余學(xué)祥 鄧瓊星
摘要:深圳抽水蓄能電站上水庫(kù)地處鹽田三洲田森林公園,緊鄰5A級(jí)風(fēng)景區(qū)深圳東部華僑城,水庫(kù)下游為深圳Ⅰ級(jí)水源保護(hù)區(qū)駱馬嶺水庫(kù),地理位置極為特殊,實(shí)施綠色施工,以可持續(xù)發(fā)展思想為基本宗旨,在工程施工全過(guò)程中通過(guò)先進(jìn)的管理手段和技術(shù)方法最大限度的降低施工活動(dòng)對(duì)工程區(qū)域及周圍環(huán)境的不利影響,實(shí)現(xiàn)水資源循環(huán)利用和生態(tài)環(huán)境效益最大化。踐行“綠水青山就是金山銀山”理念,建設(shè)綠色環(huán)保抽水蓄能電站。
Abstract: The upper reservoir of Shenzhen Pumped-storage Power Station is located in Yantian Sanzhoutian Forest Park, close to the 5A-level scenic spot Shenzhen Eastern Overseas Chinese Town, and the downstream of the reservoir is Shenzhen's Grade I Water Source Protection Zone Luomaling Reservoir. The location is extremely special and green construction is implemented. Based on the concept of sustainable development, we adopt advanced management methods and technical methods to minimize the adverse effects of construction activities on the project area and surrounding environment during the whole process of project construction, so as to realize the recycling of water resources and maximize the ecological environment benefits. Practicing the concept of "green water and green mountains are golden mountains and silver mountains", we will build a green and environmentally friendly pumped storage power station.
關(guān)鍵詞:可持續(xù)發(fā)展;水資源利用;綠色施工;管理
Key words: sustainable development;water resources utilization;green construction;management
中圖分類號(hào):TU71? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào):1006-4311(2020)31-0055-03
1? 概述
①工程背景。
深圳抽水蓄能電站是首座在超大型城市內(nèi)建設(shè)的大型抽水蓄能電站,集抽水發(fā)電、城市供水、生態(tài)景觀于一體,打造行業(yè)發(fā)展示范樣本的一座工程。上水庫(kù)地處鹽田三洲田森林公園,緊鄰5A級(jí)風(fēng)景區(qū)深圳東部華僑城,水庫(kù)下游為深圳Ⅰ級(jí)水源保護(hù)區(qū)駱馬嶺水庫(kù),地理位置極為特殊,如何通過(guò)科學(xué)的管理手段和先進(jìn)的技術(shù)方法,最大限度的減少資源浪費(fèi)并降低對(duì)周邊環(huán)境的負(fù)面影響,實(shí)現(xiàn)節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材和環(huán)境保護(hù)的可持續(xù)發(fā)展尤為重要。
