取水工艺范文（精选7篇）
取水工艺 第1篇
关键词：取水头部,水下施工,施工工艺
1 工程背景
合肥第七水厂原水泵站位于合肥市蜀山区科学岛路东侧, 施工水域的正常蓄水位为28 m, 历史最低水位为21.5 m, 取水头部顶部高程为24.5 m, 比历史最低水位高3 m, 头部进水管中心高程为18.00 m, 取水泵房进水管中心高程为23.00 m。因取水部位水位较深, 取水头部及进水管道采用岸上制作、水上沉放、水下安装的施工工艺。取水头部为预制钢筋砼结构, 外形为长方形, 长7.7 m、宽4 m、高7.55 m。进水管为两根DN1400的钢管, 壁厚16 mm, 进水管单线总长877 m, 水下施工部分单线长为692.47×2 m。
2 施工流程
2.1 取水头部开挖安装施工流程
取水头部基坑开挖→基坑整平碎石垫层→头部浮运→头部精确定位下沉安装→头部四周砼浇筑→取水头部抛石稳固→头部格栅闸板安装。
2.2 管道开挖安装施工流程
管槽开挖整平→管槽碎石垫层→管道焊接拼装→管道浮运定位→管道灌水下沉→管道水下连接→管槽回填→管槽沿线抛石整平。
3 水下沟 (管) 槽开挖施工工艺
管槽开挖前, 采用全站仪岸边测量轴线法, 利用交通船每隔50 m设置浮标显示开挖边线, 并在岸边设置水面标尺一把, 显示水面标高, 使用测绳控制开挖深度、宽度。
开挖期间, 指定专人利用GPS测量观测开挖宽度及浮标位置是否准确, 派遣经验丰富的技术人员, 在开挖船上进行作业指导和验收开挖深度及开挖宽度。
施工中工作船通过两端浮漂开挖定位, 利用工作船上的三个导向转扬机调节工作船的船头方向以及轴线位置。
管槽开挖采用依次开挖, 按“之”字型路线进行, 开挖过程中应精心施工, 勤测量, 勤复核。沟槽挖好后, 应测量槽底高程和沟槽横断面, 测量间距按水下可视度控制, 对不符合施工质量的按“往复开挖法”进行操作, 保质保量地完成沟槽开挖施工。
沟槽开挖的弃土由各运泥船运至顺风方向100 m以上距离, 尽量降低沟槽成型后回淤比例。
沟槽开挖后, 对沟槽底部进行水下平整, 保证水下沟槽的深度、平整度达到设计要求。沟槽平整完成后抛碎石垫层, 再由潜水员水下找平, 使管道在库床受力更趋合理, 找平垫层碎石粒径为20~40 mm。
4 管道沉放及水下连接施工工艺
进水管道在岸上拼装焊接、防腐合格后, 利用加工台上钢轨人工推滑至水库里, 在管道入水前应将两端管口用堵板封堵, 管道浮运工作由机动艇完成。
管道浮运至管道轴线前, 将工作船抛锚固定在轴线一边1 m左右位置, 长边与管道轴线平行, 然后将浮运过来的管道慢慢靠近吊装船边, 先将吊装船吊钩系挂在管道吊耳上, 再同时松开管道两边盲板引水进管, 直到管道灌水的重量等于浮力即处于“失重”状态时, 管道开始慢慢下沉, 此时通过GPS测量仪器测量, 及时调整管道中心线使之符合设计要求, 由于每根管材重约27 t, 利用GPS测量仪器控制好轴线后, 缓慢下沉钢管, 待沉管到位后, 再利用测尺防止管道中心线偏移, 利用GPS测量仪器复测, 保证管材偏离不超过20 mm, 超过20 mm则重新起吊纠偏, 直至管材到位, 然后由潜水员在水下管道两边用石块进行稳固, 防止管道跑偏, 最后将吊钩从钢管吊耳上摘除。
管道水下连接采用哈夫接头、法兰接头交错连接。管道沉放就位后, 水面上将吊装船中心轴线与管道中心轴线重合, 起吊钢管慢慢挪动管道与前根钢管对接, 然后由潜水员安装哈夫接头 (或法兰接头) 并紧固螺栓, 完成管道对接。
5 取水头部基坑平整及水下垫层施工工艺
取水头部基坑形成之后, 应对其底部及边坡进行水下修坡及平整, 基坑整平完成后, 由浮船装运石料抵达施工面, 在水面测设浮标控制线, 由挖机船 (反铲式挖泥船) 投料, 边投边测量, 抛填剩30公分左右时, 利用挖机稍做整平, 然后由潜水员在水下利用DN80钢管铺设取水头部样架, 钢管采用石袋固定, 之后利用浮漂定位, 采用测绳控制标高, 待样架完成后, 人工抛碎石回填至上部30公分。最后潜水员利用刮尺 (长7 m10a工字钢) 将基底再次精平, 达到设计要求的标高, 从而完成整个基坑的铺垫工作。
6 取水头部浮运安装施工工艺
取水头部预制位置靠近岸边, 位于原水管道轴线上, 通过吊装浮运至设计位置, 然后吊装下沉就位。
根据取水头部的自量, 及其排水体积, 采用四根DN1400×48 m钢管进行取水头部的起吊、浮运安装。
吊装前应将取水头部四周及内部用红油漆画上刻度, 刻度精确至5 cm, 然后在取水头部四周打入钢管锚桩, 利用绳子将取水头部四角固定于锚桩之上。采用挖机在预制坑上口挖出进水槽, 往基坑内注水。当水面上升至2 m标高时, 将进水槽缩小, 缓慢注水, 严密观测取水头部是否因浮力上升, 若由于底部油毡吸引力底部形成真空状态, 水无法渗入, 取水头部不能浮起时利用挖机缓慢轻推取水头部, 使水渗入取水头部底部, 使取水头部浮起, 再将进水槽堵死。
打开事前准备好的两台水泵, 同时往取水头部两个部分注水, 让头部回沉。待取水头部沉稳后, 利用挖掘机挖出吊装通道, 其通道基底标高与基坑标高相同。然后将吊装架浮运船套入取水头部, 挂好倒链起吊取水头部, 然后采用拖船浮运取水头部至安放水域, 做好下沉的准备工作。
采用V30 GNSS RTK系统测量设备精确定位取水头部坐标, 浮运船抛锚微调, 将取水头部完全就位之后, 潜水员进入取水头部内底部, 打开四个DN50球阀, 让水从底部进入, 使整个取水头部形成连通器, 然后松开倒链使取水头部缓慢下沉, 下沉过程中边落边沉, 及时纠正偏差, 使取水头部按设计要求准确落放至基坑垫层。
落位后派潜水员下水检查落位情况, 并及时反馈给指挥人员进行调整, 直到满足设计要求。
进水钢格栅、盖板最后由工作船起吊, 潜水员水下安装完成。
取水头部四周抛填块石, 组织石料和浮船运抵制施工水域进行抛填, 潜水员水下清理。
7 结论
实践证明采用基坑水下开挖, 取水头部及管道岸上制作、水上浮运沉放、水下安装的施工工艺是一种因地制宜行之有效的工艺。改变了水中施工需要进行围堰的传统工艺, 由此加快了施工进度, 降低了施工难度, 节约了施工成本。
参考文献
[1]GB 50141-2008, 给水排水构筑物施工及验收规范[S].
