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施工供水方案

施工供水方案

1工程概述

深圳抽水蓄能电站位于深圳市东北部的盐田区和龙岗区内,距深圳市中心约20km,装机容量1200MW。

枢纽工程由上水库、下水库、输水系统、地下厂房系统及开关站、场内永久道路等部分组成。

本标工程项目包括:

厂房系统工程的主副厂房及安装间、主变洞、母线洞、高压电缆洞、交通洞、通风洞、排水廊道、探洞排水工程、地面开关站等和水道系统的上平洞末段(Y1+573.080~1+613.080)、上斜井、中平洞、下斜井、下平洞、高压岔管、引水支管及2#、3#施工支洞堵头、高压岔管及引水支管防渗排水系统、灌浆廊道及探洞封堵等工程。

2施工供水方案

2.1用水点

本标段主体施工用水主要有开挖支护用水、混凝土拌和、浇筑及养护用水、钻孔、灌浆施工用水等。

开挖支护用水:

各部位开挖阶段主要为台车、反井钻、轻型潜孔钻、手风钻施工用水,洒水降尘用水,喷混凝土养护等。

混凝土施工用水:

主要考虑混凝土浇筑仓面冲洗、冲毛、混凝土养护用水,混凝土养护按28天考虑。

混凝土拌和用水,按0.2m3/m3计算;混凝土预制用水:

按0.4m3/m3计算;钻孔与灌浆用水根据不同设备配置分别进行估算。

2.2水源

经现场勘查和调研,因铜锣径水库扩建及水库水系附近公路建设,目前铜锣径水库死库容水体颜色发黄,水质含泥量较大。

为了降低管路敷设时因征地对主体开工的影响,减少更换水泵、增设变压器而增加工程投资和增加用电容量,以及减少由于铜锣径水库施工期间改善水质增加的投资等因素,我部拟采用以下方案作为主要供水水源。

1)交通洞桩号J0+650左右位于响水河正下方,根据现场踏察,交通洞已开挖的J0+755、J0+765右侧洞壁有股状喷水,拟在交通洞桩号0+800处建集水池,汇集的清水通过水泵抽至交通洞洞口蓄水池作为主要供水水源之一。

2)探洞0+809位于响水河下方,根据现场踏勘,该部位常年有渗水,探洞排水竖井贯通后,将渗水经探洞排水竖井引至通风洞,经通风洞排水管路抽送至通风洞口污水处理系统,经污水系统处理后作为施工用水。

管路布置详见(D-08)DY-施Ⅱ-[2012]-004:

施工总平面布置方案中的施工排水布置。

3)厂房通风竖井施工时,反井钻耗水量较大,竖井进口周边无可利用水源,从开关站附近的响水河抽水,经开关站蓄水池中转,将水引至厂房通风竖井储水池,作为厂房通风竖井施工水源。

已与具有响水河取水许可证的公司签订协议,向开关站蓄水池供水,协议详见附件。

4)根据招标文件业主给定取水条件,拟在1#施工支洞附近冲沟拦蓄冲沟水,作为上斜井与上平洞末段(Y1+573.080~1+613.080)施工用水。

上平洞后段及上斜井为后续开工项目,待1#施工支洞贯通后再进一步确定该部位的具体供水方案。

5)施工废水经污水处理达标后,回收作为施工用水。

6)由东海科技园处市政供水管取水,作为备用水源。

2.3供水量与取水量分析

根据我部开挖支护、混凝土拌和、浇筑及养护、钻孔、灌浆施工用水经验值,结合施工总进度计划安排,每月中每天所需供水量与取水量对比分析得:

2013年1月~2月、2013年10月~11月、2014年1月~2月共6个月存在用水缺口,具体情况和计算过程详见附表《深圳抽水蓄能电站水道及厂房系统工程施工Ⅱ标施工用水量计算表》。

2013年1月~2月用水缺口主要为厂房通风竖井反井钻施工用水,拟从响水河用水泵抽水引至开关站蓄水池,再抽至通风竖井工作面储水池,并尽可能安排在丰水期施工。

2013年10月~11月用水缺口主要为上斜井反井钻施工用水,拟在1#施工支洞附近拦蓄冲沟水,作为施工用水水源。

2014年1月~2月用水缺口主要为下斜井反井钻施工用水,拟从东海科技园处市政供水管取水,供给不足部分。

取水点特征说明

在主探洞桩号0+809m左壁洞顶沿N75W方向张开裂隙出现较大股状喷水,最大流量55.0L/min,并一直有水流出,说明裂隙连通性较好,具有一定的储水量。

脉状裂隙水在探洞内多沿裂隙和断裂呈渗滴或渗流状出露,出露不普遍,受季节影响小,水量有限,与上部裂隙性潜水含水层存在一定的水力联系,接受其补给,但不是很密切。

在交通洞桩号0+755、0+765施工开挖时,右壁N75E张开裂隙发育处见股状喷水,流量最大约100~150L/min,短时间排空后水量大幅减少呈串珠状~渗滴状,全断面喷混凝土后,雨水期沿导管汇流流量变大至80~120L/min,表明张开、发育、延伸长的断裂构造通过洞室时,其地下水与上部潜水水力联系紧密。

