水利工程论文-三峡供水工程建设回顾与思考.doc

水利工程论文-三峡供水工程建设回顾与思考摘要：三峡工程供水系统是三峡工程施工附属系统的重要组成部分之一，它不仅向三峡工程大坝施工及相关施工企业提供生产用水，而且是坝区建设者和周边移民生活饮用水的来源。系统目前共完成三座陆上水厂、三艘水上水厂船，日供水能力达到24.2万t，目前累计总供水量达到16658万t；共完成管路建设约60km，总投资近2.0亿。关键词：三峡工程供水系统建设和管理体会和讨论1系统概况三峡工程供水系统是三峡工程施工附属系统的重要组成部分之一，它不仅向三峡工程大坝施工及相关施工企业提供生产用水，而且是坝区建设者和周边移民生活饮用水的来源。三峡水利枢纽工程量大，施工期长。施工区域范围广、面积大，并且不同施工期的施工重点更替分布在长江左、右岸两个施工区。1.1供水系统布置特点(1)生产水和生活水，按施工期和长江左右岸，分别独立设置系统；(2)生产水和生活水，根据用户的性质和位置，采用分质、分压供应；(3)生产水系统的水源，根据施工期的供水规模和河床变化对取水工程的影响，主要采用两条9万t水上水厂船，进行左右岸相互调动和集中；其岸上管网的布置，根据取水水源和供水用户的变化，作相应调整；(4)生活水系统，在第一、二期施工时，在长江左、右岸的下游分别设立鹰子嘴水厂、白庙子水厂作为临时水厂；在三期工程时，三峡工程已蓄水发电，改用水库水源设立永久水厂；生活水临时管网大部分可考虑与永久管网相结合，只作局部调整和增加。1.2水源情况三峡工程供水系统以长江水作为取水水源。三峡坝址至宜昌间，长江610月为汛期，其来水量占全年72%，11月至次年5月为枯水期，以12月为最枯。长江在该河段多年月平均含沙量为1.89kg/m3，月平均最大含沙量为2.52kg/m3，瞬时最大含沙量为10.5kg/m3。该河段江水多年平均水温为18.0，冬季平均水温在911，夏季平均水温在2025。1.3供水对象生产水系统的主要供水对象为：开挖用水、混凝土施工用水、混凝土冷却通河水、通冷水等用水、混凝土拌和系统用水、制冷系统用水、砂石加工系统用水、施工生产区各附属加工企业用水等。生活水系统的主要供水对象为：坝区生活区内建设者和周边移民生活饮用水、施工生活区内安装基地、仓储、修理加工等施工附属企业。1.4用户用水量的主要特点(1)生活用水量的变化与一般中小城镇用水量的变化相似，日变化系数较小，而年变化系数较大。(2)水利工程的施工工程量一般呈跳跃式突变，施工高峰期工程量大而持续时间短，生产用水总量亦作相应变化。(3)水利工程的生产用水大户都是不连续生产的，一般每日生产一班、二班或三班，每班工作日制为67h，而不同用户的工作时间并不相同，造成生产用水的日变化系数较大。(4)为减少源水取水量和基坑排水量，根据不同用户排放废水的水质特点，分别对制冷系统和混凝土骨料加工、二次筛分系统排出的废水进行了回收处理以循环使用，供水系统只补充各用户的损耗水量。其中对于制冷系统和大坝混凝土冷却系统，设降温循环水设施，供水系统只补充5%的损耗水；对于混凝土骨料加工系统和二次筛分系统，分别设废水回收水处理设施，供水系统只补充30%的损耗水。在实际运行中、这部分补充水量会随处理设施运行情况的变化而作相应的变化。1.5供水水质标准生产水按水利水电工程施工组织设计规范对大坝施工用水、大坝混凝土用机械冷却用水等的水质要求，为保证通水不沉积，不堵塞蛇型冷却水管，混凝土表面不形成泥膜，有利于新老混凝土的结合，水质标准定为浑浊度20mg/l。生活水水质按国家生活饮用水标准执行，其中浑浊度3mg/l。