晉能保德煤發(fā)電工程供水方案設(shè)計(jì)比選

韓明華

（山西省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，山西 太原 030024）

1 工程概況

晉能保德電廠廠址位于保德縣孫家溝鄉(xiāng)牧塔村、石塘村、崔家甲村組成三角區(qū)域的黃土梁上，緊臨王家?guī)X循環(huán)經(jīng)濟(jì)園區(qū)的王家?guī)X工業(yè)廣場(chǎng)，距黃河約9.5 km，距保德縣城約27 km。晉能保德電廠建設(shè)規(guī)模為2×660 MW空冷機(jī)組，年供水量333.1萬m3，供水流量0.163m3/s。

2 工程選線及總體布置

在現(xiàn)有天橋水電站預(yù)留取水口位置和晉能保德電廠擬建廠址總體布置的基礎(chǔ)上，確定沿黃方案和利用中部引黃隧洞兩個(gè)線路布置方案。

2.1 沿黃方案

由天橋水電站預(yù)留取水口取水，輸水管線采用重力流輸水方式，沿禹保公路輸水至石塘河入黃河匯入口左岸韓家川村附近的加壓泵站進(jìn)水池；經(jīng)加壓泵站加壓后，壓力管道沿石塘河河道逆流而上埋設(shè)至?xí)x能保德電廠沉沙調(diào)節(jié)池。輸水線路總長(zhǎng)度42.04 km，其中重力流輸水管線30.4 km，泵壓輸水管線11.64 km。

重力流輸水管線由天橋水電站預(yù)留取水口取水后，沿天橋水電站變電站廠區(qū)北側(cè)坡腳穿越黃崖溝，在禹保公路臨河側(cè)并行，經(jīng)峁廟村、鐵匠鋪村、梁家坡、郭家灘村、保德縣城和馬家灘村后，管線穿越禹保公路，在禹保公路臨山側(cè)并行，經(jīng)王家灘村、張家圪坨村、李賢楞村，折向東南沿邊山繞開林家溝村后，繼續(xù)沿禹保公路前行，經(jīng)李家峁村繞過故城村南部山梁后，管線穿越禹保公路，沿臨河側(cè)并行，穿越朱家川河口再次穿越禹保公路并行，過花園村再次穿越禹保公路沿臨河側(cè)并行，前行2.6 km后再次穿越禹保公路并行，至柴家灣村南先后穿越支溝和禹保公路，沿禹保公路臨河側(cè)并行，經(jīng)狄家畔村至石塘河左岸韓家川村的加壓泵站進(jìn)水池處止。管線總長(zhǎng)30.40 km，設(shè)計(jì)管徑600 mm，管材為涂塑復(fù)合鋼管。

加壓泵站位于石塘河左岸韓家川村附近階地上，現(xiàn)狀地形高程806.5～807.5m，設(shè)計(jì)廠區(qū)地面高程807.0m。加壓泵站廠區(qū)布置進(jìn)水池、主廠房、副廠房和管理房。泵站地形揚(yáng)程213.5m，設(shè)計(jì)揚(yáng)程238.0m，總裝機(jī)3×315 kW。

加壓輸水管線自泵站開始，出廠區(qū)折向東南，沿石塘河埋設(shè)于河岸一側(cè)，溯流而上，過韓家川中學(xué)，至石塘村東南，沿河道繼續(xù)前行1.1 km后，沿羊路河右岸爬坡，至電廠沉沙調(diào)節(jié)池止，管線總長(zhǎng)11.64 km，設(shè)計(jì)管徑450 mm，管材為涂塑復(fù)合鋼管。

2.2 利用中部引黃隧洞方案

由天橋水電站預(yù)留取水口取水，在電站左壩頭變電站東側(cè)的黃崖溝河灘空地上建設(shè)一級(jí)泵站，加壓后經(jīng)一級(jí)泵站壓力管線提水至在建的山西省中部引黃工程總干線1號(hào)隧洞進(jìn)口前的首部地下泵站出水池；然后經(jīng)中部引黃工程總干線1號(hào)、2號(hào)隧洞自流輸水至保德縣孫家溝鄉(xiāng)韋樹局村東南側(cè)的7號(hào)施工支洞處，利用7號(hào)施工支洞改建為本工程二級(jí)泵站（地下泵站）；二級(jí)泵站再次加壓后經(jīng)二級(jí)泵站壓力管道提水至7號(hào)施工支洞進(jìn)口附近的二級(jí)泵站出水池，然后采用重力流輸水方式，沿羊路河河道埋設(shè)至?xí)x能保德電廠沉沙調(diào)節(jié)池。輸水線路總長(zhǎng)度31.24 km，其中利用中部引黃工程總干線1號(hào)、2號(hào)隧洞22.91 km，新建輸水管線8.33 km。

一級(jí)泵站布置于電站左壩頭變電站東側(cè)的黃崖溝河灘空地上，現(xiàn)狀地形高程826.5～828.0m，設(shè)計(jì)廠區(qū)地面高程827.0m。一級(jí)泵站廠區(qū)布置主廠房、副廠房和管理房。天橋水電站取水位829.5m，中部引黃工程出水池水位1027.5m，泵站地形揚(yáng)程198.0m，設(shè)計(jì)揚(yáng)程213.0m，總裝機(jī)3×280 kW。

