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大型输水工程施工期节能减排设计初探


第 8 卷

O  1

南 水 北 调 与 水 利 科 技 
S uht- rhWae  a sesa dWae cec o t—oNot  tr nfr n  trS i e& Teh oo y Tr n cn lg  

Vo .  S p . 1 8 u p 
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2 1 年 3月  00

大 型 输 水 工 程 施 工 期 节 能 减 排 设 计 初 探 
闫  凯 , 吕予 丹 , 昊 宇  王
( 宁省水利水电勘测设计研究 院,沈阳 1 00 ) 辽   0 6  1

摘要 : 以观音阁水库输水工程为背景 , 从施工设备选型 、 辅助生产系统设 计、 资源综合利用等方 面对大型输水工程施 

工期节 能减排 的具体实施 措施进行探讨 , 提出水利工程节能减排设计 中应注意 的主要 问题 , 为做好项 目建议书及 可  研 阶段报告 的节能设计提 供参考依据 。  
关 键 词 : 水 工 程 ; 能减 排 ; 利 工 程 ; 输 节 水 节能 设 计  

中图分类号 : V6  T 8

文献标识码 : A 

文章编号 :6 218 (0 0 0 10 5—2 1 7—6 32 1 )0 —0 80 

Pr lm i r   u y o   e g   a i g a   e i na y St d   n En r y S v n   nd Em iso   du to o   r eW a e   s i n Re c in  fLa g   tr Co v y c   g n e i g Co s r c i n n e a e En i e rn   n tu to   n
YAN  i Ln Zi a W ANG  o y   Ka ,   — n. d Ha - u

( ioigPrvn il s nIsi t o   trR suc n   d o o r S ey n    06 C ia) La nn   o ica  i  nt ue fWae  eo rea d Hy rp we , hn a g 10 0 , hn   De g t   1
Abta t sr c :Ta ig Gua yn ers r orwae o v y n ee gn eig a n e a pe kn  n ig  e ev i   t rc n e a c n ie rn  sa  x m l,me s r sa o te e g —a iga de sinr d cini ag   a u e  b u n r y svn  n  miso  e u to  n lr e
wa e   o e a c   n i e rn   r   e s a c e t rc nv y n e e g n e i g we e r a e r h d,i c u ng c ns r c in e u p e t   e e t n,d s   n a x l r   o uc in,r s u c sc m p e   n l di   o t u t   q im n s s l c i o o e i o   u i a y pr d t gn i o e o re  o r—

h n ieu izto  n  oo .Th   o tm p ra ta p csa o te r y s vn  e ini heh d a l  n ie rn   r m p a ie . I a   r vd   e sv   t iaina ds  n l em s  i o tn  s e t b u neg -a igd sg   t  y r ui e gn eig we ee h sz d t np o ie n c c

rf rn ef r n r ys vn   e in i p oe t r p s l o k a dp oe t e s i t e o t ee e c o  eg -a i d s  n r jc p o o a b o   n   r jc f ai l yr p r. e g g         bi  

.  

Ke   r s y wo d :wa e   o v y n e e gi e i g n r y s v n   n   m iso   e u t n;h d a l   n i e r g;e e g - a i g d s g   t r c n e a c   n ne rn ;e e g   a i g a d e s i n r d c i o y r ui e gn ei c n n r y svn   e in

经过水利建设者的不懈努力 , 我国水电能源开发工程 、 输 
水 调水 工 程 、 险加 固工 程 均 取 得 前 所 未有 的成 就 , 国水 利  除 我

水库库区 自流引水 , 经过输 水管线及 隧洞将水 引到本 溪市 的 


项大型引水工程 。包括输水隧洞 、 输水管线和厂站等部分。  

事业正处于飞速发展的阶段 , 但是 大型水利工程均 具有建设  周期长 、 施工地点偏远 、 施工场地有 限的缺点 , 同时 由于高强 

工程等别为 Ⅱ等 , 主要建筑 物取水头部 、 电站 为 2级建筑物 ,   输水隧洞 、 输水管道及其附属建筑物 等根 据输水 流量为 2   ~3

度、 高度机 械化 、 立体多点 同时施工 的现状 , 对施工 区附近的 
环 境 带 来 较 大 影 响 , 至 有 的 工 程 施 工 破 坏 了 项 目 区 附 近 的  甚

