黃浦江上游引水工程
該工程是上海市改善自來水工程的特大型市政工程,使原在黃浦江中、下游取水的自來水廠改從黃浦江上游取水。工程分二期,由上海市自來水公司建設(shè)、上海市政工程設(shè)計研究院設(shè)計,二期工程因利用世界銀行貸款,由德國M.M公司等國外咨詢公司參與咨詢,上海市基礎(chǔ)工程公司等單位參加工程施工,建成后由上海市原水股份有限公司運行管理。
黃浦江水量充沛,河寬水深,1958年前水質(zhì)尚好,1963年后隨上海工業(yè)和城市的發(fā)展,大量未經(jīng)處理的廢水直接排入黃浦江或其支流,水質(zhì)逐年下降,當(dāng)時上海城市自來水的水源98%取自黃浦江的中下游。1981年上海市科委組織上海市水利局,自來水公司等單位對自來水水源上移進行了可行性研究。通過較多項目的水質(zhì)、水文同步檢測以及潮汐河流回蕩規(guī)律的研究,確定取水點上移至松浦大橋附近,引水量430萬m3/d。經(jīng)市政府批準(zhǔn)后由上海市政工程設(shè)計研究院承擔(dān)工程實施可行性研究,經(jīng)專家反復(fù)論證,1984年由國家計委批復(fù)同意。1985年12月工程全面開工,1987年7月一期工程正式通水,取水點上移至黃浦江中游,引水量230萬m3/d,受益人口約400萬。1988年底引水工程一期工程全部竣工,1992年1月通過國家驗收,決算4.47億元。1990年通過了黃浦江上游引水續(xù)建工程實施方案評估,并根據(jù)上海市發(fā)展的實際情況,將引水規(guī)模擴大至540萬m3/d。1991年列為世界銀行貸款準(zhǔn)備項目。1993年6月通過了世行正式評估。通過國際招標(biāo),選定了施工承包商,1994年7月正式破土動工,1997年底建成部分通水,1998年6月完成滿負荷540萬m3/d調(diào)試,工程估算26億人民幣,其中包括世行貸款1.1億美元。
一期工程特點如下:
(1)泵房設(shè)計:水泵選用1800HLWB-12型混凝土渦殼混流泵,臨江泵站、嚴(yán)橋泵站各6臺,其中各3臺采用串級調(diào)速,水泵流量范圍6.5~9.5 m3/s,揚程范圍18.0~10.0 m,工況點效率87%,電機功率1600 kW。泵房的布置由進水室、濾網(wǎng)室、前池和機泵間組成,地下部分外包尺寸49.4×53.5 m,上部建筑尺寸62.5×19.6 m,泵房內(nèi)設(shè)30 T/5 T橋式吊車用作起吊各種設(shè)備,通風(fēng)采用自然通風(fēng),電機出風(fēng)同管道聯(lián)接風(fēng)機抽出室外。水泵出水管采用鋼制虹吸管,上升管管內(nèi)流速2.1~1.6 m/s,下降段斷面由1.8×3.0 m放大至3.0×3.0 m,出口流速0.9 m/s,每座泵站6根虹吸管各進入一座調(diào)壓池,容積約2萬m3,池內(nèi)設(shè)溢流堰,溢流管接入前池,虹吸管頂各安裝2臺DN300真空破壞閥,此外還設(shè)有破壞虹吸的事故進氣口。
(2)輸水渠道:輸水干渠采用現(xiàn)澆低壓鋼筋混凝土箱涵,各為三孔3.0×2.5 m和三孔2.8×2.5 m,最高工作壓力按135 kPa設(shè)計,為節(jié)約鋼筋量,沿線水力坡降承壓按135 kPa、110 kPa、90 kPa分段設(shè)計。渠道透氣井設(shè)置結(jié)合穿越河道考慮,穿越河道采用倒虹渠,每座倒虹渠設(shè)1.2×1.2m檢查井。
(3)過江管:進廠管2處穿越黃浦江,楊浦水廠采用DN 3000鋼管分二次頂進水廠,南市水廠同樣采用DN3000鋼管頂進廠,一次頂進1120 m,創(chuàng)造了當(dāng)時鋼管定向一次頂進的世界最長記錄!
