高丽华
(山东省调水工程运行维护中心青岛分中心,山东 青岛 266100)
引黄济青工程是国家“七五”期间重点工程,是为解决青岛市及工程沿途城市用水并兼顾农业用水、生态补水而投资兴建的大型跨流域、远距离调水工程。该工程于1986年4月开工,至1989年11月建成通水。建成以后累计调引黄河水65.49亿m3,发挥了巨大的经济效益、社会效益、生态效益。但工程经过多年运行已进入整体老化期,输水渠道、水闸、泵站、水库、机电设备、桥梁及金属结构等均有不同程度的损坏,不仅存在安全隐患,而且调水能力也下降至原设计的60%~71%,已经不能满足供水、输水任务的要求。
引黄济青工程自1986年4月15日开工建设,受制于当时技术水平,很多设备已无法满足现在的需求。而且桥梁及金属结构经过长期使用已发生锈蚀,有些闸门面板、主梁、边梁、支臂锈损破坏严重,达到了报废条件;启闭机主要承重构件、螺纹牙、螺杆锈蚀破损严重,存在安全隐患;泵站设备也存在一定的损坏,运行指标无法达到设计标准。
由于工程建成时间早,一些新工艺、新材料没有得到运用,对渠道衬砌的保护方式比较传统。随着时间的推移,部分在水位变动区的渠段衬砌因冻胀而遭到破坏,保温层失效、衬砌板坍塌、裂缝严重;水位大或地下水位变化大的渠道因排水系统的透水管、集水箱、逆止阀的淤堵、老化,排水效果差,难以有效降低外侧地下水造成的扬压力,使渠道衬砌遭到破坏;部分输水渠混凝土板的抗冻性和抗压强度不再满足技术规范;土工防渗膜也存在局部破损;有的渠道边坡内部已经形成部分坍塌或空洞。
引黄济青工程根据原批复仅承担向青岛市输送黄河水的任务,但随着胶东调水工程和南水北调一期工程的建成,又担负起向青岛、潍坊、烟台、威海引江和引黄的任务,供水压力不断增大。加之引黄济青工程是南水北调东线胶东输水干线工程的重要组成部分,可预见未来将承担更为繁重的供水任务。
为解决以上问题,提高引黄济青工程的输水和供水能力,更好地满足不断增加的供水任务,2012年12月,山东省发改委正式批准引黄济青改扩建工程立项。工程于2015年开工,2020年11月底完成主体工程建设,累计完成投资12.85亿元,2021年8月完成竣工验收。
1)新建220 kV西林站-平度亭口泵站35 kV送电线路,总长度19.33 km。亭口泵站采用4台1600HDQ-9型全调节立式导叶式混流泵,将原900 kW同步电动机功率调增为1 000 kW。2)棘洪滩泵站采用5台1600HD-10(1.6HL-50E)立轴导叶式全调节混流泵(其中2台采用叶片全调节型式),泵站总装机容量6 310 kW。3)青岛段闸站电气设备或更新或维修,保证设备安全高效稳定的运转。引黄济青改扩建工程青岛段闸站电气设备采购及安装工程项目主要划分为平度段、胶州段及棘洪滩段3部分,分别更换箱式变电站6台、8台、10台。4)闸站金属结构设备的采购及安装。主要改造35孔闸门预埋件安装、26扇钢闸门安装、2扇铸铁闸门安装、34台齿杆式启闭机安装、2台螺杆式启闭机安装和9套发热电缆融冰装置安装。
选用钢膜进行衬砌板预制,严格控制施工质量,每道工序完成后经自检合格并报监理工程师验收合格后再进行下道工序的施工,确保了工程质量优良。并且严格按照规范进行安全控制,整个施工过程未发生任何质量及安全事故。引黄济青改扩建工程青岛段渠道衬砌工程共70.345 km,主要完成看输水渠衬砌、清淤、踏步、水位观测井建设工程;完成5.045 km堤防加固工程、8座生产桥拆除重建以及4座生产桥维修加固。
棘洪滩水库改造升级工程主要包括浆砌石护坡工程、现浇混凝土护坡工程和观测设施工程。施工人员在熟悉图纸及设计要求的前提下,进行了测量定位放线、基础底部清理、砂浆拌制、坡面砌石(排水管安放、伸缩缝施工)、砌石勾缝、坡面保护、养护等工作;放样、钻井安装、钻井就位、校正钻机垂直度、钻进、成孔、测压管制作、下入测压管、孔口校正等严格按照施工工序进行施工,确保棘洪滩水库改造升级工程达到预期效果。
大沽河枢纽改造工程包括泄洪闸、冲沙闸上游连接段拆除重建;右侧增设浆砌块石护坡,左侧护坡挡墙维持现状,维修局部破损部位;在上游铺盖齿墙下增设一道水泥土搅拌桩防渗墙;枢纽溢流坝、泄洪闸及冲沙闸段的下游消力池、海漫、防冲槽拆除重建;枢纽下游护坡改建;倒虹内置增设一道压板止水;更换泄洪闸、冲沙闸、引水闸闸门及启闭设施等。
输水渠全封闭防护位置为沿输水渠左、右堤内肩路缘石或衬砌防护板外侧埋设护栏网,并分段与沿线桥梁、节制闸、输水渠穿河(沟、渠)倒虹连接封闭。每个封闭段设一处检修门。防护长度共141.086 km,安全防护采用PVC包塑铁丝框架焊接护栏网,防护高度1.5 m。
青岛段管理设施维修工程涉及5个管理所、14个管理站、31座闸室,主要为外墙修缮、房屋内墙修缮、房顶修缮、平改坡、低压输电线路改造、办公楼门窗改造及办公楼配电配套。
工程完工投入运行后,泵站、闸站设备运行等未出现质量、安全事故。渠道的过水能力明显增强,工程输水更加安全,达到了同时承担引黄和引江的输水目标,保障了胶东地区城市生活和工业用水需求。根据调水需求,在完成一期工程后,于2019年11月19日开启年度调水任务,至2021年8月3日共完成3次调水,完成调水7.1亿m3(引水入库和渠道分水),累计运行518 d。在此期间,亭口、棘洪滩泵站采用改造完成机组承担调水任务,新机组在振摆、瓦温、噪音、开停机次数、装置效率等主要技术指标方面取得显著提升。
引黄济青改扩建完成后,入库泵站流量由原设计流量23 m3/s提高到28 m3/s,棘洪滩水库的供水能力由原设计供水能力71.9万m3/d提高到130万m3/d,设计总输水时间由70 d延长至243 d,年供水量扩大至4.86亿m3。
引黄济青青岛段改扩建工程实施完成以后,工程质量可靠、运转良好,供水能力较改扩建工程实施之前有了大幅提升,能够满足现阶段的调水需求。