青海某水利工程施工用水問題分析

摘 要：【目的】為了保證青海某水利工程施工管理營地生活區、砂石料加工區、大壩左岸施工區、大壩右岸施工區等施工期間的生活、生產用水，需對用水問題進行研究。【方法】采用需求約束方法，進行了工程施工期間用水量需求分析、水源水量分析、水質分析，研究了工程施工供水問題?！窘Y果】結果表明，河水及河灘地下水水量豐富，水質基本合格，可以滿足施工期間生活、生產用水需求?！窘Y論】通過河水、井水就近開采，可以實現使用便利、取水就近、足夠水量、合格水質的約束目標。研究成果為類似西北砂漠地區開展工程建設用水供水工作提供參考。

關鍵詞：水利工程；施工用水；需求約束；水量；水質

中圖分類號：TE832" " "文獻標志碼：A" " 文章編號：1003-5168（2023）21-0057-04

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2023.21.013

Analysis of Water Use for Construction of a Water Conservancy Project in Qinghai

QU Yanyu HUANG Peijie

（Yellow River Engineering Consulting Co.， Ltd.， Zhengzhou 450003， China）

Abstract： [Purposes] In order to ensure the" living and production water for construction areas like a water conservancy project in Qinghai construction management camp living area， sand and gravel processing area， and the left bank of the dam construction area， and the right bank of the dam construction area during the construction， this requires research on water use issues. [Methods] Using the demand constraint method， the methods of water demand analysis， source water quantity analysis and water quality analysis during the construction period were carried out， and the water supply problem of engineering construction was studied. [Findings] The results show that the water quantity of the river and the ground water in the river beach is abundant and the water quality is basically qualified， which can meet the demand for domestic and production water during the construction period. [Conclusions] Through the exploitation of river water and well water nearby， the constraint objectives of convenient use， nearby water intake， sufficient water volume and qualified water quality can be achieved. Research findings provides a reference for water supply for engineering construction in similar northwest desert areas.

Keywords： water conservancy project; construction water; demand constraints; water volume; water quality

0 引言

位于青海砂漠腹地的某水利工程，大壩為瀝青混凝土心墻壩，最大壩高78 m，水庫總庫容為5.88億m³，正常蓄水位為3 297.0 m，調節庫容為8 316萬m³，裝機容量24 MW。根據《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（SL 252—2000），該工程屬大（2）型，工程等別為Ⅱ等。工程項目屬于干流骨干調蓄工程，其開發任務以供水為主，兼顧防洪、發電等綜合功能。工程施工分為砂石料加工施工區、大壩左岸施工區、大壩右岸施工區、施工管理營地生活區，生活、生產用水需求量大。為了保證施工期間生活、生產正常用水，必須解決好供水問題^［1］。

1 施工用水需求量

1.1 施工用水分區

為了便于推進施工進度，根據施工方案擬采取工程施工分區的方法進行同時施工，施工分區進行4區域分類法，即工程施工分為4個區，分別為砂石料加工施工區、大壩左岸施工區、大壩右岸施工區、施工管理生活區。

1.2 施工用水需求量

根據該工程施工分區，施工用水和供水采取相同分區原則，也分為4個區，分別為砂石料加工區、大壩左岸施工區、大壩右岸施工區、施工管理生活區，詳見表1。

需要強調的是，各施工現場應設污水沉淀池，施工中產生的污水經沉淀處理后方可排放，生活污水經處理后排放，做到工程建設行為與施工環境保護兼顧，不因工程施工而污染環境。

2 水源選擇

2.1 水源選擇原則

水源選擇原則是使用便利、取水就近、足夠水量、合格水質、河水井水并用，水源配套等^［2-3］。使用便利即要求水源點與使用點之間盡可能縮短供水距離，旁采旁用；取水就近要求盡可能縮短輸水設施的投入；足夠水量強調所選擇的水源點水量要有充裕的保證，保障供給；合格水質則要求所選擇的水源點水質要分別達到生活、生產供水的質量標準或者經過簡單處理后水質達標；河水井水并用是指盡可能利用河水，當河水利用受限時，打井補充；水源配套強調要按照現行的工程配置環境保護的要求，配置施工污水、生活污水處理設施，污水、廢水不經處理不排放，做到工程建設行為不污染環境。