深圳抽水蓄能電站作為國(guó)家“十二五”能源建設(shè)的重點(diǎn)項(xiàng)目,是深圳、香港的電力儲(chǔ)備池,港深作為粵港澳大灣區(qū)中心,國(guó)家建設(shè)世界級(jí)城市群和與全球競(jìng)爭(zhēng)的重要空間載體,深蓄電站依靠區(qū)域優(yōu)勢(shì)即可激發(fā)乘數(shù)效應(yīng),其重要戰(zhàn)略位置不言而喻。作為全國(guó)首座在超大城市內(nèi)建設(shè)的抽水蓄能電站,因地域性而衍生的政治經(jīng)濟(jì)環(huán)境大趨勢(shì)卻不難預(yù)測(cè),深蓄電站的建設(shè)要求也將比其他電站更高。將綠色施工應(yīng)用到電站建設(shè),以可持續(xù)發(fā)展思路建設(shè)綠色環(huán)保抽水蓄能電站,使電站與周圍生態(tài)景觀自然融合,積極融入城市,打造更高質(zhì)量的生態(tài)空間。
②工程概況。
深圳抽水蓄能電站上水庫(kù)地處鹽田三洲田森林公園,緊鄰5A級(jí)風(fēng)景區(qū)深圳東部華僑城,水庫(kù)下游為深圳Ⅰ級(jí)水源保護(hù)區(qū)駱馬嶺水庫(kù),地理位置極為特殊。
上水庫(kù)總庫(kù)容983.0萬(wàn)m3,調(diào)節(jié)庫(kù)容825.24萬(wàn)m3,水庫(kù)水位最大消落深度24.81m,正常蓄水位526.81m,死水位502.0m。上水庫(kù)樞紐包括:1座主壩、5座副壩、庫(kù)周防滲處理和環(huán)庫(kù)公路等,其中主壩和4#副壩為碾壓混凝土重力壩,其余4座副壩為風(fēng)化土心墻石渣壩。主要施工內(nèi)容為:主壩土建工程、1#~5#副壩土建工程、庫(kù)周防滲工程、上水庫(kù)永久公路、上水庫(kù)永久公路等。
2? 管理難度及重點(diǎn)
2.1 工程地理位置特殊、生態(tài)環(huán)境保護(hù)要求高
深圳抽水蓄能電站上水庫(kù)地處鹽田三洲田森林公園,緊鄰5A級(jí)風(fēng)景區(qū)深圳東部華僑城,水庫(kù)下游為深圳Ⅰ級(jí)水源保護(hù)區(qū)駱馬嶺水庫(kù),地理位置極為特殊。敏感地區(qū)建電站,生態(tài)環(huán)境保護(hù)是重點(diǎn)、難點(diǎn),如何降低工程施工對(duì)周邊環(huán)境造成的不利影響尤為重要。
2.2 工程區(qū)動(dòng)土面積大,雨季長(zhǎng)、降雨多,水土流失危害大
上水庫(kù)有1座主壩、5座副壩及環(huán)庫(kù)道路需開挖施工,動(dòng)土面積達(dá)10萬(wàn)m2。而水庫(kù)下游的駱馬嶺、紅花瀝等多座水庫(kù),為深圳市Ⅰ級(jí)水源保護(hù)區(qū)。同時(shí),工程地處北回歸線以南,珠江口東岸,屬亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候區(qū)域,雨季長(zhǎng),雨量豐沛,且臺(tái)風(fēng)頻繁。由于工程區(qū)域的特殊性,也就決定了雨季動(dòng)土作業(yè)時(shí)水土流失的危害大。
2.3 施工階段用水量大,水資源極為珍貴
深圳抽水蓄能電站上水庫(kù)地勢(shì)高,集雨面積僅0.62平方公里,無(wú)外來(lái)徑流,施工用水全靠天然降雨蓄積在上水庫(kù)的小三洲塘內(nèi),而庫(kù)容僅20萬(wàn)m3小三洲塘,需解決上水庫(kù)100萬(wàn)m3的施工用水,水資源極為珍貴。
2.4 土石方平衡、節(jié)地、節(jié)材管理難度大