取水游戏 第2篇
你队的任务是用一只特别的能装100只一公升瓶的容器在地图所示区域内收集空瓶，收到瓶子越多越好，每个瓶子都装满一公升水，由于重量限制，你们收集的只能是空瓶。如果瓶里装满水的话，必须把水倒掉。但倒水及装瓶的时间不计算入内。
你队必须集中行动，穿梭于旅店之间。
你们可以以五公里的时速行进，但下午三点前必须返回营地，路上不能停留或等待。在规定时间内每收回一只空瓶得十分。
路线设计
你队的任务是从如图所示的旅店内收集空瓶，一只瓶子得10分。
你队总分加上另一队的得分即是两队的累计分。累计分至少必须达到1500分，多多益善。
假定你队得700分，另一队得1000分，累计分则为1700分，各队得分越高越好。
选中一条能得高分的路线，把所作选择告知情报中转站，我们会将你们两队的累加分告诉你。允许任意多次尝试不同的路线，看选哪条得分更高。
如果能在60分钟里完成这个练习，你队将得50分的额外奖。
瓶子的位置
有两支队伍参加，你作为队一制定计划。两队将在同一地图所示的同样区域内执行相似的任务。
你队的营地设于起锚旅店。你队于早上8点出发，下午3点返回，任务是收集空瓶。你知道能在下列地方找到水瓶：
君首旅店
10瓶
鼓栈
10瓶
野猪扣哨子旅社
20瓶
皇冠宾馆
20瓶
马蹄旅店
20瓶
独角兽旅社
20瓶
大象旅社
10瓶
交 流
你想与另一个队交流，可将你的信息写在白纸上交到情报中转站，情报中转站可以为你传递信息。同样你也能够获得信息。信息到时我们会通知你。使用中转站没有限制。
两队也可以面谈。练习开始后20分钟内两队不能会面，之后每20分钟可以面谈一次，时间1分钟。每队只能有一名队员参加，面谈不能携带任何文件或书写工具，会议安排通过中转站进行。
行进时间
以下是你队在旅店间行进分别所需的时间。以分计算：
老公牛---大象
90
大象 ---独角兽
150
独角兽---马蹄
30
马蹄 ---皇冠
60
皇冠 ---满月
60
满月 ---老公牛
90
皇冠 ---君首
90
君首 ---钟铃
30
钟铃 ---葡萄
60
葡萄 ---起锚
30
君首 ---起锚
60
起锚 ---鼓
30
起锚 ---马蹄
90
葡萄 ---星星
30
独角兽---鼓
90
鼓 ---星星
30
鼓 ---野猪口哨
90
野猪 ---皇家橡树
30
良好的合作是成功的关键
队二任务说明书
任 务
你队的任务是用一只特制的能盛100公升水的容器去地图所示区域内提水，提回的水越多越好，
由于重量限制，你队只能打水而不能收瓶子，但把水从瓶中倒入容器的时间不作考虑。
你队必须集体行动、穿梭于旅店之间。
你队可以以十公里的时速行进，但下午五点前必须返回营地。
路上不能停留或等待，在规定时间内每提回1公升水得10分。
路线设计
你队的任务是从如图所示的旅店内提水，一公升水得10分。
你队总分加上另一队的得分即是两队的累计分。累计分至少必须达到1500分，多多益善。
假定你队得700分，另一队得1000分，累计分则为1700分，各队得分越高越好。
选中一条能得高分的路线，把所作选择告知情报中转站，我们会将你们两队的累加分告诉你。允许任意多次尝试不同的路线，看选哪条得分更高。
如果能在60分钟里完成这个练习，你队将得50分的额外奖。
水的位置
有两支队伍参加。你为队二作计划。两队将在同一地图所示的同样区域内执行相似的任务。
你队驻营在老公牛旅店，早上十点起程，下午五点返回，任务是提水。你知道能在下列地方找到水瓶（每瓶容量1公升）：
钟铃宾馆
10瓶
葡萄旅社
10瓶
星星旅店
10瓶
皇冠宾馆
20瓶
马蹄旅店
20瓶
独角兽旅社
20瓶
皇家橡树
20瓶
交 流
你想与另一个队交流，可将你的信息写在白纸上交到情报中转站，情报中转站可以为你传递信息。同样你也能够获得信息。信息到时我们会通知你。一条信息可容纳30个字。使用中转站没有限制。
两队也可以面谈。练习开始后20分钟内两队不能会面，之后每20分钟可以面谈一次。
在历时2分钟的会上每队只能有一名队员参加，开会不能携带任何文件或书写工具，会议安排通过中转站进行。
行进时间
以下是你队在旅店间行进分别所需的时间。以分计算：
老公牛---大象
45
大象 ---独角兽
75
独角兽---马蹄
15
马蹄 ---皇冠
30
皇冠 ---满月
30
满月 ---老公牛
45
皇冠 ---君首
45
君首 ---钟铃
16
钟铃 ---葡萄
30
葡萄 ---起锚
15
君首 ---起锚
30
起锚 ---鼓
15
起锚 ---马蹄
45
葡萄 ---星星
15
独角兽---鼓
45
鼓 ---星星
15
鼓 ---野猪口哨
45
野猪 ---皇家橡树
15
大型取水泵房基坑施工工艺介绍 第3篇
关键词：取水泵房,基坑,施工工艺,井壁衬砌
1 取水泵房基坑施工工艺
取水泵房基坑施工工艺示意图见图1。
2 基坑开挖
2.1 施工准备
基坑土方开挖前,须做好基坑范围内地基表层土处理、检查场地测量水准点设置和基坑内进行降排水等准备工作。
2.2 基坑范围内表层土处理
基坑范围内表面较薄一层覆盖土进行挖除处理,在坑壁四周做好排水设施,设置好截水沟。
2.3 基坑地连墙封水效果检测
