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沿海火電廠取水系統(tǒng)施工方案研究

文檔作者：邱建平文檔來源：中國水利水電第八工程局有限公司		更新日期： 2026年05月24日	點擊數(shù)：
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2019 年第 22 期 Engineering Technology and Application| 工程技術(shù)與應(yīng)用 | ·93·
沿海火電廠取水系統(tǒng)施工方案研究
邱建平
（中國水利水電第八工程局有限公司，湖南 長沙 410004）
摘 要：文章以印尼北蘇三燃煤電站項目取水系統(tǒng)施工方案為例，從施工工藝、設(shè)計測量及施工質(zhì)量控制等方面進行分析，
得出應(yīng)結(jié)合工程實際作好取水系統(tǒng)方案設(shè)計，充分發(fā)揮技術(shù)經(jīng)濟效益的結(jié)論，同時也為其他取水管道工程的設(shè)計提供參考。
關(guān)鍵詞：火電廠；取水系統(tǒng)施工；取水構(gòu)筑物；循環(huán)水泵房
中圖分類號：TU991 文獻標志碼：A 文章編號：2096-2789（2019）22-0093-02
作者簡介：邱建平（1982—），男，工程師，研究方向：燃
煤火電站取水系統(tǒng)設(shè)計與施工。
火力發(fā)電項目在勘選地址時考慮的基本因素包括項
目周圍地形、交通運輸、水源及貯灰場，其中水源是建
設(shè)火電項目必不可少的前提條件之一。印度尼西亞北蘇
拉威西3 號燃煤電站取水系統(tǒng)工程項目位于北蘇拉威西
比通市，該項目規(guī)劃裝機容量為2×50MW 燃煤機組，
主機發(fā)電所用的冷卻水從該區(qū)域的海灣之中直接抽取，
該項目機組的冷卻水使用的是擴大單元制直流供水系統(tǒng)，
且機組需冷卻水量較大。項目附近海域的水文環(huán)境條件相
較復(fù)雜，項目取水系統(tǒng)的設(shè)計以及施工作業(yè)均極具難度。
1 取水構(gòu)筑物型式選擇
本工程對海域波況進行了觀測，分析結(jié)果顯示工程
海域波浪方向較為集中，體現(xiàn)為S ～ SE，強浪向及常
浪向為SSE 向，發(fā)生頻率約52%，平均有效波高0.58m、
平均周期3.4s、最大有效波高1.14m、最大波高為1.9m。
在工程區(qū)海域進行了3 個點海流觀測，測量了大中小潮
沿垂向分6 層的流速流向，垂向測量位置分別為水面下
0.2m、0.2m、0.4m、0.6m、0.8m 和海床以上0.2m。根
據(jù)所在水域的岸灘及海床表層沉積物分析，該工程施測
海域海床底質(zhì)主要為黏土- 砂- 粉砂，其次是黏土質(zhì)粉砂，
少數(shù)區(qū)域為粗顆的砂礫和礫石。工程水域大部分水深條
件良好，-15m 等深線距岸450m 以內(nèi)；碼頭前沿及港池
無需開挖。且通過實測水下地形以及灘面泥沙來看，工
程海域水下岸灘坡度較陡，工程海域岸線呈現(xiàn)出沙質(zhì)海
岸特征；部分岸線長期經(jīng)受波浪動力塑造，直線岸段發(fā)
育有灘肩；岸灘泥沙顆粒較細，工程區(qū)域的波浪動力不
夠強；陸域主要由低山丘陵和濱海平原構(gòu)成，從大范圍
來看，工程所在的海灣岸線呈弧形。基于此，該區(qū)域受
風浪等動力因素的協(xié)同影響，泥沙堆積極為緩慢，基本
不會發(fā)生泥沙大量淤積的情況，且海浪沖刷不嚴重，海
床情況趨于穩(wěn)定。因近海岸處的水深過淺不滿足項目所
需，遂須于他處重新選址構(gòu)建取水構(gòu)筑物。另外，電站
的冷卻用水溫度越低愈發(fā)適宜，而通常情況下夏天海底
的水溫會較表層的水溫更低、內(nèi)海的水溫會較海岸處的
水溫更低，適宜由海底或內(nèi)海處取水。綜合各方因素，
本項目決定修筑岸邊式取水構(gòu)筑物并合理利用項目電站的
地理位置設(shè)置取水頭，由引水溝連接取水頭部及水泵房。
2 取水頭部設(shè)計
2.1 型式設(shè)計
在開展取水頭部的設(shè)計時須充分考慮結(jié)構(gòu)的安穩(wěn)
性，并須盡可能減少泥沙、漂浮物等異物的吸入，還需
盡量確保所取水質(zhì)偏好、運行安穩(wěn)、易于維護、投資較
