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塔城地区托里县庙尔沟镇金塔区供水工程

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获奖年度2023

专业分类工业工程设计

获奖等级三等奖

设计单位塔城水利设计研究院有限公司

设计人员陈海、周晨晖、李宏亮、郭坚强、王伟伟、刘建海、马小甜、李亚斐、刘泽亚、涂欢

项目简介

托里县庙尔沟镇金塔区供水工程位于托里县柳树沟河,行政隶属于托里县庙尔沟镇,距庙尔沟镇60km,距克拉玛依市80km,距乌鲁木齐市400km,附近有221省道,工程区交通便利。

工程水源采用柳树沟河,柳树沟河发源于加依尔山东南坡,河流平、枯水期河水主要靠泉水及河道侧渗补给,汛期则由积雪融水和降水补给河流,河流流程长,沿途下渗、蒸发量较大,河流到下游出山口后水量逐渐减小。河流出山口以上区域,河流发育较显著,河道下切较深,岸边比较规则,宽度变化不大,河床较稳定,河道平均坡降19.6‰。出山口以下河段,河流切开山前洪积扇后流向南,最后散失于洪积扇缘潜水溢出带的沼泽、湿地。以拟建取水工程拦河闸处为控制断面,河长77km,集水面积1851km2。断面多年平均径流量为1190×104m3

本次工程任务是城镇生活和工业供水。即给柳树沟河下游庙尔沟镇金塔区和招金北疆矿业供水。通过需水预测分析计算,庙尔沟镇金塔区日最高用水量为9968.3m3/日,一天按照20个小时计算流量为0.14m3/s;招金北疆矿业日最高用水量为10200m3/日,一天按照20个小时计算流量为0.14m3/s;日最高用水量20168.3m3/d,合计流量为0.28m3/s。

本工程由取水工程、输水管线、配水管网三部分组成。闸址区通过地形、地质条件等比较,本阶段推荐在柳树沟主河道修建闸堰结合的拦河闸,经左岸的进水闸引水至输水管线,通过管线重力输水,输送至下游项目区。

1、冲沙方式独特,效果显著

泥沙问题一直是困扰新疆渠首运行的一个主要问题,庙尔沟金塔渠首所在河道每到洪水期泥沙含量大。渠首布置形式为:引水闸、冲沙闸、滚水坝,即冲沙闸紧靠引水闸布置。河道水流主要集中在主河道处,推移质泥沙比重大于水的比重,因此大量推移质泥沙聚集河道底部,当河道水流通过滚水坝时,冲沙底孔能够迅速顺势将泥沙泄到河道下游;同时冲沙底孔不仅在洪水期开启,平时也是保证一定的开启度,在不影响引水的情况下,同时排沙,大大减少了河道的淤积。

泥沙淤积是影响我区渠首运行的一个主要问题,为渠首发挥效益与运行管理带来了诸多不便,渠首采用底孔冲沙,冲沙效果很好,拓宽了我区其他多泥沙河流渠首的设计思路。

2、输水项目的线路选择是项目投资造价及运行管理的主要影响因素,本项目根据项目区地形地貌,通过沿河道铺设输水管道及隧洞内明渠输水方式进行详细比选。项目区河道两岸均为陡峭山体,河床狭窄并沿线生长较多树木,在河道内铺设输水管线施工期存在施工作业面狭小,沿蜿蜒河道布设球墨铸铁管施工难度较大,水流条件差,同时两岸陡峭山体及河道内洪水严重影响施工安全。运行管理期间防洪难度较大并缺少巡线道路,不利于工程运行管理。通过隧洞内明渠输水方式输水,解决河道内防洪、安全及树木砍伐问题,同时洞线平直水流水力学条件较好,确保项目区供水稳定性,提高供水保证率。隧洞段长度3750m(0+650~4+400),断面形式为城门洞型,底宽4.0m,高5.0m;隧洞内侧根据不同地质条件进行砼喷护。不具备成洞条件段,综合考虑采用大开挖+涵洞设计方案。涵洞型式采用城门洞型,底宽4.0m,墙高3.0m,拱高2.0m,衬砌厚度0.3m。为满足施工要求在隧洞内布置错车道,错车道统一布置在洞内右侧,共设错车道18座,间距200m。错车道断面形式为半圆型渐变为城门洞型。洞内设置梯形渠道。梯形渠道底宽0.5m,高0.9m,内边坡1:0.3,底板及边板为厚度0.1m的C25F200W4现浇砼。总体来说设计方案选择合适,成果符合实际,技术合理。

1、渠首布置形式为:引水闸、冲沙闸、滚水坝,渠首采用底孔冲沙,冲沙闸紧靠引水闸布置,冲沙效果很好。

2、通过输水项目的线路比选,采用隧洞内明渠输水方式输水,减少工程投资造价及节约工期,解决河道内防洪、安全及树木砍伐问题,同时洞线平直水流水力学条件较好,确保项目区供水稳定性,提高供水保证率。

2、项目建成后可满足庙尔沟镇金塔区和招金北疆矿业供水。实现水资源优化配置,通过项目实现重力输水,为金塔区和招金北疆矿业持续发展提供水源保障,使农牧民人居环境显著改善,促进城乡协调发展,巩固脱贫成果,从根本上改善庙尔沟镇贫困问题,确保贫困人口同步进入全面小康社会。

经计算EIRR=12.19%,大于国家规定的社会折现率6%;经济净现值ENPV=15547万元,大于国家规定的标准零;EBCR=1.63,大于国家规定的标准1。

项目建成后可解决项目区的水质差和水量不足等问题,使广大农牧民得以饮用安全卫生的饮用水。