1.6水处理工艺由于对生产水和生活水出厂水水质的要求不同，所以对应的水处理工艺也有所区别。下面以鹰子嘴水厂和9万t水上水厂船为典型，分别简单介绍三峡工程生产水和生活水的水处理工艺流程。生活用水处理工艺流程图生产用水水处理工艺流程图2供水系统的建设2.1准备期三峡工程供水系统自1991年开始进行规划设计，1993年完成并通过了供水系统施工总体规划，全面进入了施工建设阶段。同时在这一期间，为满足前期进驻人员和其它准备工程的需要，建成日产2000t水厂一座，敷设临时供水管路13km。源水采用长江水作为水源，用净化器处理后供应至用户。2.2一期工程2.1.1供水用户左右岸生活水供应左右岸生活区内的建设者、周边移民及生活区内小型施工企业的生活用水。一期主体工程的生产施工重点在右岸。右岸一期主体工程生产水主要用户是混凝土纵向围堰及导流明渠的开挖和施工用水。左岸一期主体工程生产水主要用户是永久船闸、临时船闸、升船机、左厂房的开挖和混凝土施工用水，混凝土拌和系统的拌和制冷、坝体冷却等用水。2.2.2系统建设与布置供水系统一期工程主要建成了四座水厂和供水管网的主干管。右岸生产水系统朱家屋场1#水厂船120调节水池西陵大道供水主干管(9万t/日)(2*2000m3)(3275m)右岸生活水系统水上水厂船白庙子水厂西陵大道供水主干管(2万t/日)(4000m3配水池)(3000m)左岸生产水系统覃家沱2#水厂船DN900供水干管116调配水池及泵站(9万t/日)(700m)(2*5000m3)左岸生活水系统鹰子嘴水厂江峡大道DN600140三级泵站180高位水池(3.7万t/d)供水主干管(5753m)2000m3500m32.3二期工程2.3.1供水用户二期主体工程的施工重点在左岸，主要进行泄洪大坝、左岸电站厂房及永久船闸等项工程的施工。右岸在二期工程期间工程施工强度较低，主要是茅坪大坝施工、厂坝岩坡段施工、地下厂房进口段施工、三期碾压混凝土围堰段岸坡段施工等用水。1999年混凝土年浇筑强度达到458万m3，最大日、月浇筑强度为2.18万m3/d、54.5万m3/月。2.3.2系统的建设和布置右岸二期供水系统的布置与一期基本相似，但做了一些局部调整。右岸生活水系统在原有主干管的基础上，将管网向下游延伸至杨家湾码头以下，向内延伸至东岳庙小区。由于二期右岸生产水用水量不大，原停泊于朱家屋场的1#9万t/d水厂船移至左岸。考虑利用原水厂船码头平台及岸上基地，采取潜水泵取水，净水器处理净化的方式，新建一座日产1万t的净水器厂，以满足右岸二期生产用水的需要。右岸生产水管网系统仍保持不变。左岸二期供水系统在一期系统的基础上，作了大量的补充和完善。生活水系统对江峡大道南北侧的供水管网进行了完善，并增加了沿江峡一路的DN500次干管，基本完成了左岸施工期生活水管网的建设。二期左岸生活水管网布置简图二期左岸生产水系统布置简图生产水系统与一期相比，作了较大的调整和变化。系统布置的主要特点为：(1)一期分置在左右岸的两艘9万t水上水厂船集中布置在隔流堤，作为二期左岸生产水的水源；(2)整个系统以116调配泵站为调度转配中心，可大致分为厂坝供水系统和永久船闸供水系统。厂坝供水系统通过116调配水池及泵站，自流供应79系统、82系统及80高程以下的大坝施工用水，加压供应120系统、90系统及80高程以上的大坝施工用水。永久船闸供水系统以98.7泵站为中心，通过165泵站、172泵站、230高位水池供应98.7系统、古树岭系统及永久船闸不同高程的施工用水。(3)整个生产水系统以215高位水池作为系统的紧急备用水源和高区管网的调节水池，并以生活水管网作为紧急事故时的补充水源。