瓮安县金翠湖水库工程提水工程方案比选

周 凯，余文锋

（贵州新中水工程有限公司，贵州 贵阳 550000）

1 工程概况

金翠湖水库位于瓮安县岚关乡岚关村，属于下坝河上游河段，下坝河为长江流域沅江水系舞阳河一级支流。水库工程任务是解决岚关乡集镇规划9900 人及其周边村庄茶海村2970 人（规划人口）生活用水、大牲畜891 头和小牲畜1782 头用水、每年450 万旅游人次用水及坝址上游5000 亩水田、1200 亩旱地和2500 亩茶叶灌溉用水。经调洪及兴利计算，水库正常蓄水位1195.0m，正常蓄水位以下库容250.0 万m3，校核洪水位1197.1m，总库容319.0 万m3，死水位1176.0m，死库容18.7 万m3，兴利库容231.2 万m3。经方案比较，初定坝型为混凝土拱坝，总体布置为混凝土拱坝+坝顶溢流表孔+右岸放空底孔+库内提水泵站。

2 泵站方案设计

根据水库特征水位及受水区高程，本工程需将水库中的水提至一定高程后，才能满足用水要求，因此必须设置泵站。根据兴利调节计算结果，新建泵站需提供的设计流量Q=0.57m3/s，其中集镇供水流量Q=0.067m3/s，农村人饮供水流量Q=0.007m3/s，灌溉供水流量Q=0.497m3/s。根据泵站供水范围和方向，结合地质、地形条件及水工建筑物布置情况，可选布置方案为库内泵站及坝后泵站，可选水泵型式有卧式机组及立式机组。

库内泵站可选形式有长轴深井泵及圆筒式泵站，由于圆筒式泵站厂房长期位于水下，对于地形地质要求较高，此外，为了满足厂房的抗浮要求，导致厂房的墙身及底板基础较厚，土建工程量较大，且根据消防要求，圆筒内不宜布置副厂房，需单独布置，而本工程中长轴深井泵主副厂房可以共用，布置结构简单，再加上水下厂房施工及后期运行管理不便，故本工程库内泵站方案选择长轴深井泵。

库内泵站可选立式机组为长轴深井泵，该方案为：在水库岸边设置一竖井，下接平洞，将库水引入竖井，再由深井泵提水至高位水池。平洞应低于最低运行水位以下，以方便深井泵吸水。由于深井泵的特点，一般水泵效率较低，通过初步选型，合适本项目流量和扬程的深井泵叶轮效率皆低于《清水离心泵能效限定值及节能评价值》对能效标准的要求，达不到工程项目节能设计的要求。故本次设计考虑卧式机组。

本阶段可选卧式机组有：库内长轴深井式泵站及坝后泵站，本阶段对两种方案进行比选。

2.1 库内长轴深井式泵站

本工程岚关乡集镇供水流量为0.067m3/s、灌溉供水流量为0.497m3/s，茶海村农村人饮供水0.007m3/s，结合地形地质条件、泥沙计算成果及泵站自身特点，库内泵站布置于坝址上游正西方向约350m 处，此处位置较平坦，如图1 所示。

图1 库内泵站、坝后泵站方案布置

2.2 坝后泵站

根据受水区高程，出水池确定设计水位为1250.00m，坝后泵站泵址选择受出水池位置影响。距离坝址最近、满足出水池高程要求的台地位于大坝下游右岸，故坝后泵站选择布置在大坝下游右岸250m 河道转弯处，如图1 所示。

表1 泵站工程量比较

表2 库内长轴深井式泵站与坝后泵站经济比较

根据选定的两种方案进行比选，确定较优的方案。

3 方案布置

3.1 方案一：库内长轴深井式泵站

库内泵站布置于坝址上游正西方向约350m 处，泵站底板高程1197.98m，厂房内4 台水泵为单列横向布置，水泵机组4×200kW，在灌溉期，四台机组同时运行，非灌溉期时，一台机组运行，泵型号为100-250B，泵安装高程为1198.08m，机组中心间距为3.5m，泵房为C25 钢筋混凝土排架结构，厂房净尺寸为：长22.5m，宽10m，高10.10m，为单层厂房；厂内布置电源柜、控制柜、变压器。泵房内设置排水沟，水排至厂外设置0.3m×0.3m 排水沟内。高位水池位于1#支沟左侧山体上，上水管长230m；1#输水管从高位水池接出，途径马路边到达规划水厂，1#输水管线长560m；2#输水线路布置于水库左岸上游，从高位水池接出，途径皂角、大路边、茶海村、大福，末端接位于大福的3#出水池，2#输水管线长3540m；方案一管线总长4.92km。

3.2 方案二：坝后泵站

坝后泵站站址位于大坝下游右岸岸坡约300m 河道凹岸处，采用4 台机组，水泵机组4×200kW，在灌溉期，四台机组同时运行，非灌溉期时，一台机组运行；高位水池位于泵站右侧山体上，上水管长510m；由于受水区均位于大坝上游，1#输水管从高位水池接出后需绕过库区，途径马路边到达规划水厂，1#输水管线长2550m；2#输水管线同样需绕过库区途径皂角、大路边、茶海村、大福，末端接位于大福的3#出水池，2#输水管线长4596m；方案二管线总长7.5km。

4 方案比较

4.1 对输水线路的影响

根据两个方案布置，方案一，泵站位置布置于坝址上游正西方向约350m 处，由于本工程两个受水区均位于水库上游，故输水线路整体较短，布置简单方便，上水管长度230m、提水后自流管线长度4087m；方案二，泵站站址位于大坝下游右岸岸坡约300m 河道凹岸处，增加引水管长度350m、上水管长度510m、提水后自流管线长度7500m。

4.2 水泵机组选型

由于两方案均采用卧式离心泵，机组相同。

4.3 经济比较

库内长轴深井式泵站与坝后泵站工程量对比如表1 所示。

坝后泵站与库内泵站投资对比如表2 所示。

从表1、表2 可知，坝后泵站投资较高，库内长轴深井式泵站节约投资为292.85 万元。

5 结论

库内长轴深井式泵站方案相比坝后泵站具有投资节约的优点，且管线布置线路简洁，施工组织设计简便、运行管理灵活便利等优点，故本次推荐库内长轴深井式泵站方案。