少且施作方便。通常“管式”“箱式”“蘑菇型”與“魚
形罩式”等型式在工程實踐中應(yīng)用較多，但其有各自的
型式特點與應(yīng)用優(yōu)、劣勢，遂適用環(huán)境也大相徑庭。綜
合本電站項目地勢、水文環(huán)境、建設(shè)要求等，箱式取水
頭部相較其他型式而言更加適宜，其可更好地適應(yīng)本項
目港池取水僅可正面進水以及碼頭后側(cè)水流平緩極易淤
積泥沙等情況。
2.2 主要尺寸
本項目的取水頭數(shù)量為1 件，混凝土方量為139m3，
重量為350t。取水頭尺寸為底板10.7m×10.7m，底板厚度
為0.5m，取水頭高度為9.1m。
2.3 主要工序
該項目HDPE 管由業(yè)主提供，需從業(yè)主的現(xiàn)場倉庫
運輸至HDPE 管安裝預(yù)制場。HDPE 管直徑2200mm，
總長372.6m，管節(jié)暫時按6m 一節(jié)。在開展管道的焊接
時，須先安設(shè)好對接機，并于對接機周圍規(guī)范的布設(shè)四
個水準管，之后依據(jù)水準管狀態(tài)對對接機予以相應(yīng)調(diào)校，
使之水平，進而促使兩節(jié)管道的同心度等滿足規(guī)范要求。
在開展管道的熔接作業(yè)時，須對兩節(jié)管道平穩(wěn)施以同等
大小的力，并一同將其頂向加熱板，使兩管道的端頭同
加熱板緊緊貼合，待兩節(jié)管道的端頭出現(xiàn)上翻并露出新
鮮的熱熔層后即可中止熱熔。迅速去除熱熔機，之后對
兩節(jié)管道均勻的施加推力，使兩管順利融為整體。待焊
縫高度滿足規(guī)范標準后，中止推進，并保持施力一定時
間，待熔接位置的溫度自然降至環(huán)境溫度后即可中止施
力，焊接完成。
將HDPE 管焊接完成段穿入配重塊中心孔洞內(nèi)，
調(diào)整其與配重塊中心重合并固定。在配重塊安裝過程
中，隨著HDPE 管完成段長度的增加，利用軌道兩側(cè)
的牽引機構(gòu)拉動配重塊底部的出運小車，使管段向海側(cè)
前移，直至管段達到安裝長度。HDPE 管段兩端需安裝
法蘭和盲板，使HDPE 管段內(nèi)部為密封空間，以便后
續(xù)水上浮運。HDPE 管段出運前，需對管段內(nèi)部空間的
密封性進行檢測，及時修補滲漏處，確保管段水上浮運
安全。
HDPE 管段加工完成后，利用拖輪和軌道兩側(cè)的牽
引機構(gòu)施加啟動力，向海側(cè)滾動前移。管段入水后，利
用拖輪拖至安裝位置進行安裝。整個拖帶過程要確保管
線盡量保持直線狀態(tài)，避免出現(xiàn)極限彎折導(dǎo)致管道毀壞。
兩條船分別布設(shè)在管道頭部及尾部，頭部工作艇向安裝
點拖帶，尾部工作艇要向相反方向，提供少量反向拖力，
確保管線保持直線狀態(tài)。
·94· | 工程技術(shù)與應(yīng)用 | Engineering Technology and Application 2019 年第22 期
3 引水溝道設(shè)計
因自流管淹沒于水中，海水靠重力自流，故自流管
引水可靠。本設(shè)計因勢利導(dǎo)，順取水口處漫灘及河岸的
坡度，采用自流溝道。進水溝內(nèi)設(shè)計流速的確定應(yīng)綜合
考慮不淤流速與經(jīng)濟流速，即設(shè)計流速應(yīng)不超于經(jīng)濟流
速而又不低于不淤流速。如若流速過小，泥沙進入管道
后易產(chǎn)生淤積；而如若流速過大，則會帶進過多泥沙與
雜物，并且水頭損失過大，增加費用。基于此，該項目
選用虹吸管方式作為引水溝道的設(shè)計。
4 總布置
本項目HPDE 管甲供，需從甲方的HDPE 管現(xiàn)場倉
庫陸運至管道安裝加工場進行管道連接。管道安裝加工
場擬布置于取水管線的西側(cè)與碼頭引堤東側(cè)的陸域；配
重塊擬在碼頭預(yù)制場內(nèi)預(yù)制；取水頭預(yù)制場則布置于取
水管線東側(cè)臨海區(qū)域；基槽的回填料臨時堆放場地布置
于取水管線的東側(cè)陸域；基槽開挖土需根據(jù)業(yè)主要求運
輸至甲方指定的棄土區(qū)；生活及辦公等營區(qū)布置于電廠
外，租賃附近的居民房作為生活辦公用房（見圖1）。
施工用電采用柴油發(fā)電機發(fā)電提供，施工用水采用廠區(qū)
內(nèi)的自來水，生活用水采用桶裝水。通訊主要依靠手機
信號，在現(xiàn)場內(nèi)采用對講機。