2.2 用水水源點

按照水源選擇原則，施工營地用水及施工用水水源，主要考慮利用河水或河灘地下水，使用離心泵分級提取后作為生產生活用水。

該工程所在河谷呈寬U形，谷底寬闊，包括河水、河槽在內寬度為500～1 500 m，向上游逐漸變寬，河谷兩岸可見到Ⅰ～Ⅲ級堆積階地。在階地河漫灘上布置施工場地，采用河水作為生產、生活用水較便利，且水量足夠，該水利工程河谷地質剖面示意如圖1所示。

地下水可在階地灘地或者河谷谷底灘地河流沉積物中打井取水。階地灘地、谷底灘地沉積物為河流沖洪積物（Q₄^al+pl）、洪積物（Q₄^pl）等。河流沖洪積物（Q₄^al+pl）主要分布于河谷內漫灘及Ⅰ級階地中，礫石粒徑以3～10 cm為主，磨圓度為次棱角狀～次圓狀，礫石成分主要為花崗巖、玄武巖、安山巖、大理巖等。洪積物（Q₄^pl）主要分布于庫區較大沖溝口形成的寬大的洪積扇，特別是庫尾形成的洪積扇，洪積扇厚度達數十米，寬度達數千米，順河長度可達十幾千米，多由亞砂土、砂礫層、礫石、漂（塊石）組成，粒徑一般為10～30 cm，最大可達80 cm，成分主要為花崗巖、玄武巖、安山巖、大理巖、混合巖、片麻巖等，磨圓度為棱角狀～次棱角狀，分選性差。

地下水類型主要為松散巖類孔隙水。其主要賦存于階地及河床堆積物中，在現場谷底和階地進行了鉆孔抽水試驗，具體成果見表2。地下水主要補給源為河流側向—垂向補給、降雨補給，地下水類型為細砂、粗砂、砂礫石賦水層中的潛水，水量豐富。

3 供水設計

3.1 砂石料加工區

該區主要為砂石破碎與加工用水、混凝土拌和用水，用水強度為520 m³/h。在砂石加工廠附近河灘打井取水，高程約3 240 m，取水泵站設3臺IS125-100-200型離心泵，單臺水泵流量Q=200 m³/h，揚程H=50 m，功率為45 kW。通過管道將水提升至3 280 m蓄水池，從蓄水池自流至該區施工用水點，設2座500 m³蓄水池，以滿足該區加工砂石料、拌和混凝土用水需求。

3.2 大壩左岸施工區

大壩左岸施工區主要為大壩填筑和防滲墻等施工用水、副壩混凝土施工用水等。河道左岸打井取水，高程約3 250 m，設2臺IS100-65-315型離心泵，單臺水泵流量Q=100 m³/h，揚程H=125 m，功率75 kW，在3 340 m高程設400 m³蓄水池1座。

3.3 大壩右岸施工區

該區主要包括4個用水區，為大壩施工用水、廠房施工用水、進水口洞群施工用水、溢洪道施工用水等。工程總用水量約160萬m³，其中大壩施工用水30萬m³，廠房施工用水20萬m³，溢洪道施工用水30萬m³，進口洞群施工用水60萬m³，其他工廠生產用水20萬m³。

該區用水強度為400 m³/h，在上游圍堰前設取水泵站，高程約3 250 m，取水泵站設2臺IS125-100-315型離心泵，水泵流量Q=200 m³/h，揚程H=125 m，功率為110 kW，通過管道將水提升至3 350 m蓄水池，從蓄水池自流至該區施工用水點，設2座400 m³蓄水池。

3.4 施工管理營地區

主要為施工營地和建設管理營地生活用水，高峰期人數共2 678人，總用水強度為100 m³/h，總用水量約80萬m³。在營地附近河灘設水井一口，高程約3 248 m，取水泵站設1臺IS100-65-200型離心泵，水泵流量Q=100 m³/h，揚程H=50 m，功率為22 kW，通過管道將水提升至3 270 m蓄水池，從蓄水池自流至該區用水點，設1座300 m³蓄水池。

