湯河水庫分層取水改造工程簡述

曹桂芬，李 琦

（遼寧省湯河水庫管理局，遼寧 遼陽111000）

1 概 況

湯河水庫輸水洞最初功能是泄洪和放空庫容，但隨著需求的增加，相應增加了發(fā)電、弓長嶺礦山公司供水和遼陽自來水供水等功能。輸水洞位于水庫左岸，為圓型有壓隧洞，洞徑4.50 m，長211.10 m，進口底高程76.00 m，取水方式為底層取水。遼陽自來水公司取水口自輸水道上分叉接引，弓長嶺礦山公司利用輸水洞及電站尾水供（引）水。

遼陽石油化纖總公司取水口位于輸水洞進口西南左側(cè)水庫陡崖處，泵房位于取水口北部水庫外山麓下。取水口為豎井式，進口底高程84.00 m，出口底高程82.84 m，取水方式為底層取水。

鞍山自來水公司取水口位于遼陽石油化纖總公司取水口西北側(cè)80 m 處，在取水口共建閥室，采用1 室3 個窗口的閘門取水方案。鞍山取水口采用塔式分層取水，共分3 層，取水點底高程分別為82.00，92.00，102.00 m。

2 問題的提出

2008年9月，遼化水廠報告湯河水庫出庫水體有異味。經(jīng)過水庫人員到庫區(qū)、引水口、水廠巡查，發(fā)現(xiàn)水庫輸水道出水口處水的顏色泛白，河底水草表面掛有白色絨毛狀物體，而且水體帶有異味。遼化取水頭部、遼陽自來水取水頭部管道內(nèi)水體也發(fā)現(xiàn)異味。

通過對水質(zhì)進行加密監(jiān)測，監(jiān)測結(jié)果表明：庫區(qū)內(nèi)表層水體未見異常，底層水體硫化物、錳、鐵超標并伴有異味，由此導致對底層取水的遼陽石油化纖總公司和遼陽市自來水公司的取水水質(zhì)產(chǎn)生影響，而對分層取水的鞍山自來水公司的取水水質(zhì)沒有影響。因此，為了有效預防水庫底層水體再度出現(xiàn)異常進而影響供水水質(zhì)現(xiàn)象的發(fā)生，對遼陽石油化纖總公司和遼陽市自來水取水頭部改造是非常必要的。

3 解決辦法

解決該供水水質(zhì)異常問題的方法有兩種：一是水庫放水，通過大劑量水體更換、清理庫底沉積和污染物；二是在水庫正常運行情況下，對各取水口進行更新改造，采用分層取水方式引水。

但通過水庫放水只是一種應急和治標的措施，水庫大劑量棄水不僅影響水庫正常的興利調(diào)度，供水保證率也難以保證。而根據(jù)建標120-2009《城市給水工程項目建設標準》第二十九條規(guī)定：水庫、湖泊取水工程應根據(jù)岸坡地形、地質(zhì)、水深，結(jié)合不同水深、不同平面位置的水質(zhì)變化和生物分布、輸水線路的走向、原有水庫輸水設施的利用以及施工條件等因素，通過技術(shù)經(jīng)濟比較，選擇合適的取水位置和取水形式。在水質(zhì)隨水深變化較大的區(qū)域取水時，宜考慮分層取水[1]。近年來，我國在大中型水庫設計中逐步推廣了分層取水的方式，對于提高供水保證率、保證供水水質(zhì)取得了較為顯著的效果。采用分層取水方式對取水口進行更新改造，可在水庫正常運行情況下進行，對水庫正常的興利調(diào)度和供水保證率均不產(chǎn)生影響。由此可見，對各取水口進行更新改造是從根本上解決供水水質(zhì)異常問題、保證引水質(zhì)量的更為有效且合理的手段。

4 分層取水改造方案

為解決水庫供水水質(zhì)異常、保證水庫供水安全，提高供水保證率，從施工條件、工程投資、社會影響及度汛風險等幾個方面綜合考慮，提出如下方案。

在原遼化取水豎井與鞍山取水塔之間新建一個兩層取水塔，取水塔為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，取水塔長14.00 m、寬6.00 m、深27.00 m；取水塔上部設啟閉機室，啟閉機室底高程119.5 0 m。新建取水塔后建一條輸水隧洞與原遼化輸水隧洞相接，隧洞長60.00 m，輸水隧洞斷面為圓形，襯砌型式為鋼筋混凝土襯砌，洞徑2.0 m。其整體結(jié)構(gòu)剖面見圖1。

圖1 取水口剖面圖

湯河水庫取水口改造工程取水頭部金屬結(jié)構(gòu)設備的功能為：攔截污物、控制取水層次及截斷水流。布置方案為：設置2 個取水窗口，在兩個取水窗口前設置攔污柵，檢修閘門與攔污柵共槽，兩取水窗口前分別設置工作閘門。兩層取水窗口底高程依據(jù)水庫水位時歷分布狀況來確定，水庫正常高水位109.20 m，頂層取水窗口底高程設在101.00 m，原遼化取水口底高程設在84.00 m，中層取水窗口底高程根據(jù)結(jié)構(gòu)對稱原則選定在92.50 m。設計水位111.30 m，孔口尺寸為2.5 m×2.0 m（高×寬）。兩扇工作閘門順水流方向布置，閘門動水啟閉，不調(diào)節(jié)流量。兩孔工作閘門配備一扇檢修閘門，兩扇工作閘門可互換使用。攔污柵為直立滑動式，工作閘門為平面定輪鋼閘門。取水頭部攔污柵、工作閘門和檢修閘門共用一臺臺車式啟閉機進行啟閉操作。臺車式啟閉機的額定啟閉力為2×200 kN，軌距5.0 m，工作揚程為31 m，電機最大功率不大于15 kW。臺車式啟閉機分別利用鉤環(huán)式自動抓梁和液壓式自動抓梁啟閉攔污柵、工作閘門與檢修閘門。所有閘門及埋件的防腐蝕措施應符合國家飲用水衛(wèi)生標準，且表面涂料配料無毒、無污染水質(zhì)成份。

新建一條壓力鋼管，將遼化取水口輸水壓力鋼管與遼陽取水口壓力鋼管連接。這就使得在工程建設期間，通過合理施工安排，可以保證各用水單位的正常供水，確保供水保證率，而在工程完工后，如若發(fā)生庫區(qū)底層水質(zhì)異常，遼陽自來水可從遼化輸水管道中取水，供水水質(zhì)安全得以保障。

5 結(jié) 語

取水口改造方案實施后，至今未發(fā)生類似情況，水庫供水水質(zhì)問題得到合理解決，確保了人民群眾用水安全，保證了水庫正常運行，供水保證率也有所提高。綜上所述，湯河水庫取水口改造工程是必要的，也是合理的。

［1］ 建標120-2009，城市給水工程項目建設標準［S］.