工程開挖量大,開挖產(chǎn)生的表土,全風(fēng)化土等土石方工程量大,且工程地理位置特殊,棄渣極為困難。同時(shí)庫(kù)區(qū)庫(kù)盆有限,料源選擇小。如何有效利用工程開挖有用料,減少棄渣,節(jié)約料場(chǎng)開采,合理進(jìn)行土石方調(diào)配是工程管理的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
3? 管理策劃與實(shí)施
3.1 加強(qiáng)管理舉措,推行優(yōu)質(zhì)方案,有效解決生態(tài)環(huán)境保護(hù)難題
深圳抽水蓄能電站上水庫(kù)大壩土建工程地處深圳市國(guó)家5A級(jí)風(fēng)景旅游區(qū)三洲田森林公園內(nèi),區(qū)域內(nèi)重要水源保護(hù)地,三洲田雖距城市喧囂咫尺之隔,但山崖成瀑,煙波浩渺,翠岡掩映,被喻為“深圳之肺”。作為全國(guó)首座在超大城市內(nèi)建設(shè)的抽水蓄能電站,因地域性而衍生的生態(tài)環(huán)境保護(hù)的大趨勢(shì)在當(dāng)時(shí)的深圳已走在全國(guó)的前列,建設(shè)上庫(kù)工程,猶如在“深圳之肺”,“居民水缸”上“動(dòng)手術(shù)”,敏感地區(qū)建電站,生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作是最大的難題。
為有效解決生態(tài)環(huán)境保護(hù),打造綠色環(huán)保工程,從開工伊始就將工程建設(shè)與環(huán)保擺在極端重要的位置,從技術(shù)方案、施工組織到過(guò)程管控,統(tǒng)一部署細(xì)化工作子項(xiàng),減少施工臨時(shí)用地,減少工程施工對(duì)區(qū)域附近生態(tài)環(huán)境的不利影響,力爭(zhēng)百不失一,打造綠色環(huán)保電站。
3.1.1 大氣污染控制
本工程在土石方開挖、灌漿鉆孔等施工中易產(chǎn)生粉塵,爆破炮煙以及汽車運(yùn)輸、出渣過(guò)程中易產(chǎn)生揚(yáng)塵,對(duì)施工范圍內(nèi)的空氣質(zhì)量存在一定程度上的破壞。為保證上述作業(yè)產(chǎn)生的揚(yáng)塵濃度控制在允許范圍內(nèi),在制定綠色施工管理方案時(shí)進(jìn)行充分考慮。對(duì)可能產(chǎn)生粉塵的施工設(shè)備均應(yīng)安裝有效的除塵設(shè)備,并應(yīng)與生產(chǎn)設(shè)備同時(shí)運(yùn)行;施工車輛均應(yīng)安裝尾氣凈化器,在施工區(qū)域應(yīng)慢速行駛;施工場(chǎng)地和道路須經(jīng)常清掃,保持清潔,以地面無(wú)明顯灰塵為標(biāo)準(zhǔn),對(duì)所有工地道路和施工現(xiàn)場(chǎng)定期灑水,非雨天至少三次每天,避免揚(yáng)塵對(duì)周圍環(huán)境空氣的污染;鉆孔采用安裝水幕除塵裝置的設(shè)備進(jìn)行濕法作業(yè);運(yùn)輸車廂兩側(cè)及尾部均應(yīng)配備擋板,堆料高度低于擋板并遮蓋干凈的雨布。通過(guò)在施工過(guò)程中嚴(yán)格按照綠色施工管理方案落實(shí)各項(xiàng)大氣污染控制措施,施工區(qū)大氣污染得到有效控制。
3.1.2 噪音與振動(dòng)控制
本工程噪音主要是機(jī)械設(shè)備、車輛和爆破產(chǎn)生的噪音和振動(dòng)。施工期間,嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)噪聲實(shí)施控制,采用低噪聲設(shè)備和工區(qū),加強(qiáng)對(duì)車輛、機(jī)械設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng),加強(qiáng)道路養(yǎng)護(hù),合同進(jìn)行施工規(guī)劃,動(dòng)力機(jī)械在施工區(qū)域避免集中分布,嚴(yán)格控制爆破等強(qiáng)噪聲作業(yè)的時(shí)間,降低噪聲源和源強(qiáng),有效的降低了施工噪音。