一級(jí)壓力管線自一級(jí)泵站取水后，出廠區(qū)沿黃崖溝右岸埋設(shè)，穿禹保公路黃崖溝橋至黃崖溝左岸前行，至峁廟村北側(cè)山峁坡腳處穿越神保公路，沿巖質(zhì)陡坡爬升至峁廟村北側(cè)山峁，由峁廟村西北側(cè)穿村后沿山脊道路至山西省中部引黃工程總干線1號(hào)隧洞進(jìn)口前出水池止，線路總長(zhǎng)4.01 km，設(shè)計(jì)管徑450 mm，管材為涂塑復(fù)合鋼管。

二級(jí)泵站布置于山西省中部引黃工程總干7號(hào)施工支洞洞室內(nèi)，為地下泵站，位于保德縣孫家溝鄉(xiāng)韋樹局村東南側(cè)。地下洞室內(nèi)布置進(jìn)水池、主廠房和副廠房，在7號(hào)施工隧洞出口附近布置出水池。進(jìn)水池水位1018.8m，出水池水位1076.8m，泵站地形揚(yáng)程58.0m，設(shè)計(jì)揚(yáng)程61.0m，總裝機(jī)3×90 kW。

二級(jí)泵站壓力管線自二級(jí)泵站取水后，埋設(shè)于中部引黃工程總干7號(hào)施工支洞底板下部，至洞口附近二級(jí)泵站出水池止，線路總長(zhǎng)0.34 km，設(shè)計(jì)管徑450 mm，管材為涂塑復(fù)合鋼管。

重力流壓力管線自出二級(jí)泵站水池開始，沿羊路河河道順流而下埋設(shè)，途經(jīng)羊路河村、牧塔村后，輸水至?xí)x能保德電廠沉沙調(diào)節(jié)池，線路總長(zhǎng)3.98 km，設(shè)計(jì)管徑450 mm，管材為涂塑復(fù)合鋼管。

3 方案比選

3.1 輸水線路長(zhǎng)度

沿黃方案輸水管線總長(zhǎng)度42.04 km；利用中部引黃隧洞方案輸水線路總長(zhǎng)度31.24 km，其中利用中部引黃工程總干線1號(hào)、2號(hào)隧洞22.91 km，新建輸水管線8.33 km。由此可見，沿黃方案相比利用中部引黃隧洞方案輸水管線長(zhǎng)度增加33.71 km。

3.2 提水建筑物

沿黃方案提水建筑物僅1座，即加壓泵站，地形揚(yáng)程213.5m，設(shè)計(jì)揚(yáng)程238.0m，總裝機(jī)3×315 kW。利用中部引黃隧洞方案提水建筑物2座，一級(jí)泵站地形揚(yáng)程198.0m，設(shè)計(jì)揚(yáng)程213.0m，裝機(jī)3×280 kW。二級(jí)泵站地形揚(yáng)程58.0m，設(shè)計(jì)揚(yáng)程61.0m，裝機(jī)3×90 kW；利用中部引黃隧洞方案地形總揚(yáng)程256.0m，設(shè)計(jì)總揚(yáng)程274.0m，總裝機(jī)3×370 kW。中部引黃隧洞方案較沿黃方案增加抽水用電量50.75萬kW·h、年運(yùn)行費(fèi)39.02萬元。

3.3 施工條件

沿黃方案與沿黃公路并行，施工材料運(yùn)輸方便，同時(shí)可大大減少施工臨時(shí)道路的修建，節(jié)約工期和臨建投資；利用中部引黃隧洞方案管線附近有鄉(xiāng)村道路，但大多為盤山路且路窄彎急，施工材料運(yùn)輸不太便利，運(yùn)輸功效較低；同時(shí)管線翻山越嶺，還需修建長(zhǎng)度不小的臨時(shí)道路，增加了臨建投資。

3.4 工程占地補(bǔ)償及清障等因素

沿黃方案與沿黃公路并行，清障后即可開工建設(shè)，可保證在2017年電廠建成發(fā)電前完成供水工程。但由于并行段沿黃公路一側(cè)臨河，另一側(cè)民用或公用建筑物較多，且沿黃公路于保德縣城西側(cè)穿行，供水管道的施工將不可避免地需要拆遷和占地，相應(yīng)增加了工程清障工作難度和補(bǔ)償費(fèi)用，同時(shí)對(duì)社會(huì)穩(wěn)定有一定影響。目前中部引黃工程隧洞正在施工中，工程預(yù)計(jì)到2017年底基本具備通水條件，利用中部引黃隧洞方案可滿足工程的供水要求。

3.5 工程直接費(fèi)用

沿黃方案工程直接費(fèi)用10341.78萬元，利用中部引黃隧洞方案6630.34萬元，由于線路長(zhǎng)和工程占地補(bǔ)償?shù)仍?，沿黃方案相比增加3711.44萬元。

綜上所述，利用中部引黃隧洞方案從技術(shù)和工程投資方面均優(yōu)于沿黃方案，故推薦采用中部引黃隧洞方案。

4 結(jié)語

山西省屬嚴(yán)重缺水區(qū)，且存在水資源分布不均衡的問題，為滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，興建供水工程成為必然。供水工程整體方案布置對(duì)工程投資起著舉足輕重的作用，為此不僅要從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)角度進(jìn)行比較，還應(yīng)考慮工程清障等影響社會(huì)穩(wěn)定的因素。通過綜合分析，統(tǒng)籌考慮，選擇最為合理、可行和經(jīng)濟(jì)的整體布置方案。