在高岔支探洞PD01-1中ZK301和ZK303孔口有少量承压水溢出,ZK301在孔深50m(高程42m)开始有承压水涌出,孔深至80m水量最大,涌水量为1L/min~5L/min,ZK303全孔涌水量为0.36L/min;在厂房支探洞PD01-2的ZK307孔深92.8m~93.4m处有f356断层通过,受断层影响,在孔深89.0m~95.0m(高程3.6m~-3.0m)有承压水涌出孔口,全孔最大流量为80.0L/min,稳定流量50.0L/min~55.0L/min,流量在进行水压致裂试验后有增大趋势(试验前流量为45L/min),实测孔深89.0m~95.0m段涌水量为21.0L/min,静水压力在孔口0.3MPa,承压水水头约120m。

2.4蓄水池布置

根据施工需要,在施工范围内共布置7个蓄水池,施工供水平面布置详见附图1~2,蓄水池参数详见下表。

表1施工用水蓄水池布置特性表

蓄水池编号

布置位置

容量(m3)

蓄水池用途

备注

1#蓄水池

交通洞洞口

600

主要向4#蓄水池供水,以及供交通洞、厂房Ⅲ~Ⅵ层、主变Ⅲ、Ⅳ层、中下层排水廊道、引水岔支管、引水下平洞施工用水

浆砌石水池

2#蓄水池

通风洞洞口

200

主要向3#、4#蓄水池供水,以及供厂房Ⅰ、Ⅱ层、主变Ⅰ、Ⅱ层、上层排水廊道施工用水

浆砌石水池

3#蓄水池

施工工区1拌合站附近

500

主要供拌合楼施工用水

浆砌石水池

4#蓄水池

2#施工支洞洞口

200

主要向1#、2#、3#蓄水池供水,以及供中平洞、下斜井施工用水

浆砌石水池

5#蓄水池

开关站附近

400

主要向7#蓄水池供水,以及供开关站及高压电缆洞施工用水

浆砌石水池

6#蓄水池

1#施工支洞洞口

200

主要供上平洞后40m,上斜井施工用水

浆砌石水池

7#蓄水池

厂房通风竖井

50

主要供厂房通风竖井施工用水

水箱串联

2.5取水管路布置

1)取水管路1连接交通桩号0+800处集水池与交通洞口1#蓄水池;

2)取水管路2连接交通洞洞口1#蓄水池与2#施工支洞洞口4#蓄水池;

3)取水管路3连接2#施工支洞洞口4#蓄水池、施工工区1拌合楼3#蓄水池、通风洞洞口2#蓄水池;

4)取水管路4连接东海科技园处市政取水点与通风洞口2#蓄水池;

5)取水管路5连接开关站附近响水河取水点与开关站5#蓄水池;

6)取水管路6连接开关站5#蓄水池与厂房通风竖井7#蓄水池。

2.6取水泵站布置

1)1#取水泵站布置在交通洞桩号0+800处集水池,通过取水管路1向交通洞洞口1#蓄水池泵送施工用水;

2)2#取水泵站布置在交通洞洞口1#蓄水池,通过取水管路2向2#施工支洞洞口4#蓄水池泵送施工用水;

3)3#取水泵站布置在2#施工支洞洞口4#蓄水池,通过取水管路2向交通洞洞口1#蓄水池泵送施工用水;

4)4#取水泵站布置在通风洞洞口2#蓄水池,通过取水管路3向施工工区1拌合楼3#蓄水池、2#施工支洞洞口4#蓄水池泵送施工用水;

5)5#取水泵站布置在东海科技园处市政取水点附近,通过取水管路4向通风洞口2#蓄水池泵送施工用水;

6)6#取水泵站布置在开关站附近响水河取水点,高程218m,通过取水管路5向开关站5#蓄水池泵送施工用水;