开挖前须对基坑封水效果进行检查,具体方法是:在基坑中心附近打一降水管井和水位观测井,边缘附近打四个水位观测井。利用管井降水,降低基坑内水位(不大于设计允许的最大水位差),然后进行以下的观测和分析:
1)抽水阶段,中心观测井水位下降,边缘水位略滞后,呈下降趋势;2)停止降水后,中心观测孔水位回升,边缘观测孔水位继续下降,直至水位持平;3)由于残留孔隙水的作用,在持平后整个水面将会缓慢上升,上升的速度逐步减慢并趋于静止。
2.4 基坑降、排水
1)基坑外集、排水。为防止降雨和坑外的施工用水流入基坑内,基坑开挖前在圈梁外侧设置一圈矩形截水沟。截水沟采用砖砌,砂浆抹面,且在施工便道处埋设暗管涵并进行加固,截水沟槽与原有排水系统相连,并设一定坡度,确保排水畅通。2)基坑内降、排水。根据降水面积和土层的渗透系数,基坑采用深管井降水,共布置6口ϕ80 cm深50 m的降水管井,每口管井配一台深井泵。
2.5 基坑土方开挖、运输及布置
1)土石方开挖机械。土方开挖机械选用反铲挖掘机,软岩采用推土机进行推土,反铲装土入斗。基坑内土方开挖完成后,岩面松散层用风镐凿除及岩面清基。2)土石方水平运输机械。坑外水平运输,先用桅杆吊将土方直接装入自卸汽车,然后运至弃土地点。3)基坑土石方开挖顺序。开挖顺序从上到下按阶梯形开挖,并严格按设计要求进行开挖,基坑开挖顺序见图2。4)开挖方法。基坑主要采用反铲挖掘机配其他机具进行阶梯形开挖,首先开挖基坑四周土石方,使基坑四周的空间能够满足衬砌施工,待衬砌浇筑后,再开挖其他的土石方。5)机械、人员进出坑。基坑施工机械及其他设备进出坑采用桅杆吊。施工人员上下的工具采用电梯和爬梯。
3 井壁衬砌施工
3.1 井壁衬砌施工
根据基坑分层开挖的程序和设计要求,井壁衬砌混凝土采用逆作法(从上至下)进行施工。
3.2 锚杆施工
1)先修整井壁,使井壁的垂直度满足设计要求并保证内孔尺寸。2)测量测放的锚杆布置位置以进行钻孔施工。3)进行锚杆钻孔时,控制锚孔中心偏差不大于20 mm,锚孔偏度斜差不大于5%,钻孔深度控制比设计锚杆长度3 m大50 cm以上。4)进行锚杆的安装,安装前先检查杆体的组装质量,安装锚杆时,注浆管随同锚杆一同放入锚孔,头部距孔底为5 cm～10 cm,锚杆插入孔内的深度不小于锚杆长度的95%。5)锚杆灌浆采用M25水泥砂浆,灌浆压力不小于0.8 MPa。灌浆完成后进行在井壁钢筋绑扎、模板支撑和井壁混凝土的浇筑,及时用混凝土封住锚杆的外露部分。6)井壁混凝土施工完成后,从上到下继续进行坑槽的开挖、锚杆安装、钢筋绑扎、模板支立及井壁混凝土的浇筑。
3.3 井壁衬砌钢筋施工
1)当每层四周土石方开挖到设计标高后,用风镐凿除修整岩面松散层及泥土,然后进行锚杆施工,再进行底模基础整平、底模安装。井壁衬砌环向主筋采用冷挤压接头,与锚杆相连接的钢筋采用绑扎或点焊连接,其他钢筋按规范处理。2)钢筋加工和固定。环梁钢筋在加工车间按设计图分段加工、绑扎成半成品、编号分类堆放。半成品钢筋用车运至现场,桅杆吊吊入基坑现场进行绑扎,然后主筋与锚杆钢筋连接固定形成整体,并确保钢筋保护层的厚度。
3.4 井壁衬砌模板
1)模板设计。井壁衬砌模板由底模、侧模、端模组成,底模采用定型组合钢模组拼而成,按井壁衬砌壁厚度进行设计;侧模由型钢、钢板相互焊接成大块模板。侧模按井壁衬砌壁厚不同设计成可拆分模板;端模采用收口网模板。为加快施工进度,提高模板的利用率,衬砌模板按一圈井壁衬砌壁配置。2)模板安装。底模安装前,先进行地面找平,沿径向铺设20 cm×10 cm的方木,间距50 cm,然后在方木上安装底模并调平。侧模采用桅杆吊吊安,测量定位后,穿拉杆且与锚杆固定,模板支立示意图见图3。3)井壁衬砌混凝土。每层井壁衬砌混凝土采用二次浇筑完成,采用吊罐工艺浇筑,混凝土采用活动式输送槽布料。混凝土在搅拌站集中生产,采用混凝土罐车运至现场,然后将混凝土放到吊罐内,利用塔吊和桅杆吊吊进基坑。井壁衬砌混凝土采用分层浇筑,混凝土经输送槽入仓,沿环向每隔2 m布置一个输送槽,采用插入式振捣器振捣,避免漏振和欠振,以确保混凝土的质量。井壁衬砌混凝土养护采用盖麻袋,并用喷雾器洒水保湿养护。
4 底板混凝土施工
1)基底清基与找平。在底板钢筋施工前,须对基底清理,满足设计要求后,用C20混凝土找平。基底围护结构是否基本稳定,通过施工变形监测,进行跟踪,及时反馈信息。2)基底排水。根据基底每天渗流量,在基底布置5口集水井,每口配备一台深井泵排水,集水井伸入基底150 cm,四周设盲沟。集水井采用钢管,分次接高,接头采用法兰盘,底部钢管表面开小孔,并外包一层过滤网。集水井平面布置见图4。3)劲性骨架施工。劲性骨架单元采用型钢制作,现场采用塔吊吊安,安装先用螺栓临时固定,测量控制满足精度后将劲性骨架焊接固定。4)钢筋和冷却管施工。底板钢筋将根据分层要求定长下料,加工至半成品,编号分类堆放。采用汽车运至现场,采用塔吊和专用吊具逐捆吊安就位。钢筋靠劲性骨架精确定位,逐根就位挤压,安装精度应满足规范要求。底板冷却管按温控计算进行设置架立采用劲性骨架,接头要顺直,并用胶带密封,保证接头不漏水。5)混凝土浇筑。混凝土由搅拌站集中拌制,混凝土运输车运至现场,由桅杆吊吊罐,塔吊辅助,插入式振捣器振捣。混凝土每次浇筑又采用分层浇筑,分层厚度为33 cm,控制好混凝土初凝时间,以确保上层浇筑时,下层混凝土未初凝。