级建筑物 , 次要建筑物 为 3 ~4级建筑物 。取水头部设计洪 水  标准为 10年一遇 , 0 校核洪水标准为 10 0年一遇 ;  0 其他建筑  物根据输水 流量和建筑物级别设 计洪水标 准采用 3  ̄2 0 0年 


生态环境 , 同时也造成巨大的资金 、 能源、 原材料 浪费等情况 。  
2 0 印发 的《 务 院关 于 印发 节 能减 排 综 合 工 作 方 案 的通   0 7年 国

遇 , 核洪 水 标 准 采 用 5 ~ 1 0 一 遇 。 校 O 0年  

知》 ] 口 明确将推进水 电利用作 为积极推进 能源结构 调整的节  能减排措施之一 , 水利部水利水 电规划设 计总院组织 编制 了   《 水利水 电工程节能设计标 准》也 已进入征求意见 阶段 , , 可见 
今 后 我 国 的水 利 工 程 设 计 与 施 工将 逐 步实 现 节 能 减 排 的 高 效 

2 施 工 期 节 能设 计 原 则 
观音 阁水库输水工程施工强度与国内已建和在建大型水 

利工程相 比, 具有施工规模 大 、 工强度 高的特点 , 施 其节能减 
排设计具有典型代表性 。施工组织设计首先立足于国内现有  的施工技术水平 , 以机械化 作业为 主。在施 工机械设备 选型  和配套设计 时, 根据各单项工程 的施工方案 、 施工强度和施工  难度 , 工程区地形和地质条件 , 以及设 备本身能耗 、 维修 和运 

发展方向。本文 以辽宁省观音阁水库输水工程施工期 的节 能  减排设计为背景 , 合理解决 了大型输 水工程 的节能减排问题 ,   为今后类似工程设计提供参考 。  

1 工程 概 况 
辽 宁 省 观 音 阁水 库 输 水 工 程 是 自辽 宁省 本 溪 县 的 观 音 阁 

行 等因素, 择优选用电动 、 液压 、 柴油等能耗低 、 生产效率高的 
机械设备 。充分做好施 工规划 , 保证节约土地利用 、 减少运输 

收 稿 日期 :0 00 —4 2 1 —21  作 者简 介 : 闫 凯 (9 7)男 , 林 市 人 , 17 一 , 吉 工程 师 , 主要 从 事 水利 水 电工 程 的施 工 组 织 设 计 及 相关 研 究 。  



5 . 8 

∞| 《罐   一 缓

§    4

i强    

麟 采 
强 

闰 凯等 ?大 型输 水 工 程 施 工 期 节 能 减 排 设 计 初探    路 程 、 少 污 染 排 放 和 排 放 影 响 , 保 工 程 施 工 进 度 、 全 和  减 确 安

工程质量 。同时, 必须考虑包括水资源循环 利用 、 土资源保  表 护和利用 、 开挖料利用等施工资源 的综合 利用 , 从而 达到节能 

4 施 工 辅 助 生 产 系统 设 计 
施 工 辅 助生 产 系 统 的 耗 能 系 统 主 要 是 供 风 、 水 、 凝 土  供 混

减排 的 目的[ ]   。本次节能设 计 中施工 机械设 备选 择 中具 体  。
遵 循 以下 原则 。  

拌 和系统 , 在在进行 系统设计 中 , 采取 以下节能 降耗措施 。  

4 1 供 风 系 统  .
尽 量 集 中布 置 , 靠 近施 工 用 风 工 作 面 , 并 以减 少损 耗 。 由   于 电力 驱 动 的 固定 式 空 压 机 比 移 动 式 耗 能 低 , 复 式 空 压 机  往 与 螺 杆 式 空 压 机 相 比具 有 低 电 耗 、 气 强 制 性 和 排 气 压 力 随  排

