□朱彩紅(嵩縣城關(guān)鎮(zhèn)人民政府)
□楊金榜 □韓海峰 □王加強(qiáng)(嵩縣水利局)
陸渾水庫位于河南省洛陽市嵩縣境內(nèi),黃河二級(jí)支流伊河上,始建于1959年12月,1965年8月建成,控制流域面積3492km2,屬大(Ⅰ)型水庫,水庫壩高55m,庫區(qū)面積31.2km2,總庫容13.2億m3,是一座以防洪為主,結(jié)合灌溉、供水、發(fā)電、旅游、水產(chǎn)養(yǎng)殖等綜合利用的大型水利樞紐工程。
陸渾水庫灌區(qū)灌溉范圍涉及嵩縣、伊川、汝陽、偃師、汝州、鞏義和滎陽等7個(gè)縣市,設(shè)計(jì)灌溉面積8.95萬hm2,有效灌溉面積4.3萬hm2,實(shí)灌面積2.3萬hm2,發(fā)揮了巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。但在31.2km2的庫區(qū)周圍,地形都屬于黃土丘陵,農(nóng)田分布在水庫周圍的丘陵之上,基本上都是旱地,灌溉條件差,守著一泓清水而不能灌溉,糧食生產(chǎn)靠天吃飯,雖然當(dāng)?shù)叵群笈d建過一些中小型泵站工程,但由于水庫水位變化幅度較大,致使大部分泵站無法正常使用,不能發(fā)揮灌溉效益。
2.1 浮船式移動(dòng)泵站在水庫中的適應(yīng)性
陸渾水庫死水位298.00m,興利水位319.5m,兩者之間的水位相差21.5m,一般固定式泵站較難適應(yīng)這種水位變幅,泵站設(shè)計(jì)位置高旱季無法抽到水,泵站設(shè)計(jì)位置低庫水位上升時(shí)又容易被淹沒,而采用浮船式移動(dòng)抽水泵站就能夠很好的適應(yīng)這種水位變化。浮船能隨水位的漲落而升降,容易適應(yīng)庫水位變化而改變?nèi)∷c(diǎn)位置。小型浮船取水施工簡(jiǎn)便,工期較短,基建費(fèi)用較省。
2.2 浮船式泵站的船體和材料
浮船一般為平底圍船形式,船體的長(zhǎng)寬比取3:1左右。大型浮船材料多采用鋼、鋼筋混凝土或鋼絲網(wǎng)水泥船體,船體一般需專業(yè)廠家生產(chǎn),造價(jià)較高,適應(yīng)建設(shè)大中型移動(dòng)抽水泵站工程。而在陸渾水庫周圍一般建設(shè)投資較少的小型泵站灌溉工程,無法滿足采購較大浮船的資金要求,則可通過現(xiàn)場(chǎng)制作相對(duì)簡(jiǎn)易的浮船,船體材料多采用木材制作、鋼板焊制、浮筒船體等,達(dá)到投資少、見效快的目的。
2.3 浮船的位置選擇
浮船一般選擇在水庫岸坡較陡峭穩(wěn)定、施工方便、無明顯的沖刷和淤積、有足夠的水深(最小水深≥1~2m)、漂浮物較少、和航道保持一定距離的地方。這樣在水庫水位變化時(shí),水庫河岸不會(huì)有很大距離的顯露或淹沒,浮船不易擱淺和頻繁移動(dòng)。陸渾水庫庫區(qū)靠近大壩的下半部分,周圍岸坡大部分較陡,水深較大,比較適合浮船式泵站的布置條件。
2.4 小型浮船泵站設(shè)備的布置
