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摘要:鄭州市生態水系輸水工程是鄭州市實施的第一條長距離輸水工程,在設計時借鑒了同類輸水工程設計成果,引進PCCP及玻璃鋼管作為輸水管材,并大膽結合輸水地形,將輸水與景觀有機結合,使該工程不單是生態水系的生命線,更是生態水系靚麗的風景。文章旨在對設計中的創新點和實施效果進行總結,進而對施工和運行中出現問題進行剖析,以期對今后長距離輸水設計有所幫助。
關鍵詞:生態水系;輸水工程;存在問題;改進措施;鄭州市
0引言
工程起點為西流湖邙山干渠入口,埋設管線到柿園水廠,在柿園水廠修建泵站將水沿賈魯河提至尖崗水庫,再從尖崗水庫向東敷設管道,分別向金水河、熊耳河、十八里河、十七里河、潮河供水,工程終點為潮河分水口,工程沿線經過高新區、中原區、二七區、管城區和經開區。建設內容主要有泵站、敷設管線和分水口,工程規劃線路總長37.82km,總概算30006.56萬元,其中市級財政投資35%,銀行貸款75%,工程建成后每年向南部四河供水4702萬m3,可擴大水面326萬m2,對改善城市環境、降低城市熱島效應、提高人居質量和城市品味,具有無可替代的作用。
1設計創新點及實施效果
1.1十八里河分水口
十八里河分水口是在充分考察分水口所在位置的地理環境基礎上設計而成的,工程所在地兩岸地勢較高,分水口當時考慮3種方案:方案一,直接將分水口接入河道;方案二,根據河道坡比,采用陡坡方式向河道分水;方案三,采用階梯消力的方式向河道分水。通過分析,方案三不僅有效的起到了消力的作用,而且又增加了景觀效果,因此選用方案三作為十八里河分水口的分水方案,在具體設計時對出水口又做了一定的優化,形成最后的設計方案。
1.2金水河分水口
金水河分水口原設計在左岸鄭密路橋附近,在施工過程中考慮到此處富裕水頭將近20m,如果直接向河道分水需要設置降壓設施,通過對此處進行考察,金水河右岸邊坡高近13m,如果將水引上去,不但可以有效降壓,而且還可以營造瀑布效果。
2施工和運行中出現的問題及改進措施
2.1線路規劃
地方水利工程建設多在河道范圍內施工,不牽涉市區規劃,因而很少與規劃部門打交道。本工程為輸水工程,沿線穿過市區規劃地帶,由于前期規劃沒有及時跟上,給施工帶來極大困難,常常由于地界糾紛而導致停工,最后通過規劃局對線路進行定位規劃,工程才得以順利進行。
2.2淤泥中埋管
輸水管道埋設在西流湖湖邊,管線一側是西流湖,淤泥深度達到20m,另一邊是湖岸,岸邊邊坡陡峭,高達10m。本來由于多年干旱,湖內淤泥板結,車輛可通行,但施工前尖崗水庫及常莊水庫除險加固,兩次向西流湖放水,造成西流湖段持續維持高水位,加之湖底淤積層長期浸泡,土體呈現流動性,導致地質條件發生劇烈變化,施工機械無法進場,施工方案需要調整。2009年10月22日,鄭州市生態水系輸水工程建設管理局主持召開了《鄭州市生態水系輸水工程》施工Ⅰ標、施工Ⅱ標管道過西流湖段的施工技術方案討論會,鑒于工期緊,為了加快施工進度,確保按期完工,專家建議采用拋石擠於(具體見圖4),開辟新的施工道路。
2.3排氣問題
排氣閥是運行過程中最容易出問題的部位,必須認真對待,本工程在運行過程中多次出現排氣閥漏水現象,究其原因是設計時沒考慮到運行過程中水中可能會有雜物,目前在經常漏水的閥門排氣口前安裝濾網,有效地解決了排氣閥漏水的問題。排氣閥另一個問題是要能正常排氣,排氣孔小或排氣不暢都將影響工程正常運行,甚至造成爆管,目前本工程排氣閥井排氣不是很通暢,下一步要重點研究排氣閥井的排氣問題。
3與同類工程之間的差距
工程是在對大量同類工程研究之后并結合園林景觀進行的設計,在功能上已經達到了較先進的水平,但從運行管理上看還比較落后,比如不能實時測試管道壓力、水流流速等,也就是說自動化程度低,有待進一步提高。
4借鑒與建議
該工程的一個最大優點是將園林景觀融于水利工程,工程的設計理念是成功的前提,該理念應在以后的水利工程中大力推廣。通過本工程的設計、實施和運行,對今后的工程設計提出以下幾點建議:①規劃設計是工程設計的前提,工程設計之前一定要對規劃設計進行認真研究,仔細分析。②要重視方案設計,仔細分析可能存在的情況,綜合比選。③重視實地考察。水利工程因時、因地、因人而不同,只有因地制宜的方案才是最好的方案,切忌照搬照抄。
參考文獻:
[1]黃忠佳.對引調水工程設備管理制度的思考與建議[J].水利發展研究,2015,07.
[2]高媛媛,姚建文,陳桂芳等.我國調水工程的現狀與展望[J].中國水利,2018,04.收稿日期:2019-6-11
作者:王海軍 單位:鄭州市水利建筑勘測設計院