萬家寨引黃入晉工程1~#出水高壓管道設(shè)計

萬家寨引黃入晉工程是從黃河萬家寨水利樞紐取水向能源基地的工業(yè)城市太原、大同和朔州供水的大型調(diào)水工程,工程設(shè)計年引水量12億m3。根據(jù)國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展規(guī)劃及需水預(yù)測,工程分兩期實(shí)施,一期實(shí)現(xiàn)向太原年供水3.2億m3的目標(biāo),設(shè)計概算總投資103.5406億元人民幣,按照市場經(jīng)濟(jì)原則和水權(quán)理論及《企業(yè)財務(wù)通則》,分析測算了工程水價和供水區(qū)綜合水價,為政府的宏觀管理和調(diào)控及企業(yè)的成本核算、合理水價的制定提供了參考依據(jù)。

萬家寨引黃入晉工程北干線采用單管單洞輸水,其pccp管道抗震性能攸關(guān)供水的連續(xù)性和可靠性。根據(jù)工程地質(zhì)、地震地質(zhì)和地震影響,定性分析了地震參數(shù),定量計算了pccp抗震性能,結(jié)果表明,萬家寨引黃入晉工程北干線采用的pccp管道抗震能力強(qiáng),接頭密封性好,生命周期長。

引黃入晉工程清水系統(tǒng)設(shè)備及管路從一期工程投入運(yùn)行至今已十多年,大部分設(shè)備已老化損壞且原系統(tǒng)設(shè)計存在不足造成用水量過大,通過對清水系統(tǒng)原設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化,保證各泵站安全穩(wěn)定運(yùn)行。

萬家寨引黃入晉工程總干線一級泵站是引黃的第一級提水工程，屬于高水頭、大流量、多機(jī)組的大型抽水工程。為保證泵站的正常運(yùn)行，必須對此泵站進(jìn)行安全監(jiān)測。安全監(jiān)測設(shè)計原則是“突出重點(diǎn)、兼顧全局，以自動遙測為主”。根據(jù)泵站的地質(zhì)條件地下建筑物的特點(diǎn)及運(yùn)行管理的需要，在地下廠房洞群、調(diào)壓井、高壓管道等重要部位布置有圍巖變形、結(jié)構(gòu)應(yīng)力和應(yīng)變、滲壓、接觸縫等監(jiān)測項(xiàng)目。根據(jù)施工期和運(yùn)行期的特點(diǎn)設(shè)計了一套自動化采集系統(tǒng)。

萬家寨引黃入晉南干線5#、6#、7#隧洞直徑42～43m,其洞長分別為264,1458,4265km,3條隧洞均屬長隧洞。原施工均為掘進(jìn)機(jī)作業(yè),支洞較少,隧洞建成后,各支洞口形成的自然通風(fēng),不能滿足檢修期8～9月的人工作業(yè)環(huán)境要求。為此,設(shè)計經(jīng)多方案比較,提出了經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行的機(jī)械通風(fēng)方案,并被業(yè)主采納,目前施工圖設(shè)計已經(jīng)完成。

通過對隧洞內(nèi)空氣質(zhì)量及流動現(xiàn)狀的分析,按不同季節(jié)對隧洞內(nèi)空氣狀態(tài)變化進(jìn)行計算,根據(jù)隧洞檢修施工需風(fēng)量,指出了在自然條件下單靠增設(shè)支洞實(shí)現(xiàn)檢修通風(fēng)的弊病,提出了較為合理的通風(fēng)方式。其設(shè)計思路和設(shè)計方法對其它隧洞工程建設(shè)具有借鑒價值。

目前,在晉西北黃土高原上,幾千名水利水電建筑工人正在日夜奮戰(zhàn),頑強(qiáng)拼搏,緊張地在鑄造和鑲嵌著一顆璀燦的明珠—萬家寨水利樞紐和引黃入晉工程,這是全省3000萬人民關(guān)注和支持的一項(xiàng)大事業(yè),也是全省水利水電

介紹了萬家寨引黃入晉工程南干線一級泵站出水壓力平洞非鋼襯段的混凝土缺陷情況,以及針對這些缺陷進(jìn)行化學(xué)灌漿和防滲涂層聯(lián)合防滲處理的方案、選材和實(shí)施。

萬家寨引黃入晉工程是一項(xiàng)大型跨流域引水工程。該引水工程由萬家寨水庫為取水首部，自萬家寨取水口水流經(jīng)總干線流至南干線末端為向太原供水線路，沿線共有5座泵站，各泵站出水系統(tǒng)分為正向及側(cè)向出流的管道群方式．經(jīng)研究比選各出水支管均匯流成一輸水總干管，故機(jī)組運(yùn)行時出水系統(tǒng)形成了諸多三通管流，水流條件較復(fù)雜．本文就引黃諸多泵站出水系統(tǒng)合流運(yùn)行過程中，水頭損失計算進(jìn)行了多種公式的研究對比及水工模型試驗(yàn)，得出了適合本工程的水力學(xué)計算方法．

萬家寨引黃入晉工程清水及消防供水控制系統(tǒng)隨一期工程投運(yùn)至今已經(jīng)十多年,部分控制設(shè)備已老化損壞;由于工程項(xiàng)目處于高雷暴地區(qū)導(dǎo)致野外安裝自動化元件極易遭受雷擊損壞.本次改造設(shè)計通過對原清水及消防供水控制系統(tǒng)的優(yōu)化,保證了各泵站安全穩(wěn)定運(yùn)行.