施工缝处理采用人工凿毛的方法,凿毛清理至露石后,用高压水冲洗。下次浇筑前先铺2 cm～3 cm砂浆后浇筑混凝土。大体积混凝土应加强混凝土的养护,每层浇筑完毕,外露面混凝土洒水并覆盖养护,使混凝土外露面始终保持潮湿状态。
5 结语
取水泵房基坑施工是本供水工程的关键工程,其基坑直径达28 m(不含井壁衬砌厚度),埋置深度达55.5 m,属较大型特殊项目。该项目难点在于高深基坑的土方开挖及混凝土浇筑。所论述该项目基坑施工工艺流程,可为同类型工程施工提供相关经验和借鉴。
参考文献
[1]刘建航,侯学渊.基坑工程手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1997:836-855.
[2]魏焕卫,孙剑平.基于变形控制的某大型基坑设计和施工[J].四川建筑科学研究,2007,30(1):167-180.
[3]宋冶.广州地铁一号线车站深基坑支护技术述评[J].中国铁道科学,1998,19(12):64-74.
[4]杨林德,时蓓玲.基坑变形及其安全性的随机预测[J].同济大学学报(自然科学版),2002,30(4):403-408.
申请取水证资料 第4篇
1、《中华人民共和国水法》第48条；
2、《取水许可和水资源费征收管理条例》（国务院令第 460号）第十一条规定：“建设项目需要取水的，申请人还应当提交由具备建设项目水资源论证资质的单位编制的建设项目水资源论证报告书”。
建设项目水资源论证表或报告书（日取水量大于100立方米的写水资源论证报告书，小于100立方米的填写水资源论证表）；
3、《取水许可管理办法》（水利部令第34号）。
二、申请取水许可需提供的材料：（1）申请书；
（2）与第三者利害关系的相关说明；
（3）有利害关系第三者的承诺书或者其他文件；
（4）属于备案项目的，提供有关备案材料（项目批准文件，设计文件）；（5）取水单位或者个人的法定身份证明文件（单位营业执照、机构代码证复印件和法定代表人的身份证复印件和简历）；（6）建设项目水资源论证报告书的审查意见；
（7）不需要编制建设项目水资源论证报告书的，应当提交建设项目水资源论证表；
取水工艺 第5篇
1 海水淡化工程取水方式及影响
海水淡化工程的取水方式主要包括表层取水、深层取水和海床下取水。表层取水是在水深较浅的位置设置取水设施,也称为浅海取水、开放式取水。这种取水方式取水量大,设备简单,但由于表层海水中生物数量较多,取水水质较差,并且对海洋生物有冲击、夹带的影响。深层取水即是在生物数量较少的深层海水设置取水设施,取得的海水水质较表层取水水质有明显改善,产生的生态影响也有所减少。海床下取水可分为井式和廊道式两种。最常见的海床下取水系统是海滩井取水,通过海床和泥沙过滤来避免对海洋生态的冲击和夹带等影响。但海床下取水也具有一定的局限性,在设计时应考虑到对附近地下淡水层的潜在影响。研究发现,当工厂容量超过2 万t/d时[1],海滩井取水的优势会降低,并且由于井和水源的数量要求,实际受影响的陆地区域较大。
2 美国海水取水管理政策
2. 1 清洁水法
美国环境保护局清洁水法联邦章程316( b) 规定,电厂取水产生的影响相比未采取任何环境保护措施的直接取水方式,其冲击减少80% ~ 95% ,夹带减少60% ~ 90% 。能够满足冲击和夹带标准的技术被美国环境保护局定义为最佳可行技术( BTA)[2],并要求选址、设计、施工和冷却水取水量采取最佳技术,以减少环境影响。2001 年,清洁水法颁布30 年后,美国环保局颁布了贯彻316( b) 的条例,允许考虑缓解冷却水取水结构的恢复措施。修复的方法是试图通过改善栖息地和培育新的海洋生物平衡冲击和夹带的影响。但是,这种方式不能按照清洁水法的要求在现场减少这些影响。2007年,在对该条例的第二轮审查时支持316( b) 条款中要求采取适宜的技术而不能被修复措施所替代[3]。
2. 2 海水淡化与加利福尼亚海岸法
海水淡化与加利福尼亚海岸法提出,当地下取水不可行而需要采取开放式取水时,就需要对其进行评估,选择可以减少不利影响的方法。有3 种方法可以用于减少冲击: ①降低流速。冲击量与流速有关,当流速低于0. 15 m/s时,可以防止吸入鱼类和其他生物,或者如果其被吸入,鱼类和其他生物也可以轻易游开逃避。该速度是依据清洁水法而规定的最佳技术值。②速度盖。鱼类对水平方向速度的变化比对垂直方向的速度变化更敏感。多数开放式取水装置是从上方取水,引起的速度变化不易被鱼类感知。速度盖通常为混凝土构造,其与进水之间的缝隙可以将水流从垂直方向改为水平方向。③过滤筛、移动筛以及鱼类洄游系统。过滤筛可以在保证有足够水的同时防止将鱼类带入; 移动筛安装在进水管近岸处,通常为上水位,与鱼类洄游系统相结合,使鱼和部分进水回到水源水体。这些系统对减少冲击很有效,但需要不断维护和人工操作。
2. 3 加利福尼亚水代码