5 主要施工方法
本項目基槽挖泥分管線的陸上開挖5500m3，管線海
上開挖25000m3 以及取水頭基槽開挖4540m3。參考碼
頭工程地質(zhì)資料，開挖的主要是砂，粉質(zhì)黏土，砂質(zhì)黏土。
（1）海上開挖使用8m3 抓斗式挖泥船以及500m³
自航泥駁，順基槽自上而下分層分段開挖，分段進行，
每段均由抓斗船順岸布置，平行施工同方向推進；分層
進行，每層厚度約1.5m。（2）按圖紙設(shè)計坡度1 ∶ 3
予以邊坡的施工管控，并在作業(yè)全程中嚴格依循“下超
上欠，超欠平衡”予以臺階式開挖作業(yè)，確保邊坡施工
滿足設(shè)計，并須嚴格把控基槽開挖量確保無遺留淺點。
超寬控制在1.5m 內(nèi)，超深控制在0.5m 內(nèi)。（3）開挖
基槽的泥土運至業(yè)主指定的卸泥區(qū)，即泥駁運往基槽外
卸泥區(qū)。（4）依施工中的相應(yīng)檢測結(jié)果及時調(diào)正施工
電子文件控制參數(shù)，指導(dǎo)施工船舶優(yōu)良高效運行。基槽
挖泥在進行最后一層開挖時下一道工序要準備好，開挖
完成即馬上進行，以減少回淤時間及基槽清淤的工作量。
6 工藝流程
本項目HDPE 管由甲供，需從甲方的現(xiàn)場倉庫運輸
至HDPE 管安裝預(yù)制場。HDPE 管直徑2200mm，總長
372.6m，管節(jié)暫時按6m 一節(jié)。施工工藝流程：前期準
備→ HDPE 短管運輸→管道熱熔焊接→安裝配重塊→安
裝盲板→檢查密封性→組織驗收。
7 取水頭出運安裝
該項目取水頭1 件，單件重量約350t。主要施工方
案為用浮運取水頭并用橫機躉輔助進行安裝。需先進行
取水頭出運通道的疏浚開挖，根據(jù)取水頭的浮游穩(wěn)定吃
水，確定開挖的深度。前沿圍堰鋼板樁拆除后，采用拖
輪將取水頭拖出圍堰內(nèi)，沿著開挖的航道拖至安裝現(xiàn)場。
為減少取水頭的浮游穩(wěn)定吃水，預(yù)先將氣囊固定在取水
頭兩側(cè)，以輔助取水頭浮運。且安裝時，需采用駁船定位，
橫機躉精確吊裝。打開取水頭的進水閥門，使取水頭緩
慢下沉，在即將沉底時，控制加水的重量，使得取水頭
除去浮力后的重量控制在橫機躉的起重重量范圍內(nèi)。通
過絞動駁船上的纜繩精準控制取水頭的安裝精度。
8 施工質(zhì)量控制
（1）依據(jù)JTJ 221-98，對本項目的全數(shù)施工內(nèi)容予
以相應(yīng)的分部、分項劃分，并于施工作業(yè)之中對各作業(yè)
工序、分項分部工程予以相應(yīng)的檢驗、管控、評級，力
保項目建設(shè)質(zhì)量優(yōu)質(zhì)達標。（2）針對主要施工部位設(shè)
定質(zhì)量管控點，將事關(guān)建設(shè)質(zhì)量的關(guān)鍵工序、建設(shè)材料
等設(shè)為重點管控對象。并于施工作業(yè)之前依照圖紙設(shè)計
以及相應(yīng)規(guī)范標準要求等制訂針對性的技術(shù)管控舉措、
質(zhì)保措施、質(zhì)檢措施，并形成文件予以下發(fā)。（3）于
施工建設(shè)中嚴格依循質(zhì)檢程序做好“三檢”。（4）測
量基線與水準點以及隱蔽工程的檢驗基線與水準點須在
經(jīng)自檢達標后報上級由專職測量人員組織復(fù)檢，待復(fù)檢
達標后報總承包與監(jiān)理復(fù)核，經(jīng)復(fù)核達標后方可開展后
續(xù)工序的施作。（5）對于項目的全數(shù)隱蔽工程須在經(jīng)
自檢達標后，報總承包與監(jiān)理方開展質(zhì)檢，經(jīng)質(zhì)檢達標
后，方可開展下步工序的施作。
9 結(jié)束語
印尼北蘇三燃煤電站建設(shè)項目嚴格依循本施工方案
組織開展相應(yīng)作業(yè)施工，并在施作過程之中嚴抓作業(yè)質(zhì)
量，落實科學、動態(tài)管控，對突發(fā)情況予以及時、妥善
處治，項目建設(shè)目標得以如期達成，可為今后類似項目
提供一些參考。
參考文獻：
[1]JTJ 221-98, 港口工程質(zhì)量檢驗評定標準[S].
[2]DL/T 5339-2006, 火力發(fā)電廠水工設(shè)計規(guī)范[S].
圖1 項目總布置

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