①为提高施工效率 , 分别 以管线施 工和 隧洞施 工作 业为  主体 进行 组合配套 。  
② 施 工 设 备 的 技 术 性 能 必 须 适 合 工 作 项 目 的性 质 、 工   施

对象的性质 、 施工场地 大小和物料运距远近等施工条件 , 充分  发挥机械效率 , 证施 工质 量 ; 保 所选 配 套设 备 的综合 生 产 能  力, 充分满 足施 工强度的要求 。   ③所选设备应是技 术先进 , 产效率 高 , 生 操纵 灵活 , 动  机 性高 , 安全 可靠 , 结构 简单 , 易于检 修和 改装 , 防护设 备 齐全 ,  
废气噪音得到控制 , 保性能好 。 环   ④ 注 意 经 济 效 果 , 选 机 械 的购 置 和运 转 费 用 少 , 所 劳动 量 

背压 自动变化的特点 , 在空压机的设备选型上 , 先考 虑采 用  优
往 复 式 空 压 机 的 固定 式 空 压 站 。  

4 2 供 水 系统  .
根 据 施 工 总 布 置 , 池 布 置 在 各 个 工 作 面 附 近 。为 节 约  水 能 源 , 计 上考 虑 生 活 区 和 生 产 区均 利 用 工 作 面 附 近 的河 水 , 设   无 法 利 用 河 水 或 河 水 不 足 的地 段 采 用 抽 取 地 下 水 的 方 式 , 经  高 位 水 池 处 理 后 , 应 生 产 生 活 区 用 水 。 对 于 施 工 中产 生 的  供

和能源消耗低 , 并通过技术经济 比较 , 优选出单位土石方 的成 
本 最 低 的机 械 化施 工 方 案 。   ⑤ 选 用 适 用性 比 较 广 泛 、 型 比较 单 一 的 通 用 的 机 械 , 类 并  优 先 选 用 成 批 生 产 的 国 产 机 械 , 须选 用 国 外 机 械 设 备 时 , 必 所  选 机 械 的 国 别 、 号 和厂 家应 尽量 少 , 件 供 应 要 有保 证 。 型 配   ⑥ 注 意 各 工 序 所 用 机 械 的 配 套 成 龙 , 般 要 使 后 续 机 械  一 的 生 产 能 力 略 大 于 先 头 机 械 的 生 产 能 力 , 输 机 械 略 大 于 挖  运

生产废水 ( 如砂石 料加 工 中产 生的废 水 等) 生活 污水 的处  和 理, 系统采用 1 9然沉淀加人工脱水 的水处理措施 , 内设沉淀  场 池, 生产时的筛分冲洗用 水 , 自然沉 淀后 , 经 其上 层较清 部分  可直接作为筛分 冲洗 用水 , 充分利用 回收水进行生产 , 可大量 
节 省 用 水 , 可 初 步 回收 细 砂 。含 渣 量 大 的部 分 采 取 水 处 理 , 又  

可减小 污水处理 量 , 降低水 中颗粒 含量 , 又 降低水 处理难 度 ,  
回 收细 砂 更 彻 底 , 小 细 砂 损 耗 量 。 减  

掘装载机械的生产能力 , 充分 发挥 主要机 械和 费用高 的机械 
的生产潜力 。  

4 3 混 凝 土 拌 和 系统  .
根据建 筑物 的不 同位 置 , 分散 布 置 , 量靠 近施 工 工作  尽
面 , 减 少 混 凝 土 的运 输 距 离 。 在 搅 拌 机 和 水 泥 罐 的 布 置 上  以

3 主 要 施 工 设 备 选 型 及 配套  
为 保 证 施 工 质 量 及 施 工 进 度 , 施 工 过 程 中尽 量 采 用 较  在 大 型 施 工 机 械 设 备 , 此 施 工 机 械 的 选 择 是 提 高 施 工 效 率 及  因

利用现场 的高低 地形 , 减少水泥 和成 品骨料 的垂直运输 距离 。  

5 结 语 
大 型水 利 工 程施 工 的 工 程 量 大 、 工 期 长 , 密 细 致 的规   施 周 划 设 计 能够 挖 掘 出 很 大 的 节 能 减 排 潜 力 , 合 理 安 排 施 工 任  如

