汤河水库分层取水改造工程简述

规划设计东北水利水电2015年第9期【文章编号]1002-0624(2015)09-0004-02汤河水库分层取水改造工程简述曹桂芬，李琦(辽宁省汤河水库管理局，辽宁辽阳111000)【摘要】针对汤河水库发生的供水水质异常问题，本文从施工条件、工程投资、社会影响及度汛风险等几个方面综合考虑，确定了分层取水的解决方案。工程完工后，供水水质问题已得到合理解决，各用水单位引水安全得到保障。[关键词】供水水质；分层取水；改造；汤河水库【中图分类号】TV671【文献标识码】A1概况汤河水库输水洞最初功能是泄洪和放空库容，但随着需求的增加，相应增加了发电、弓长岭矿山公司供水和辽阳自来水供水等功能。输水洞位于水库左岸，为圆型有压隧洞，洞径4．50111，长211．10m，进口底高程76．O0m，取水方式为底层取水。辽阳自来水公司取水口自输水道上分叉接引，弓长岭矿山公司利用输水洞及电站尾水供(引)水。辽阳石油化纤总公司取水口位于输水洞进口西南左侧水库陡崖处，泵房位于取水口北部水库外山麓下。取水口为竖井式，进口底高程84．O0m，出口底高程82．84m，取水方式为底层取水。鞍山自来水公司取水口位于辽阳石油化纤总公司取水口西北侧80m处，在取水口共建阀室，采用1室3个窗口的闸门取水方案。鞍山取水口采用塔式分层取水，共分3层，取水点底高程分别为82．o0，92．O0，102．O0mo2问题的提出2008年9月，辽化水厂报告汤河水库出库水体有异味。经过水库人员到库区、引水口、水厂巡查，发现水库输水道出水口处水的颜色泛白，河底水·4·草表面挂有白色绒毛状物体，而且水体带有异昧。辽化取水头部、辽阳自来水取水头部管道内水体也发现异味。通过对水质进行加密监测，监测结果表明：库区内表层水体未见异常，底层水体硫化物、锰、铁超标并伴有异味，由此导致对底层取水的辽阳石油化纤总公司和辽阳市自来水公司的取水水质产生影响，而对分层取水的鞍山自来水公司的取水水质没有影响。因此，为了有效预防水库底层水体再度出现异常进而影响供水水质现象的发生，对辽阳石油化纤总公司和辽阳市自来水取水头部改造是非常必要的。3解决办法解决该供水水质异常问题的方法有两种：一是水库放水，通过大剂量水体更换、清理库底沉积和污染物；二是在水库正常运行情况下，对各取水口进行更新改造，采用分层取水方式引水。但通过水库放水只是一种应急和治标的措施，水库大剂量弃水不仅影响水库正常的兴利调度，供水保证率也难以保证。而根据建标120—2009(城市给水工程项目建设标准>第二十九条规定：水库、湖泊取水工程应根据岸坡地形、地质、水深，2015年第9期东北水利水电规划设计结合不同水深、不同平面位置的水质变化和生物分布、输水线路的走向、原有水库输水设施的利用以及施工条件等因素，通过技术经济比较，选择合适的取水位置和取水形式。在水质随水深变化较大的区域取水时，宜考虑分层取水【I】。近年来，我国在大中型水库设计中逐步推广了分层取水的方式，对于提高供水保证率、保证供水水质取得了较为显著的效果。采用分层取水方式对取水口进行更新改造，可在水库正常运行情况下进行，对水库正常的兴利调度和供水保证率均不产生影响。由此可见，对各取水口进行更新改造是从根本上解决供水水质异常问题、保证引水质量的更为有效且合理的手段。4分层取水改造方案为解决水库供水水质异常、保证水库供水安全，提高供水保证率，从施工条件、工程投资、社会影响及度汛风险等几个方面综合考虑，提出如下方案。在原辽化取水竖井与鞍山取水塔之间新建一个两层取水塔，取水塔为钢筋混凝土结构，取水塔长14．00m、宽6．00rn、深27．00m；取水塔上部设启闭机室，启闭机室底高程119．50m。新建取水塔后建一条输水隧洞与原辽化输水隧洞相接，隧洞长60．00in，输水隧洞断面为圆形，衬砌型式为钢筋混凝土衬砌，洞径2．0rn。其整体结构剖面见图1。图1取水口剖面图汤河水库取水口改造工程取水头部金属结构设备的功能为：拦截污物、控制取水层次及截断水流。布置方案为：设置2个取水窗口，在两个取水窗口前设置拦污栅，检修闸门与拦污栅共槽，两取水窗口前分别设置工作闸门。两层取水窗口底高程依据水库水位时历分布状况来确定，水库正常高水位109．20m，顶层取水窗口底高程设在101．00m，原辽化取水口底高程设在84．00m，中层取水窗口底高程根据结构对称原则选定在92．5Om。设计水位111．30m，孔口尺寸为2．5m×2．0m(高×宽)。两扇工作闸门顺水流方向布置，闸门动水启闭，不调节流量。两孔工作闸门配备一扇检修闸门，两扇工作闸门可互换使用。拦污栅为直立滑动式，工作闸门为平面定轮钢闸门。取水头部拦污栅、工作闸门和检修闸门共用一台台车式启闭机进行启闭操作。台车式启闭机的额定启闭力为2x200kN，轨距5．0m，工作扬程