在加利福尼亚州,居于首位的水资源法律是波特- 科隆水质控制法,1969 年颁布并编入加利福尼亚水代码。加利福尼亚水代码13142. 5( b) 条款适用于工业设施的取水。虽然其保护海洋生物的一些语言和目的与清洁水法316( b) 相同,但是13142. 5( b) 在一些重要环节涉及的领域更广、更清晰。13142. 5( b) 规定“对每个新建或扩建的沿海电厂或其他工业设施使用海水做冷却水、热源或者工业过程,应采取最佳的选址、设计、技术和减缓措施,减少取水影响和各类海洋生物的死亡。”与清洁水法相比,最主要的不同是13142. 5 ( b) 除了加热或冷却外,还涉及“工业装置”和“工业过程”,因此其中包含了海水淡化工程取水。加利福尼亚水代码也包括采取最佳的选址和设计,防止整个设施取水对海洋生物的影响,而清洁水法仅关注取水设施本身。可以说,13142. 5( b) 的范围更广。另一个与清洁水法的不同是13142. 5( b) 包括了减缓措施的条款,特别是要求“最佳的……减缓措施应能够将取水对海洋生物死亡的影响最小化”。但事后的补偿措施不能代替清洁水法中减少海洋生物死亡率的方法[3]。
2. 4 马里兰州冷却水取水规定
马里兰州建立了马里兰州管理代码( COMAR)26. 08. 03. 05. D( 1) 和D( 2 ) ,计算冲击死亡生物的价值,并要求核电站运营商采取措施减少冲击影响,设施成本不超过5 年内生物体损失价值的总和[4]。该州政府认为采用连续的夹带影响评估是较好的方法,能够量化冷却水取水的影响( 即评估夹带损失的生物数量) ,确定生物受到影响的风险( 即代表性重要物种的选择) ,评估对目标实体产生逆向不利影响的重要性。冷却水取水设备操作者需要确定夹带损失是否会引起重要的环境不利影响。夹带评估模型已经在马里兰州评估中得到应用。此外,马里兰州还建立了水体的取水上限,规定对于非潮汐水体取水率不超过总量20% 的情况下,取水总量应不超过1 000 万加仑/d。
此外,在加利福尼亚州水资源再利用委员会发布的白皮书中[5],结合美国环保局、海军研究所的一些规定和研究结论,提出了海水取水的管理建议。①取水口应远离潮汐带。取水口位于潮汐带有可能增加冲击和夹带的影响。美国环境保护局认为在潮汐带以外125 m取水,可减少工程的冲击和夹带影响。根据海军研究所的研究,潮汐带是从岸线延伸183 m的范围。 因此,取水口应设置在距离岸线335 m的位置,以减少对环境的影响。此外,取水口应设置在生物密度较低的位置( 至少水下20 m) ,以减少取水操作中对环境的影响。②降低海水通过滤网的速度。夹带作用常发生在取水流速过大,生物不能游离滤网的情况下。美国环境保护局规定,如果进水流速小于或等于0. 15 m/s,则认为取水设施符合冲击死亡率标准。因此,在取水设施设计时应控制在这一流速之内,可以最大限度减少冲击影响。③设置小尺寸栅栏式过滤口。使用拦截栅栏距离小于0. 23 m的栅栏式过滤器,可以防止大型生物进入海水取水设施。④合适的细过滤网尺寸。在经过栅栏式过滤口后,海水需通过细过滤网防止碎片物质进入海水淡化系统。细过滤网的尺寸是一个非常重要的设计参数,应根据需要保护的幼虫尺寸进行选择。大多数的细过滤网尺寸小于或等于9. 5 mm,因为大多数成年和幼鱼的头部尺寸大于10 mm。⑤改进进水摄入量。提高海水淡化系统回收率可以减少海水取入量,从而减少冲击和夹带。
综上所述,美国国家层面的海水取水政策是清洁水法,其从防止生态影响的角度出发,对减少海洋生物冲击和夹带率提出了明确的要求,并要求减少冲击和夹带的取水技术不能被修复措施所代替。而加利福尼亚州、马里兰州等在清洁水法的基础上,增加了关于取水影响减缓措施的条款,对海水取水的具体措施做了更加详细、具体的要求。一方面采取流速、流量及取水距离限制。美国环保局、《海水淡化与加利福尼亚海岸法》、马里兰州管理代码等提出了海水取水最大流速、流量,并根据取水可能的影响范围明确了取水口位置与岸线或潮汐带等敏感区域的距离。如: 认为流速低于0. 15 m/s时,冲击和夹带的影响较小; 取水口应位于潮汐带125 m或离岸335 m以外,水深至少在20 m以下水生生物密度较低的位置。另一方面采取减少冲击和夹带的技术措施。如: 安装控制流速流向的装置、鱼类洄游系统、设置适宜尺寸的过滤筛,从而防止将鱼类、水体中的碎片杂质等带入系统。此外,马里兰州还通过建立模型,计算冲击和夹带死亡生物的价值,评价海水取水的影响。在这些方面,美国关于海水取水的管理政策和措施对我国海水淡化工程取水管理具有指导意义。
3 对我国海水淡化取水的借鉴
经过多年发展,我国海水淡化产业发展迅速,规模不断增长。截至2014 年底,全国已建成海水淡化工程112 个,工程总规模达到92. 69 万t/d。取水用海类型方面,在调查统计的30 个海水淡化工程中,用海方式为取、排水口用海的20 个,占67% ; 用海方式为蓄水池、沉淀池用海的4 个,占13% ; 用海方式为建设填海造地的6 个,占20% 。取水方式方面,在调查统计的41 个海水淡化工程中,采用岸边管道取水的27 个,占66% ; 借用已有取水设施的7 个,占17% ; 采用潮汐取水、海底管道取水等其他方式的7 个,占17% 。海水淡化取水口所在海洋功能区归属方面,在全国已调查统计的33 个海水淡化工程中,13 个位于港口航运区,占40% ; 5 个位于工业与城镇用海区,占15% ; 4 个位于特殊利用区,占12% ; 另外,还有一些海水淡化工程取水口分别位于农渔业区、旅游休闲娱乐区、海洋保护区、保留区等。我国海水淡化工程用海主要依据《海域使用权管理规定》、《关于加强海域使用金征收管理的通知》、《海域使用论证管理规定》和《海域使用论证技术导则》。