2.3.4三期工程三期主体工程的施工重点又转移至右岸。右岸三期主要施工项目有三期围堰、右厂房坝段及右岸非溢流坝段等。供水系统三期工程将随三期工程的总体规划作相应布置和调整，目前的初步设想是：在二期工程末分别在左岸坝头下游160平台和右岸枫箱沟建永久水厂，取水库水自流供应左右岸生活区用水；将1#、2#水上水厂船集中移至右岸明渠上游右侧，向下游自流供应大坝混凝土施工、冷却用水和施工企业用水。3供水系统的运行管理1995年6月，总公司工程建设部颁布了三峡施工供水管理办法，标志着供水系统的运行管理走入了制度化的正轨。在实际运行中，这一办法也在不断改进和完善。三峡施工供水系统的运行管理主要具有以下特点：(1)业主宏观控制：由主管项目部对供水方案、运行方式、供水计划、供水调度及供水单价进行宏观管理，使供水运行管理与工程建设要求紧密结合，并服从于工程建设需要。(2)委托管理方式：初期采取左岸系统由葛洲坝电厂三峡左岸水厂承包，右岸系统由葛洲坝集团公司承包。自1999年10月起，整个系统均由葛洲坝电厂三峡水厂进行承包。(3)成本控制办法：初期承包单位按供水单价0.35元/t，运行、维护、检修进行总包干，固定资产不提折旧；更改工程采用项目单列，费用在供水概算水价与承包供水单价的价差中列支。二期承包合同加大了对供水单价成本控制的力度和深度，对固定成本和非固定成本分开进行了核算，对二期水厂劳动定员、电费和药剂费的单位制水成本等指标进行了核定，由实际供水量核算出运行实际成本后，与供水单价进行比较，实行多扣少补；大修、更改、防汛等项目采用项目单列。4体会和讨论4.1规划和设计4.1.1规划和设计的原则供水系统作为辅助系统，其规划、设计和建设既要提前于主体工程的进度，又要能够根据主体工程相关系统的变化作相应调整。因此，“一次规划，主动灵活，分步实施”应作为系统规划和设计的原则。4.1.2重视和加强对净水器的研究和使用净水器实际上是一座小型水厂，将混凝、沉淀、过滤等过程巧妙地组合在一起，具有投资省、占地小、建设周期短、可移动和重复利用的优点。它在水利工程施工前期供水系统中，常可发挥重要的作用，也可用于施工期内部分人口较集中，而远离生活区的临时营地的供水。目前三峡使用的净水器产水量为50m3/h、100m3/h，为轻型陶粒滤料。从实际运行情况的总结看，净水器的使用在以下两个方面需进一步完善和研究：首先，提高净水器产量的关键在于滤料的选择。它既要尽可能地提供更高的滤速以提高产水量，又要解决好反冲洗的彻底程度与滤料的破碎损失之间的矛盾。目前，国内对颗粒滤料、纤维滤料、微滤料等新型滤料都有不断的使用和研究，应跟踪和了解这方面的最新动态。其次，净水器的抗冲击负荷能力较低，在源水浊度变化较大的情况下，工艺流程的控制参数要作相应调整，如投药量要由运行人员通过窗口观察矾花形成情况来进行调整，这样对运行人员的素质和经验要求较高，所以其工艺设计还有待进一步完善和改进。4.1.3生活水的预处理和后处理工艺目前三峡生活水的水源取自长江水，水质情况总体良好。但由于取水泵站上下游都有排污口，水体呈现一定程度的富营养化，表现为沉淀池和滤池中藻类繁殖异常。在运行中，藻类与滤料表面形成藻类泥糊堵塞滤池，使过滤周期缩短，反冲洗耗水量增加，并且藻类的代谢产物如糖酸、糖醛酸与铁盐、铝盐混凝剂形成配位络合物，降低混凝效果，而且这种络合物是电中性胶体，能穿透滤池影响出水浊度，造成管网腐蚀和二次污染。目前在常规工艺中采用预氯化的方法，但由此产生的副产物THMs、HAAs、MX等不能被常规工艺去除而进入管网，目前只能通过调整出厂水的PH值来降低副