二期工程是在一期工程運行了7~8年以后實施的,通過經(jīng)驗總結(jié)和近年來技術(shù)經(jīng)濟的發(fā)展,二期工程特點如下:
(1)大橋泵站取水泵房采用兩座大尺寸的沉井49.0×37.4 m,凈空11.85 m,沉井總高14.85 m,兩井水平距離10 m。
(2)大橋泵房采用了高效的可抽芯立式斜流泵,水泵效率高達90%以上,引進德國技術(shù)上海制造,水泵采用陶瓷軸承,不同軸承潤滑水,耐腐損,取水泵房各12臺水泵都設(shè)有
葉輪前預(yù)調(diào)節(jié)裝置,使水泵調(diào)節(jié)更方便,也為泵房的優(yōu)化高效運行創(chuàng)造了條件。主泵電機采用風(fēng)-風(fēng)冷,防護等級為IP54。這樣的水泵電機配套可大大延長水泵的維修周期。每臺水泵都設(shè)置了電磁流量儀和水泵監(jiān)測系統(tǒng),為主泵安排維修保養(yǎng)提供了科學(xué)依據(jù)。
黃浦江的飄浮物一直圍繞了上海水廠的取水口,大橋泵站分段攔截,江心取水設(shè)置20cm寬格柵,前池設(shè)5cm寬粗格柵,吸水井設(shè)4×4mm的旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng),徹底解決了飄浮物問題。調(diào)節(jié)池設(shè)置了可靠的電磁真空破壞閥,出水虹吸管頂部設(shè)置3只只抽氣不抽水的抽真空閥,配以2套全自動運行的真空系統(tǒng),杜絕了虹吸管頂部積氣,提高了系統(tǒng)效率,調(diào)壓池還設(shè)置了曝氣系統(tǒng),在原水溶解氧降至1.5mg/L以下時,鼓氣充氧使原水溶解氧不低于5mg/L。輸水主渠道仍采用低壓鋼筋混凝土渠道,并分成2個可獨立運行的系統(tǒng),可采用閘門切換,50%獨立檢修,二期渠道加強了沉降縫的處理,設(shè)置了企口,按縫底板兩側(cè)還設(shè)置了限位突口,提高了抗震能力,過河倒虹渠也加強了基礎(chǔ)處理。
長橋進廠支線采用DN3500鋼管,其中穿越住房密集的長橋新村、淀浦河及化輕倉庫,采用了長距離鋼管頂管,管徑DN3500,一次頂進1.8km,又一次創(chuàng)造了鋼管頂管一次頂進長度的新紀(jì)錄。越江工程,二期工程越江是1條直徑4m的復(fù)合管,在國內(nèi)給水管中也不多見,采用盾溝施工,外徑5 m,內(nèi)徑4.4 m,在盾溝內(nèi)襯8mm厚鋼板,夾襯壓密灌漿,管內(nèi)壁噴涂水泥砂漿,過江管內(nèi)徑約4.20 m。長橋提升泵站,設(shè)在長橋水廠南端,利用進廠頂管工作井,設(shè)置8臺大型飛力潛水泵,每臺流量3.75m3/s,揚程10 m左右,提升能力160萬m3/d,大大節(jié)省了土建造價,節(jié)省了大量土地。
臨江調(diào)節(jié)池是一、二期工程承上啟下的構(gòu)筑物,因取水規(guī)模的擴大,原布置緊湊的臨江泵站,再設(shè)置60萬m3/d的泵房有一定困難,最后將臨江過江的出口、調(diào)節(jié)池和增壓泵房組合在一起,經(jīng)河海大學(xué)將這座多用途構(gòu)筑物各種工況運行組合驗證,并作了相應(yīng)調(diào)整,使該池布置更合理,功能更完善。大橋泵站和長橋泵站,都采用PLC控制,自動化程度高,所有設(shè)備監(jiān)測到位,并與全市供水系統(tǒng)連網(wǎng)。
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