王玲麗

保滄干渠渠首工程是河北省南水北調(diào)配套工程保滄干渠工程的重要組成部分，位于保定市曲陽縣東旺鄉(xiāng)中管頭村。為解決保滄干渠攔污、清污問題，渠首增設(shè)了旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)清污設(shè)備。自2016年11月旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)投入使用以來，攔截了大量污物，有效保障了供水安全。為提升清污效率、便于濾網(wǎng)檢修、實現(xiàn)沉沙池不停水清淤、保障濾網(wǎng)運行安全，需對渠首工程進行升級改造?，F(xiàn)介紹設(shè)計改造方案，以期和同行交流提升，進而促進工程完善優(yōu)化提升。

1.工程概況

河北省南水北調(diào)配套工程保滄干渠工程主要擔負向保定、滄州、廊坊三市12 個縣（市）的供水任務(wù)。干渠設(shè)計最大引水流量9.9m3/s，管道總長243.571km。

保滄干渠自南水北調(diào)中線總干渠中管頭分水口取水，在中管頭分水口處設(shè)渠首工程，渠首工程包括連接井和沙河干渠連通涵工程。連接井下游出口處設(shè)柵條間距為50mm 的攔污柵和抓斗式清污機。實際運行后考慮到南水北調(diào)來水中含有雜草、塑料袋、藻類等柔軟性雜物，在連接井下游的沉沙池增設(shè)旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)。沉沙池共兩孔，每孔布置一臺旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)、一臺潛水泵。在每臺濾網(wǎng)旁側(cè)布置排水槽以收集沖洗污水，利用渣水分離器分離污物。污物收集至集污筐。污物集中后與攔污柵污物統(tǒng)一處理。旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)采用戶內(nèi)布置外部加蓋廠房。

2.存在問題

旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)投入使用以來，攔截了大量污物（多為藻類、枝葉和生活垃圾等），為保障調(diào)流閥等閥門的使用安全和下游水質(zhì)發(fā)揮了巨大作用。同時出現(xiàn)以下主要問題：

一是設(shè)備的檢修更換需利用臨時吊車。隨著使用時間和頻率的增加，濾網(wǎng)網(wǎng)片檢修更換、維修噴嘴等頻率也隨之增加，維修更換設(shè)備不便利。

二是在多藻季節(jié)，旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)清污機運轉(zhuǎn)頻次很高（30min/次），藻類量大（平均2m3/d），需要人工從集污筐清理，勞動強度較大，效率低。

三是沉沙池內(nèi)淤泥高度已超過濾網(wǎng)下緣。淤泥高度不斷增加，對濾網(wǎng)運行安全影響較大，如清淤需全線停水。

3.改造方案

針對以上問題，制定如下改造方案：通過對濾網(wǎng)室改造增設(shè)濾網(wǎng)檢修吊裝設(shè)備；對集污、清污設(shè)備進行改造；沉沙池上下游增設(shè)檢修閘門，并設(shè)置門庫。

3.1 金屬結(jié)構(gòu)改造設(shè)計

3.1.1 旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)室起吊設(shè)備

由于現(xiàn)場無固定起吊設(shè)備，因此旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)室需增設(shè)一臺起重機，用于旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)零部件維修和更換。濾網(wǎng)設(shè)備最大起吊件約4.0t，選擇電動單梁懸掛起重機，起重量5t，跨度5m，起升高度12m，共 1 臺。

3.1.2 沉沙池清淤排水

渠首沉沙池內(nèi)淤積物較多，需及時清除沉沙池排出沉積物。沉沙池檢修排水時，將潛水泵放置在沉沙池內(nèi)進行抽排。排水泵泵型根據(jù)沉積物特點選擇為自沖攪拌型潛水排污泵，共2 臺。

3.1.3 集污筐改造

更換現(xiàn)有集污筐，并增設(shè)吊裝設(shè)備和沖洗設(shè)備。更換集污筐2 個，在其底部增設(shè)2 個活頁門扇，上面4 個角的位置增設(shè)吊環(huán)。吊裝設(shè)備包括龍門架、電動葫蘆、彩鋼雨棚。沖洗設(shè)備選擇為高壓水槍清洗機，共1 臺。

改造后，集污筐收集綠藻后，通過吊裝設(shè)備將集污筐吊出地面，平移出集污坑，再移至電動三輪車上方，打開網(wǎng)筐底面活頁門扇將綠藻放出，利用高壓水槍沖洗集污筐，再由電動三輪車將綠藻運出。

3.1.4 檢修閘門

現(xiàn)狀在旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)大修時及沉沙池淤泥清除時需在濾網(wǎng)上下游采取臨時擋水設(shè)施，使用較為不便。在濾網(wǎng)上下游各設(shè)置1 扇檢修閘門。閘門不使用時，放置于新建門庫內(nèi)，使用時臨時搬運。

3.2 土建改造設(shè)計

3.2.1 旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)室室內(nèi)改造

為滿足新增起重機安裝和使用要求，需對旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)室進行改造。

起重機基礎(chǔ)利用現(xiàn)有房屋的結(jié)構(gòu)柱。將彩鋼屋面拆除，屋面混凝土折梁鑿除，部分墻體拆除。為滿足起吊高度，將現(xiàn)狀結(jié)構(gòu)柱上新接鋼筋混凝土柱，新建混凝土平屋頂。

為將檢修設(shè)備運至右側(cè)檢修平臺，將墻外移0.5m。由于現(xiàn)狀基礎(chǔ)梁為懸挑結(jié)構(gòu)，下部為回填土，為保證結(jié)構(gòu)安全，下部新增人工挖孔混凝土灌注樁基礎(chǔ)?；A(chǔ)上部設(shè)結(jié)構(gòu)柱，柱子之間頂部設(shè)連系橫梁，安裝起重機軌道，柱子底部設(shè)地梁，地梁上部為大門側(cè)墻面。

主體結(jié)構(gòu)完成后，對地面、坡道、門、墻體、屋面等進行恢復。

3.2.2 集污設(shè)備改造

集污筐上部增設(shè)雨棚和電動葫蘆起重機，雨棚采用鋼骨架，頂棚為彩鋼頂。

3.2.3 新增檢修門門庫

為放置上下游檢修閘門，在現(xiàn)地站大門東側(cè)圍墻處新建一地下門庫。門庫為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，頂部設(shè)蓋板，內(nèi)部分別放置上下游檢修閘門。

3.3 電氣改造設(shè)計

渠首現(xiàn)地站濾網(wǎng)室新增的用電負荷主要為：電動單梁起重機1 臺，電動葫蘆1 臺，自沖攪拌型潛水排污泵2 臺，高壓水槍清洗機1 臺。引水時新增用電負荷均不運行，濾網(wǎng)檢修時自沖攪拌型潛水排污泵運行。濾網(wǎng)室新增用電負荷由渠首現(xiàn)地站現(xiàn)有變壓器供電，經(jīng)計算，現(xiàn)有變壓器容量滿足需求。濾網(wǎng)室增設(shè)一面低壓柜，電源引自渠首現(xiàn)地站變配電室低壓柜備用支路。

4.取得結(jié)論

渠首工程提升改造實施后，可滿足旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)單孔檢修排水條件，實現(xiàn)沉沙池不停水清淤，提高清污工作效率，保障保滄干渠安全運行。