在取水管理政策方面,我国出台了针对流域取水的《取水许可和水资源费征收管理条例》、《取水许可管理办法》等管理规定,而海水取水主要遵守《海域使用论证管理规定》、《海域使用论证技术导则》、《海域使用权管理规定》、《关于加强海域使用金征收管理的通知》等海域论证、审批和海域使用金缴纳政策。在取水方式选择方面,国内也开展了一些研究[6,7,8],但这些研究多侧重于取水方式本身的技术分析及工程工艺要求方面,在结合海洋环境保护方面的研究和建议较少。
目前,我国海水淡化工程用海存在取水用海范围界定不清、与海洋功能区划不协调、没有具体明确的管理标准及缺乏有效的防护措施等问题。为保护海水淡化工程取水海域海洋环境,保障工程安全稳定运行,借鉴美国相关经验,提出以下建议:
a. 出台有关海水淡化工程取水设施优化的技术导则。在取水设施方面,鼓励海水淡化工程采取有效的措施减少取水过程中的冲击和夹带影响,如:使用过滤网、鱼类洄游系统、速度封闭盖等,防止吸入各类海洋生物,并研究确定取水口与潮汐带、岸线等的安全距离、取水水深等。在取水工艺设计方面,应避免冲击,控制取水的进水流速、设定拦截网尺寸、改进淡化工艺减少取水量等。同时,鼓励与电厂联建的海水淡化工程在确定电厂冷却水药剂不会对淡化工艺和产品水产生影响的情况下,使用电厂冷却水作为进水,减少冲击和夹带作用。
b. 针对海水淡化工程用海安全需求及其供水的社会公益性特点,依据现有海域使用管理法规,研究出台针对海水淡化工程用海管理政策,保障海水淡化工程用海安全。研究提出明确的海水取水用海管理要求,制定定量化标准规范; 进一步明确海水淡化工程的海域使用范围划定和海域使用金测算方法; 严格按照海洋功能区归属进行用海审批,海水淡化工程取水口选取时应对其取水流速、流量、位置及其影响进行充分的论证,取水口应位于生产力水平较低的区域,防止海水淡化工程取水口建在港口区、造船区、排污口、保护区、产卵区、养殖区等附近海域,保障取水水质安全和工程稳定运行。
c. 加强海水淡化工程取水口用海监管。针对海水淡化工程取水特点,切实增强取水口用海监管。工程建设前,要积极开展论证研究,对附近海洋生态敏感区的生物种类、数量进行较为全面的分析,保证海水淡化工程取水安全和工程可持续性。在工程投入运行后,定期对工程用海类型、用海面积、海域金缴纳等情况进行确认,对工程附近新建的排污设施进行调查,运用现场调查、模拟预测等多种手段,分析新建排污口的影响范围和程度; 对海水淡化工程增减规模的情况,及时进行海域使用面积的调整,起到实时监管的作用。
摘要：针对海水淡化工程大规模发展的海水取水问题,通过总结美国海水取水相关政策措施,结合我国海水淡化工程取水、用海等现状,从加强海水淡化工程取水口用海监管、研究出台针对海水淡化工程用海管理政策、出台有关海水淡化工程取水设施优化的技术导则等方面,提出我国海水淡化工程取水管理建议,为工程安全稳定运行与环境协调发展提供支撑。
关键词：海水淡化,海水取水,用海管理,美国
参考文献
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[2]IAEA.Environmental impact assessment of nuclear desalination[R].Vienna:International Atomic Energy Agency,2010.
[3]ANGELA H K.A call for consistency:open seawater intakes,desalination,and the California Water Code[J].Golden Gate University Environmental Law Journal,2011,4(2):276-301.
[4]RICHARD M,WILLIAM A R,STEPHEN P S,et al.Maryland power plant cooling-water intake regulations and their application in evaluation of adverse environmental impact[J].The Scientific World Journal,2002,2(S1):1-11.
[5]Water Reuse Committee.Desalination plant intakes impingement and entrainment impacts and solutions white paper[R].Alexandria:Water Reuse Committee,2011.
[6]王生辉,潘献辉,赵河立,等.海水淡化的取水工程及设计要点[J].中国给水排水,2009,25(6):98-101.
[7]褚一威.海水淡化工程取水方案选择[J].天津建设科技,2005(增刊):104-105.
