[关键词]

输水线路;方案比较;分析

1概述

三湾水利枢纽位于爱河干流下游,坝址在丹东市振安区九连城镇庙岭村,距丹东市25km,主要是以城市供水为主,兼顾发电,并为丹东市供水提供安全保障的大型综合利用水利工程,工程由水利枢纽工程、输水管线和净水厂三部分组成。

2三条输水线路方案

1)沿江线。由三湾水利枢纽加压泵站双管至九连城一组,分出蛤蟆塘水厂分支后,双管直接连接铁路水源、鸭绿江水厂后,单管联接爱河水源、鸭绿江造纸厂水源、临江水源、江桥水厂、化纤水源至四道沟净水厂。线路全长31.01km,其中主干线长29.28km,分支线长1.73km。管道总长度46.255km。2)外环线。由三湾水利枢纽取水泵站双管至九连城一组,分为两支,一支单管沿外环路至新建蛤蟆塘净水厂、化纤净水厂和新建四道沟净水厂;另一支单管沿沿江路直接联接铁路水源、鸭绿江水厂、爱河水源、鸭绿江造纸厂水源、临江水源至江桥水厂。线路全长51.156km,其中主干线长37.268km,沿江应急线长11.688km,分支线长2.20km。管道总长度59.739km。3)山上线。由三湾水利枢纽取水泵站双管至九连城一组,分出蛤蟆塘水厂分支后,双管分支直联接铁路水厂、分支直联鸭绿江水厂后,单管分支设加压泵站联接珍珠山水厂、鸭绿江造纸厂水厂、元宝山水厂、分支联接江桥水厂、化纤水源至四道沟净水厂。线路全长38.099km,其中主干线长31.699km,分支线长6.40km。管道总长度54.115km。

3方案比较

3.1工程安全性1)从管线与鸭绿江的距离来说,输水管线距离鸭绿江越近,受污染的几率越大。沿江线方案“东平交通门至四道沟净水厂段”沿鸭绿江沿岸的沿江景观路铺设,沿江线距鸭绿江最近。外环线方案主线远离鸭绿江,而沿江分支走向与沿江线相同,只是距离稍短。山上线方案无沿江分支均距离鸭绿江较远,因此,就与鸭绿江的距离而言,山上线最优,外环线次之,沿江线最差。2)从管线沿鸭绿江铺设的长度和负担水量来说,外环线的应急管路“东平交通门至江桥水厂段”也沿沿江路铺设,此段线路与沿江线方案主线重叠,但线路总长度较沿江线短6.333km,管径及所负担水量也较沿江线要小,因此可能受到污染的水量也较少。故就这点而言,山上线最优,外环线次之,沿江线最差。

3.2线路所穿障碍物输水管线所穿障碍物主要有隧洞、过河、过铁路、过防洪堤等。就线路所穿障碍物的数量来说,山上线和外环线相同,沿江线最少。但就工程安全和对障碍物的安全而言,沿江线1次穿越农村土堤,2次穿越丹东市城市防洪堤(墙)且线路大部分在防洪堤保护范围以外;外环线一次穿越农村段土堤,1次穿越丹东市城市防洪堤(墙),沿江分支在防洪堤保护范围以外;而山上线只穿越1次农村段土堤。因此,山上线最优,外环线次之,沿江线最差。

3.3施工条件鉴于该工程输水管线三个方案的管道线路长度、管道长度、线路地层岩性比例、地下水对管线施工的影响程度、所穿障碍物的类型和数量、临时占地、土石方平衡、拆迁量、施工场地等诸多方面都有很大差异,工程的施工难度相应也有较大差异,在同等条件下工期的长短也就不同。就施工难度而言,外环线施工工程量比另外两个方案多,同时有长3169m的隧洞,且沿国道铺设和穿越的次数较多,所以比较起来难度也最大。沿江线与山上线大多在城市道路下铺设,作业面相对较窄。沿江景观路最窄处仅8m宽,距离鸭绿江仅有几米到几十米,且地下水位较高,施工队伍施展不开,而山上线的线路较沿江线稍长,经过的岩石区长。所以综合起来,外环线的施工难度最大,山上线和沿江相差不大。

3.4工期和投资如三方案均采用两个工作面,每个工作面平均每天完成管沟开挖95m,管道铺设、设备安装及检验90m,沟槽回填85m,除去冬季无法施工的影响,则三方案的工期分别为:沿江线方案20个月、外环线方案24个月、山上线方案22个月。可见,就施工工期而言,外环线最长,山上线次之,沿江线最短。从工程投资来看,经总体计算沿江线与山上线投资较少,外环线投资最大。

4结论

线路比选应立足工程全局来进行决策,根据各方面因素影响综合考虑,从而筛选出投资较合理、社会环境影响小、各方宜接受的方案。三方案从工程的安全性、线路所穿障碍物、施工条件、以及工期和投资的比较与分析,山上线要优于沿江线和外环线,推荐山上街方案。

作者:杨坤 单位:丹东市水利工程建设质量与安全监督站

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