小型浮船泵站多選擇安裝離心式水泵,一般安裝在甲板上,可采用真空泵引水;也可安裝下吸式潛水泵進(jìn)行抽水,下吸式潛水泵控制設(shè)備可以安裝在岸邊設(shè)備間內(nèi)。泵站和岸邊輸水管多采用階梯式連接,在水庫岸坡上需鋪設(shè)鋼制輸水斜管,岸坡陡時(shí)一般與等高線垂直敷設(shè),隔一定距離設(shè)置支墩,管道固定在支墩上,斜管上隔一定的距離設(shè)置岔管接口,用于在不同水位和浮船泵站連接。浮船泵站和岸邊斜管之間要用聯(lián)接管道,可根據(jù)泵站揚(yáng)程選用相應(yīng)級(jí)別的高壓鋼絲編織橡膠軟管作為聯(lián)接管道,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,施工方便。
2.5 小型浮船泵站的錨固
小型浮船在水庫中必須進(jìn)行安全的錨固,防止船體發(fā)生翻船和被風(fēng)浪沖走等事故。對(duì)航運(yùn)影響較小的庫水位置,一般采用在船的一側(cè)船首尾用鋼纜在岸上錨固系留,另一側(cè)船首尾進(jìn)行拋錨的方法進(jìn)行錨固。
小型浮船式移動(dòng)泵站技術(shù),在嵩縣飯坡鄉(xiāng)曲里村黃金梨基地灌溉工程項(xiàng)目區(qū)得到了很好應(yīng)用。曲里村地處陸渾水庫岸邊,在陸渾水庫旁邊的丘陵上種植黃金梨果樹30.67hm2,但由于果園不能灌溉,果樹產(chǎn)量低,水果品質(zhì)差,不能完全發(fā)揮效益。
為解決果園的灌溉問題,曲里村計(jì)劃從陸渾水庫抽水發(fā)展節(jié)水灌溉。因項(xiàng)目資金較少,加上地理?xiàng)l件限制,確定采用浮船式移動(dòng)取水工程作為泵站水源工程。在水庫中設(shè)置浮船一艘,船寬4.5m,長(zhǎng)14m,浮船采用20多個(gè)鋼制油桶作為浮筒,船體采用槽鋼和鋼板焊制,在浮船上安裝下吸式潛水泵2臺(tái)(一用一備),浮船隨水庫水位漲落而移動(dòng)。在水庫岸邊沿坡面敷設(shè)輸水斜管,斜管上每隔一定的距離設(shè)置岔管,其垂直高差采用1.7m,安裝三通岔管13根。浮船水泵和輸水斜管間采用聯(lián)接管連接,聯(lián)接管采用2-89-3型高壓2層鋼絲編織膠管,管長(zhǎng)20m,膠管額定承壓3.5MPa。在岸邊設(shè)控制室1間,安裝水泵控制設(shè)備,船上泵站和岸邊配電設(shè)施間采用電纜連接,平時(shí)在岸上即可操作泵船進(jìn)行抽水灌溉。泵站總揚(yáng)程113m,壓力管道長(zhǎng)495m,將陸渾水庫水提到山上150m3蓄水池中,采用管道灌溉的方式進(jìn)行果樹灌溉。該小型浮船式移動(dòng)泵站工程僅投資約50萬元,即解決了30.67hm3果園的灌溉問題,目前工程已投入運(yùn)行2a時(shí)間,浮船泵站運(yùn)行良好,效益比較突出。
4.1 選擇良好的浮船泵站的位置是非常重要的,水庫岸邊較陡的岸坡和水深較大的位置在庫水位變化時(shí),浮船移動(dòng)較少,利于岸邊斜管布置和泵站運(yùn)行操作,否則易造成浮船移動(dòng)頻繁、岸邊斜管過長(zhǎng)、甚至造成浮船擱淺等問題,影響浮船泵站正常運(yùn)行。
4.2 小型浮船一般采用現(xiàn)場(chǎng)制作的方法,船體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,造價(jià)較低。但浮船須由專業(yè)人員進(jìn)行制作,必須保證浮船的抗傾覆、抗風(fēng)浪等安全性,同時(shí)也要考慮浮船的使用壽命等問題。泵站水泵的選擇必須適合泵船的安裝和使用條件,保證泵站設(shè)計(jì)的合理性。