节能降耗的重 点 。本 工程 在施 工机 械设 备选 型 及配 套设 计  时, 按各单项工程工 作面 、 施工 强度 、 施工方 法进行 设备 配套  选择。为满足工期的需要 , 工中 以配备合适容量 、 施 工作效率 
高 的 机 械 设 备 为 主 , 以个 别 小 型 机 械 设 备 进 行 施 工 。 充 分   辅 发挥设备机械化程度高 、 工效 快 的 特 点 , 和小 设 备 方 便 灵 活 的  优 势 , 证 工 程 的顺 利 进 行 。 管 线 工 程 以 土 方 开 挖 回填 为 主  保 配 备 挖 装 机 械 , 依 据 弃 渣 运 距 的 远 近 , 路 通 行 能 力 , 辆  再 道 车 装 载 能 力 等 因 素 , 定 以 2r3液 压 挖 掘 机 为 主 要 的 挖 装 机  确  n 械 ,5t自卸 汽 车 为 主要 的 运 输 工 具 ; 洞 工 程 石 方 洞 挖 工 程  1  隧

务, 做好资源平衡 , 避免施 工强度 峰谷差过 大 , 分发 挥施工  充 设备 的能力 ; 混凝土浇 筑 中相 同标号 的混凝 土尽可能 安排在 
同 时施 工 , 免 混 凝 土 拌 和 系统 频 繁 更 换 拌 和 不 同标 号 的混  避 凝 土 ; 分 利 用 太 阳能 , 少 用 电量 , 理 配 置 生 活 电 器 设 备 , 充 减 合  

生 活区的照明开关应安装声 、 光控或延 时 自动关 闭开关 , 内  室 外 照明采用 节能灯具 等。通过规划 方案优 化及 专项规划 , 制  定 节能减排 工作方案 , 有利 于节省资 源 、 能源 、 减少对 环境 的  影响, 加快工程施工进度 、 确保工程质量 , 高工程的费效 比, 提  
使 工程 的效 益 更 加 明 显 。  
参考文献 :  
[] 国务院 关于 印发 节 能减 排综 合性 工作 方 案 的通 知 [ ] 国发  1 z. [0 7 1. 2015   E] 陈敏 , 2 孙志 禹. 型水 电施工 节能减 排实践 [ . 大 A] 中国环境 科学 

主要需配备钻孔设备 、 挖装设 备 、 集渣设 备 和运输设 备 ; 计  设
时 , 用 手 持 式 风钻 配 合 气 腿 式 风 钻 钻 孔 , 台 车 装 药 ,. 6 采 平 0 2  m。 动 装 岩 机 装 I0m3斗 车 出渣 ; 洞 洞 内 石 渣 运 输 采 用  风 .  主 5t 瓶 车 牵 引 1 0m。斗 车 , 主 支 洞 交 汇 处 转 绞 车 出渣 ;  电 .  至 洞 
外 石 渣 采 用 2m。液 压 挖 掘 机 为 主 要 的挖 装 机 械 , 5t自卸 汽    I 

车为主要的运输工具 。  
本 工 程 混 凝 土 用 料 地 点 分 散 , 互 之 间 距 离 较 远 , 适 宜  相 不

集 中建设混凝土生产设 备 。管线 工程设 计上 采用 0 8m3 .   搅  拌机拌制混凝土 , 动翻斗车运输混凝土直接人仓 ; 机 隧洞工程  在洞 口设置 0 8m。 .  搅拌机拌制混凝土 , 斗车运输} 凝土到工  昆
作 面 , 用 湿 喷方 法 , m。h混 凝 土 喷 射 机 喷 射 混 凝 土 。 采 5 /    

学会学术年优秀论文集 [ ] 2 0 :0 — 7 c . 0 8 2 42 . 0  [] 许祥左. 当前节能减排工作 若于问题 的思考 [ ] 能源研究与  3 对 J.
利 用 , 0 9 ( ) 16 2 0 ,4 :—.  

一 _程  采  .5   i | 皎  9.
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