4 水質分析

根據工程區水質分析結果，那棱格勒河河水屬HCO^3-.Cl^--（K⁺+Na⁺）.Ca²⁺.Mg²⁺型水，pH值為7.85，無侵蝕性CO₂，HCO^3-含量為4.198 mmol/L，Mg²⁺含量為46.53 mg/L，SO₄^2-含量為106.53 mg/L；地下水屬HCO^3-.CL^--K⁺+Na⁺及CL^--K⁺+Na⁺型水，pH值分別為7.69、8.17和8.32，侵蝕性CO₂含量為0 mg/L和7.74 mg/L，HCO^3-含量在2.813 ～3.985 mmol/L之間，Mg²⁺含量在31.35～80.72 mg/L之間，SO₄^2-含量在91.11～201.05 mg/L之間。河水及地下水對混凝土無腐蝕性，河水對鋼筋混凝土結構中鋼筋和鋼結構呈弱腐蝕性，地下水對鋼筋混凝土結構中鋼筋和鋼結構呈弱～中等腐蝕性，可作為施工生產用水。

針對生活用水水質問題，對河水、地下水水樣進行了水質分析，水質分析涉及4個方面：微生物指標、毒理指標、感官性狀和一般化學指標、放射性指標等。

4.1 微生物指標水質分析試驗檢測結果

檢測結果：未檢測出總大腸菌群、耐熱大腸菌群、大腸埃希氏菌、菌落總數。

4.2 毒理指標水質分析試驗檢測結果

檢測結果：砷、鎘、鉻（六價）、鉛、汞、硒、氰化物、硝酸鹽、三氯甲烷、四氯化碳、溴酸鹽（使用臭氧時）、甲醛（使用臭氧時）、亞氯酸鹽（使用二氧化氯消毒時）、氯酸鹽（使用復合二氧化氯消毒時）等指標均在國家標準限值以內。

4.3 感官性狀和一般化學指標水質分析試驗檢測結果

檢測結果：色度、渾濁度、臭和味、肉眼可見物、pH 、鋁、鐵、錳、銅、鋅、耗氧量、陰離子合成洗滌劑等指標均在國家標準限值以內，地下水中氯化物、硫酸鹽、溶解性總固體、總硬度、揮發酚類等指標超標。感官性狀和一般化學指標水質分析試驗檢測結果為總α放射性、總β放射性等指標均在國家標準限值以內。

綜上所述，河水氯化物及揮發酚類含量為超標；地下水鉛、氯化物、硫酸鹽等指標超標，其他指標河水和地下水均合格。因此，河水和地下水被用于生活飲用水使用時，應采取措施進行相應的處理。水質進行處理以后，可以作為生活用水使用^［4］。

5 結語

施工用水供給是水利水電工程建設施工過程中一項十分重要的工作，也是工程建設前期工作中“三通一平”工作的重要內容，只有保證供水的水量、水質，才能夠為推進工程建設創造條件^［5］。該水利工程建設項目從施工用水需求量出發，通過水文地質鉆探和試驗，提出了利用河水、井水的取水方案。河水及河灘地下水水量豐富，水質基本合格，可以滿足施工期間生活、生產用水需求，為解決工程建設施工期間生活、生產用水問題，可通過河水、井水就近開采的方式進行。用水問題的解決為完成工程施工年度進度目標和工程建設進度總目標打下了基礎。

參考文獻：

［1］陳勝宏.水工建筑物［M］.北京：中國水利水電出版社，2007.

［2］劉兆昌，李廣賀，朱琨.供水水文地質［M］.5版.北京：中國建筑工業出版社，2021.

［3］張旭.水利工程投資控制策略［J］.河南科技，2022，41（9）：79-83.

［4］中華人民共和國國家衛生健康委員會.生活飲用水衛生標準：GB 5749—2022［S］.北京：中國標準出版社，2022.

［5］白恩俊.現代項目管理［M］.北京：機械工業出版社，2013.

收稿日期：2023-03-01

作者簡介：曲彥羽（1992—），女，碩士，工程師，研究方向：水利水電工程管理、項目管理；黃培杰（1984—），男，本科，高級工程師、項目經理，研究方向：水利水電工程管理、項目管理、工程監理。