大型高揚(yáng)程、大流量、耐磨蝕離心泵設(shè)計、制造、開發(fā)研究在國內(nèi)外尚屬空白，無系列產(chǎn)品，故給設(shè)計選型帶來許多難題。天津水利水電勘測設(shè)計研究院在結(jié)合山西省萬家寨引黃工程的大型泵站設(shè)計工作中，經(jīng)過１０多年研究，于１９９１～１９９６年期間與國內(nèi)有關(guān)科研單位合作開發(fā)了ｎｓ＝１４０，１６０，１８０，２００，２２０優(yōu)秀單級、雙級泵水力模型，模型效率在８９～９１％左右，比國內(nèi)傳統(tǒng)泵輪效率高５％以上，填補(bǔ)了國內(nèi)外水泵行業(yè)空白。

對萬家寨引黃工程北干線上為大同地區(qū)供水所選的小營水庫和尚希莊水庫兩庫址進(jìn)行了技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,分析了兩水庫工程地質(zhì)條件及工程地質(zhì)問題,比較了水庫運(yùn)行及泥沙處理方式、主要工程量等,提出了推薦方案。

對山西省萬家寨引黃入晉工程總干線一級泵站運(yùn)行期的監(jiān)測資料進(jìn)行全面分析。通過分析建筑物各部位監(jiān)測項(xiàng)目資料在運(yùn)行期間通水、放空過程的變化,對總干線一級泵站在運(yùn)行期間的穩(wěn)定性和工作狀態(tài)做出評價,并根據(jù)監(jiān)測成果,對今后工程的運(yùn)行管理提出建議和意見。

通過對山西省萬家寨引黃入晉工程北干線調(diào)蓄水庫——尚希莊水庫和小營水庫工程地質(zhì)、水庫的選址及方案的比較,最終確定尚希莊水庫作為調(diào)蓄水庫。

高壓管道設(shè)計及施工

從國民經(jīng)濟(jì)評價角度和成本水價方面對萬家寨引黃入晉北干線工程輸水和河道輸水方案進(jìn)行了比較。

引黃入晉工程是一項(xiàng)大型跨流域引水工程,6#隧洞由意大利cmc-seli集團(tuán)建設(shè),全線通水后隧洞內(nèi)存在滲漏現(xiàn)象。為保證隧洞通水后長期穩(wěn)定運(yùn)行、防止?jié)B漏,研發(fā)了有效的防滲堵漏材料,改善了施工方法。經(jīng)過室內(nèi)試驗(yàn),各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到或優(yōu)于設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),并在現(xiàn)場進(jìn)行了施工。

萬家寨引黃入晉工程主要由萬家寨水利樞紐和引黃線路工程兩部分組成.萬家寨水利樞紐的設(shè)計具有如下特點(diǎn):(1)采用“蓄清排渾”的水庫運(yùn)行方式;(2)懸掛式防滲帷幕被用于壩基防滲;(3)采用半整體式重力壩;(4)電站引水壓力鋼管設(shè)計成淺埋管;(5)廠壩連接聯(lián)合受力;(6)設(shè)置升降式隔水閘門;(7)應(yīng)用補(bǔ)償收縮混凝土和高強(qiáng)抗沖磨混凝土.引黃入晉工程在設(shè)計與施工中存在諸多技術(shù)問題,涉及掘進(jìn)機(jī)施工、預(yù)制管片襯砌的土洞和鉆爆法施工、現(xiàn)澆混凝土襯砌的土洞的防滲處理,地下水位較高洞段、大埋深高地應(yīng)力洞段和膨脹巖洞段的設(shè)計與施工,全斷面tbm掘進(jìn),以及泵站水力過渡等

系統(tǒng)介紹了北干線大梁、耿莊、金沙灘和墻框堡等四座水庫安全監(jiān)測,其成果可為相關(guān)建設(shè)、設(shè)計、施工和監(jiān)理等單位參考。

山西省萬家寨引黃工程管理局（即山西省萬家寨引黃工程總公司）成立于1994年，為省政府直屬正廳級事業(yè)單位受命承建的引黃入晉工程，是從根本上解決山西省水資源緊缺的大型跨流域引水工程，也是事關(guān)山西經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的國家重點(diǎn)工程在黨中央、國務(wù)院的親切關(guān)懷和省委、省政府的堅強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)下，從1993年奠基開工到2002年，短短9年時間就完成了投資103．54億元的一期工程，向太原市年供水3．2億立方米“十一五”期間將完成向朔州、大同年供水5．6億立方米的二期工程。

引黃入晉世紀(jì)偉業(yè) 水利建設(shè)再建奇功——記山西省萬家寨引黃工程管理局

引黃聯(lián)接段工程是大型輸水管道工程,沿線共穿越汾河11次,總長2.353km,穿河管道防護(hù)設(shè)計既要保證穿河輸水管道安全運(yùn)行,又要節(jié)約投資,方便施工。針對工程具體情況,從河床演變規(guī)律的分析研究,管道埋設(shè)的水工設(shè)計及防護(hù)設(shè)施,管道防護(hù)的方案比較等各個方面進(jìn)行了綜合分析研究,確定了管線布置和管道防護(hù)設(shè)計方案。