取水工艺 第6篇
关键词：取水方案,泵船,河床式取水构筑物,对比
0 引言
拟建某工程为2×1 000 MW机组, 采用带冷却塔的二次循环供水系统, 夏季最大耗水量约3 210 m3/h, 年平均补给水取水量约2 940 m3/h。水源拟采用长江地表水。
本文的编制是在配合业主进行通航论证审批时, 应航道管理部门的要求, 结合工程勘测资料, 进行取水的多方案研究及比较。
1 取水点的确定
根据可研的成果, 拟建工程取水口位于长江湖口河段右岸。取水口断面97%枯水流量约5 530 m3/s, 相应97%枯水位为3.6 m, 枯水流量大, 水深条件较好。
取水口所在的长江湖口河段为Ⅰ级通航河道, 主航道位于取水口所在的右岸。根据多年河道地形图对比显示, 右岸侧5 m等深线年际间变化不大, 取水河段河势和岸滩较稳定, 航道单一顺直, 具备建设取水口的水域条件。
2 取水方案的确定
2.1 敞开式取水构筑物方案 (明渠取水)
敞开式取水构筑物是采用开挖明渠引水至泵房的方式。对于在长江河道上人工开挖的明渠, 淤积情况不好预测, 而且在长江段进行如此大的工程, 需堤防部门进行审批, 还要论证对堤防安全、行洪等影响, 因此本工程不推荐采用此方案。
2.2 河床式取水构筑物方案
河床式取水构筑物方案是采用取水头部加自流引水管的方式引水至泵房。一般是在多泥沙河流上取水时采用, 特别是在防洪堤外, 修建敞开式取水构筑物不经济或施工难度大时, 宜在防洪堤内侧修建取水构筑物, 而用引水管道穿越防洪堤。
2.3 移动式取水构筑物方案 (泵船取水)
在河道合适的位置设置驳船, 用活动引桥与固定引桥将其固定于岸边。取水水泵安装在船体上, 送出管道通过钢桁桥与岸边管道相连接。目前国内在长江上游水位变幅较大的河段, 采用泵船取水已经积累了成功经验。
本文主要是针对河床式取水构筑物方案与泵船取水方案进行比较。
3 河床式取水构筑物方案
3.1 取水方案概述
根据长江校核洪水位确定水泵房0.00 m层标高为23.50 m, 底板标高0.00 m。泵房内设置有平板钢闸门、格栅清污机及旋转滤网, 以方便检修及拦截杂草污物。泵房内安装3台卧式离心泵, 同时预留2台水泵安装位置。
3.2 主要施工工艺
取水头部采用钢结构蘑菇形, 共2个, 其净空尺寸:直径2.5 m, 进水窗高度1.0 m, 采用桩架支撑, 本体为镀锌防锈。为了保证取水头部的安全运行, 在取水头部周围10 m范围内的岸坡采用1.0 m厚块石护坡。
长江水经2根DN1 000钢管自流进入水泵房, 单根管长约323.5 m。拟定靠近取水头部的引水管约20 m长采用桩架, 水下安装的施工方法;引水管出大堤局部采用水下开挖埋管;其他靠近泵房及穿大堤部分采用顶管施工, 泵房下部结构作为顶管施工井。为了防止水流冲刷, 引水管管顶水下开挖埋管段和一定范围内的岸坡采用1.0厚水下抛填块石保护。
水泵房下部结构采用现浇钢筋混凝土结构, 沉井施工。上部结构为现浇钢筋混凝土排架结构, 砌体围护, 屋面系统采用梯形钢屋架和轻型屋面板。
4 泵船取水方案
4.1 泵船方案概述
取水泵船上布置设计5台卧式离心泵作为取水泵, 本期安装3台, 预留远期2台水泵的安装位置。另外为保证取水泵能正常吸水, 设2台真空泵, 泵船设置排水设施, 每台水泵进水管上设置1台全自动过滤器。
取水泵为负压启动, 启动前先利用真空泵将泵和吸水管的空气抽出并充满水后才能启动取水泵。
泵船上取水泵及其管道系统的控制均可在取水泵船操作员站上集中控制, 也可就地操作。其他消防系统、舱底水系统、生活用水系统、疏排水系统等均采用就地人工控制。
因与岸边的距离较远, 共设置3个管道钢筋混凝土支架 (墩) 对支撑管道。
4.2 泵船船体结构
泵船为首尾对称的方箱形结构。船主体为钢质、全电焊、横骨架式结构。主船体:42.2 m×14.6 m×1.6 m (吃水约1.00 m) ;取水泵船房间布置:取水泵间、电气控制间、厕所, 所有房间按一层布置。
为了提高取水泵船的使用年限确保30年以上, 且船体外壳板水下部分终身免维护。全船船底板、船侧板、船甲板厚度按此要求加厚, 其防腐余量不小于2 mm, 并且选用船用防污防腐材料 (防水藻、螺等水生物) 。
5 河床式取水构筑物方案与泵船取水方案的比较
河床式取水构筑物方案和泵船取水方案的技术比较见表1。
河床式取水构筑物方案和泵船取水方案的经济比较见表2。
万元
6 结论与建议
对于河床式取水构筑物方案:按现阶段的方案, 取水头部窗口的下沿距离2000年6月实测河床垂直距离还有6 m。而航道管理部门为了保证通航安全, 建议将取水头部窗口降低至航行水深6.5 m, 按此要求调整后目前确定的取水头部窗口的下沿距离河床垂直距离仅为0.86 m。这一距离既无法满足《火力发电厂水工设计规范》中“顶部进水的淹没式取水建筑物的进水孔, 宜高于河床1.0 m～1.5 m”的要求, 也无法保证取水安全性。
对于泵船取水方案:取水口位置的长江的水位最大变幅为18.83 m, 且取水点附近河岸较陡, 泵船取水能适应此地形条件。为保证在低水位时有一定的吸水深度, 泵船位置在河床底标高-7 m～-8 m处, 此处取水泵船及钢桁架在高水位时仅占用河道约50 m, 对河道的通航有一定影响。
根据以上技术及经济比较, 泵船取水造价较固定式泵房年费用低73.8万元, 同时考虑到通航管理部门的要求, 拟建工程推荐采用泵船取水方案进行取水。
参考文献
[1]GB 50660-2011, 大中型火力发电厂设计规范[S].