7)7#取水泵站布置在开关站5#蓄水池,通过取水管路6向厂房通风竖井7#蓄水池泵送施工用水。

2.6管径选型

工地临时用水网路需用管径,可按下式计算:

d=1000*[4Q/(π*v*3600)]1/2

其中:

d──配水管直径(mm);

Q──流量(m3/h);

v──管网中水流速度(m/s)。

1)取水管路1

取水管路1连接交通桩号0+800处集水池与交通洞口1#蓄水池,长850m。

为及时排出洞内渗水,拟取Q=65m3/h,v=2.0m/s。

d=1000*[4*65/(3.14*2*3600)]1/2=107.2mm,拟取管径150mm。

2)取水管路2

取水管路2连接交通洞洞口1#蓄水池与2#施工支洞洞口4#蓄水池,长1700m。

取Q=30m3/h,v=1.8m/s。

d=1000*[4*30/(3.14*1.8*3600)]1/2=77mm,拟取管径80mm。

3)取水管路3

取水管路3连接2#施工支洞洞口4#蓄水池、施工工区1拌合楼3#蓄水池、通风洞洞口2#蓄水池,长600m,取Q=30m3/h,v=2.0m/s。

d=1000*[4*30/(3.14*2*3600)]1/2=72mm,拟取管径80mm。

4)取水管路4

取水管路4连接东海科技园处市政取水点与通风洞口2#蓄水池,长300m,取Q=30m3/h,v=2.0m/s。

d=1000*[4*30/(3.14*2*3600)]1/2=72mm,拟取管径80mm。

5)取水管路5

取水管路5连接开关站附近响水河取水点与开关站5#蓄水池,长180m。

取Q=35m3/h,v=2.0m/s。

d=1000*[4*35/(3.14*2*3600)]1/2=78mm,拟取管径80mm。

6)取水管路6

取水管路6连接开关站5#蓄水池与厂房通风竖井7#蓄水池,长600m。

取Q=35m3/h,v=2.0m/s。

d=1000*[4*35/(3.14*2*3600)]1/2=78mm,拟取管径80mm。

2.6泵站选型

沿程水头损失经验公式:

其中n为糙率,钢管取n=0.012;

Q为流量;

L为管道长度;

d为管道内径。

1)1#取水泵站

1#取水泵站布置在交通洞桩号0+800处,进水高程36m,出水高程83m。

通过取水管路1泵送施工用水至交通洞口1#蓄水池,管路长850m,管径150mm,流量Q=65m3/h:

hf=(6.35*16*0.0122*652*850)/(3.142*0.1516/3)=10.2m。

考虑局部水头损失5m,1#取水泵站所需扬程为83-36+10.2+5=62.2m。

拟选用扬程82.5m的水泵,型号:

XA65/26。

2)2#取水泵站

2#取水泵站布置在交通洞洞口1#蓄水池,进水高程83m,出水高程113m,通过取水管路2泵送施工用水至2#施工支洞洞口4#蓄水池,管路长约1700m,管路最高高程142m,泵站至管路最高点长约500m。

拟选用管径80mm,流量Q=30m3/h:

hf=(6.35*16*0.0122*302*500)/(3.142*0.0816/3)=36.5m。

考虑局部水头损失10m,2#取水泵站所需扬程为142-83+36.5+10=105.5m。

拟选用扬程120m的水泵,型号:

80DL-6。

3)3#取水泵站

3#取水泵站布置在2#施工支洞洞口4#蓄水池,进水高程113m,出水高程83m,通过取水管路2泵送施工用水至交通洞洞口1#蓄水池,管路长约1700m,管路最高高程142m,泵站至管路最高点长约1200m,拟选用管径80mm,流量Q=30m3/h:

hf=(6.35*16*0.0122*302*1200)/(3.142*0.0816/3)=87.5m。

考虑局部水头损失15m,3#取水泵站所需扬程为142-113+87.5+15=131.5m。

拟选用扬程140m的水泵,型号:

80DL-7。

4)4#取水泵站

4#取水泵站布置在通风洞洞口2#蓄水池,进水高程78m,出水高程113m,通过取水管路3泵送施工用水至2#施工支洞洞口4#蓄水池,管路长约600m,拟选用管径80mm,流量Q=30m3/h:

hf=(6.35*16*0.0122*302*600)/(3.142*0.0816/3)=43.8m。

考虑局部水头损失5m,4#取水泵站所需扬程为113-78+43.8+5=83.8m。

拟选用扬程100m的水泵,型号:

80DL-5。

5)5#取水泵站

东海科技园附近市政取水点布置供水管路至通风洞2#蓄水池,在市政用水高峰期时,水压不足以自流到高程78m的2#蓄水池,拟在供水管路上设一增压泵站。

布置在1#施工道路与3#施工道路岔口附近。

管路长约300m,拟选用管径80mm,流量Q=30m3/h:

hf=(6.35*16*0.0122*302*300)/(3.142*0.0816/3)=21.8m。

考虑局部水头损失5m,市政取水点高程67m,2#蓄水池高程78m,4#取水泵站所需扬程为78-67+21.8+5=37.8m。

拟选用扬程45m的水泵,型号:

IS80-50-200A。

6)6#取水泵站

5#取水泵站布置在开关站附近响水河取水点,进水高程218m,出水高程256m,通过取水管路5泵送施工用水至开关站5#蓄水池,管路长约180m,拟选用管径80mm,流量Q=35m3/h:

hf=(6.35*16*0.0122*352*180)/(3.142*0.0816/3)=17.8m。

考虑局部水头损失5m,6#取水泵站所需扬程为256-218+17.8+5=60.8m。

拟选用扬程80m的水泵,型号:

80DL-4。

7)7#取水泵站

7#取水泵站布置在开关站5#蓄水池,进水高程256m,出水高程320m,通过取水管路6泵送施工用水至厂房通风竖井7#蓄水池。

管路长约600m,拟选用管径80mm,流量Q=35m3/h:

hf=(6.35*16*0.0122*352*600)/(3.142*0.0816/3)=59.5m。

考虑局部水头损失5m,7#取水泵站所需扬程为320-256+59.5+5=128.5m。

拟选用扬程140m的水泵,型号:

80DL-7。

2.7取水系统设备

主要设备及管线见下表。

表2取水系统主要设备及管线表

取水泵站

名称

型号及规格

总数量/备用数量(台)

抽水能力

(m3/h)

扬程(m)

单机

功率(kW)

取水管路

取水主管

规格/长度

1#取水泵站

(交通洞0+800集水池)

XA65/26

2/1

116

82.5

45

取水管路1

DN150mm/850m

2#取水泵站

(1#蓄水池)

80DL-6

2/1

50

120

30

取水管路2

DN80mm/1700m

(同一管路)

3#取水泵站

(4#蓄水池)

80DL-7

2/1

50

140

37

4#取水泵站

(2#蓄水池)

80DL-5

2/1

50

100

30

取水管路3

DN80mm/600m

5#取水泵站

(市政取水点)

IS80-50-200A

2/1

50

45

11

取水管路4

DN80mm/300m

6#取水泵站

(开关站附近响水河)

80DL-4

2/1

50

80

22

取水管路5

DN80mm/180m

7#取水泵站

(5#蓄水池)

80DL-7

2/1

50

140

37

取水管路6

DN80mm/600m

2.8施工供水管路布置

1)通风洞洞内:

从通风洞洞口2#蓄水池引1条DN150mm供水主管至通风主洞与支洞岔口。

从供水主管接1条DN80mm供水钢管引至厂房、上层排水廊道;从供水主管接1条DN80mm供水钢管引至主变洞。

施工工作面采用Φ50胶管接引,供水钢管随着工作面进尺不断延伸敷设。

2)交通洞洞内:

从交通洞洞口1#蓄水池引1条DN150mm供水主管至交通洞与3#施工支洞岔口。

从供水主管接1条DN80mm供水钢管引至厂房、主变,母线洞、中下层排水廊道;从供水主管接1条DN80mm供水钢管引至3#施工支洞、引支、高岔,下平洞。

施工工作面采用Φ50胶管接引,供水钢管随着工作面进尺不断延伸敷设。

3)2#施工支洞洞内:

从2#施工支洞洞口4#蓄水池引1条DN80mm供水钢管至中平洞、下斜井,施工工作面采用Φ50胶管接引,供水钢管随着工作面进尺不断延伸敷设。

4)开关站:

从开关站5#蓄水池引1条DN80mm供水钢管至高压电缆洞,施工工作面采用Φ50胶管接引,供水钢管随着工作面进尺不断延伸敷设。

5)1#施工支洞:

从1#施工支洞洞口6#蓄水池引1条DN80mm供水钢管至上平洞、上斜井。

施工工作面采用Φ50胶管接引。

2.9管路网运行方案

本标段取水与供水管路网运行方案如下:

交通洞、通风洞等洞室管路网运行方案图

开关站、高压电缆洞、厂房通风竖井管路网运行方案图

上平洞后段及上斜井为后续开工项目,初步拟定在1#施工支洞周边拦蓄冲沟水作为施工用水。

待1#施工支洞贯通后再进一步确定该部位的具体供水方案。

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