取水工艺 第7篇
某镇新建一个供水规模为40×103m3/d的水厂, 水源为地表水, 该水源水质优于国家《地表水环境质量标准》 (GB3838-2002) Ⅲ类水质标准, 大部分达到Ⅱ类水质标准。
采用以下常规处理工艺:
本工程采用河床式自流管取水方式, 取水头部距离河岸约40m, 采用鱼形罩形式。取水管规模按44×103m 3/d设计 (水厂自用水取10%) , 采用2条DN500自流管引入取水泵房吸水井。DN500取水管采用钢管, 并安装大挠度补偿接头, 具有较大的可挠量和伸缩量, 可补偿管道因地基沉降、热胀冷缩引起的变形。为了加快工期, 甲方将河岸至取水泵房段的取水管由原设计钢管改为球墨铸铁管。由于球墨铸铁管的支墩施工质量不过关, 导致该管段某处接口发生松脱现象, 大量原水涌出, 无法取水, 并且使得附近路面坍塌, 危及综合楼的安全。必须对该段DN500取水管进行改造。
2. 工程改造
工程改造部分为河岸至取水泵房段的2条DN500自流取水管。
2.1 改造难点
2.1.1 该厂投产在即, 必须在有限的时间内完成取水管改造, 保障供水。
2.1.2 DN500自流取水管埋深较大, 并且离综合楼比较近, 开挖量以及开挖难度很大。
由于该取水河段枯水期水位较低, 并且采用自流取水方式, 所以该DN500取水管埋深较大, 约11m。由于受场地所限, DN500管左侧距综合楼约5m, 右侧距山体排洪沟约5m, 开挖难度相当大。
2.1.3 改造时期取水河段处于高水位, 增加了施工难度。
2.2 改造方案对比
2.2.1 方案一
保留原自流取水方式, 采用大开挖形式把岸上球墨管段置换成钢管, 取水头部以及管道埋深不变。开挖长度约为90米, 为两部分:靠近综合楼段 (长约25米) 采用800旋喷桩与12米钢板桩组合支护形式, 旋喷桩内插25#槽钢打至风化层;其余段采用分级放坡加钢板桩支护的形式。
2.2.2 方案二
采用大开挖形式重新敷设两条DN500取水管, 为减少开挖深度, 改用虹吸取水方式, 废弃原有两条DN500自流取水管。
2.2.3 方案三
在河岸设置一座新吸水井。将原两条自流取水管接入新吸水井, 取水头部至新吸水井段的取水管保持不变, 为自流取水方式。新取水井至原取水井之间采用非开挖牵引管技术重新敷设两条DN500取水管, 改用虹吸取水方式, 废弃该段原两条DN500取水管。
2.2.4 方案比较
非开挖牵引管技术的工作原理是利用土层钻杆钻掘手段, 在不开挖地表的条件下进行地下管道敷设的一项新的施工技术, 与传统的挖槽埋管相比。它具有不影响交通、不破坏环境、施工周期短、综合成本低、施工安全性好等优点, 适用于穿越街道、公路、河流, 以及在闹市区、绿化带无法或不宜开挖作业的地区, 目前已广泛应用于市政排水、电力、电信、煤气管道、自来水管道以及各种管道的敷设。非开挖牵引管一次牵引的长度由检查井位置、土质、埋深、管径等因素确定。本工程由于场地所限, 原自流取水管埋深过大, 无法采用牵引管施工技术对原自流取水管进行修复, 所以方案一只能采取大开挖形式敷设自流管。
综合施工难度, 施工工期以及工程造价等各方面因素, 本工程采用方案三 (见附图1) 。
2.3 改造工程设计
2.3.1 吸水井
吸水井的位置选择在厂区围墙与厂外道路之间的预留空地上, 以保证有足够的空间进行开挖放坡施工, 并且设置于原水管道转弯接头的前段, 确保取水头部至吸水井之间的管道完好无损。
吸水井平面尺寸为5×5m, 深度达到11米, 拟采用放坡大开挖与钢板桩支护逆作法相结合施工方案。由于该场地为夯实回填土地质, 表层土体密实度较大, 可先进行放坡大开挖5~6米, 放坡系数1:1.5, 面喷细石混凝土加固, 减少支护高度;再施打9米密扣拉森钢板桩作为深基坑支护, 并采用逆作法施工吸水井壁板。
由于吸水井的施工点与流溪河距离较近, 且施工期间为丰水期, 地下水位较高, 施工时可能出现地下水管涌等不良地质现象, 可在吸水井靠近河段的一侧增加一排高压旋喷桩作为止水帷幕, 保证井体施工的安全性。
2.3.2 虹吸取水管
新建吸水井与泵房吸水井之间敷设两条DN500管, 管中标高为65.40m, 以0.005坡度向上坡向泵房吸水井, 虹吸高度4.5米。当河水水位高于常水位 (含常水位) 可自流取水;当河水水位低于常水位, 需先将虹吸管抽真空方可进水。虹吸取水管长约80米, 埋深6米, 采用牵引管施工技术进行管道敷设, 管材选用HDPE管。牵引管施工流程如下:
钻杆轨迹设计→测量定位→工作、接收坑形成→牵引设备就位→试钻、钻导向孔→泥浆制备→预 (回) 扩孔、管材连接加固→回脱管材→检查井砌筑→清理现场。
3. 结语
按照进水管形式的不同, 河床式取水构筑物有以下类型:自流管取水、虹吸管取水、水泵直接吸水和桥墩式取水。其中自流管取水以及虹吸管取水是最常见的形式:自流取水由于管道淹没在水中, 河水靠重力自流, 工作较可靠, 但敷设自流管时, 开挖土石方量较大, 适用于自流管埋深不大的情况;与自流管相比, 虹吸取水提高了埋管的高程, 减少了土石方量, 缩短工期, 节约投资, 其缺点是虹吸管对管材及施工质量要求较高, 需严密不漏气, 需要装置真空设备。大多数取水工程一般只采用一种取水形式。