3.1.3 廢棄物控制
工程產(chǎn)生的生活垃圾包括生活區(qū)生活垃圾以及施工場(chǎng)所生活垃圾。在施工范圍內(nèi)安放足夠的環(huán)保垃圾桶,通過(guò)委派專人每天進(jìn)行垃圾清理及分類收集工作,能回收利用的盡量回收利用,不能回收利用的送至指定的垃圾站。
3.2 整體規(guī)劃,統(tǒng)籌部署,合理安排,有效控制水土流失
因深圳毗鄰遼闊海域,屬亞熱帶季風(fēng)氣候,夏季多雨,每年4~9月為雨季,雨季時(shí)間長(zhǎng),雨量多,且臺(tái)風(fēng)時(shí)有發(fā)生,所到之處暴雨狂瀉,日星隱曜。而施工區(qū)域下游分布駱馬嶺、紅花瀝等多座水庫(kù),均為深圳市Ⅰ級(jí)水源保護(hù)區(qū),項(xiàng)目通過(guò)采用“源頭控制、防治結(jié)合、分區(qū)治理、分級(jí)沉砂”的整體思路,堅(jiān)持“先保護(hù)、后施工,措施不到位,施工不開始”的原則,對(duì)施工區(qū)域進(jìn)行整體規(guī)劃,統(tǒng)籌部署,合理安排,有效利用施工區(qū)域地形特點(diǎn),采取可靠措施將水土流失控制在原地,避免對(duì)周邊環(huán)境造成危害。
本標(biāo)施工區(qū)域下游分布駱馬嶺、紅花瀝等多座水庫(kù),均為深圳Ⅰ級(jí)水源保護(hù)區(qū),禁止任何污水流入,而上水庫(kù)施工區(qū)域動(dòng)土面積大,水土保持工作壓力大。針對(duì)上水庫(kù)施工區(qū)的水土保持工作,精心組織,嚴(yán)謹(jǐn)策劃,堅(jiān)持“先環(huán)保、后施工,環(huán)保措施不到位,絕不允許施工”的原則,采用“源頭控制、防治結(jié)合、分區(qū)治理、分級(jí)沉砂”的整體思路,盡可能利用攔擋、沉砂及覆蓋等措施將水土流失控制在原地,盡可能減少施工期水土流失及其造成的危害,盡量減少泥沙懸浮物隨雨水進(jìn)入下游駱馬嶺水庫(kù)。具體控制措施為:
3.2.1 施工源頭? 根據(jù)施工擾動(dòng)類型及時(shí)序安排,對(duì)各個(gè)已開工工作面布置工程措施、植物措施及臨時(shí)措施進(jìn)行水土流失防治。水流源頭控制首先采用彩條布對(duì)所有裸露土質(zhì)邊坡進(jìn)行臨時(shí)覆蓋,防止裸露邊坡水土流失,然后根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行土工布覆蓋、植草護(hù)坡及噴射C20砼5cm厚三種工程措施或植物措施,對(duì)水流源頭進(jìn)行更為有效的控制。
3.2.2 水流中途? 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工情況、項(xiàng)目區(qū)內(nèi)匯水特性、水土流失特性、泥沙輸出特點(diǎn)等特點(diǎn)對(duì)水流中途采取疏導(dǎo)水流、設(shè)置沉砂圍擋等措施,通過(guò)阻滯水流使泥沙沉淀,減少下泄水流泥沙含量。
①截排水溝設(shè)施。
在開挖邊坡坡頂修筑截水溝,防止邊坡上游來(lái)水沖刷坡面,增加水土流失。截水溝尺寸必須滿足過(guò)流要求。在回填邊坡坡腳修筑排水溝,防止邊坡來(lái)水沖刷施工場(chǎng)地,同時(shí)疏通場(chǎng)地內(nèi)排水系統(tǒng),有效導(dǎo)流場(chǎng)地內(nèi)雨水。截排水溝過(guò)水?dāng)嗝鎳?cm厚C20混凝土或采用彩條布進(jìn)行覆蓋,有效防止水土流失。
②設(shè)置攔水埂。
在圍堰右岸與土料場(chǎng)K區(qū)的埡口處增設(shè)1#攔水埂,使其上游形成一座大沉砂池作為水土保持度汛防護(hù)措施;在砂料堆場(chǎng)左側(cè)下游及土料場(chǎng)K區(qū)之間設(shè)2#攔水埂,使水流匯入圍堰堰前大型沉砂池前有一定的滯流濾砂作用。1#、2#攔水埂攔蓄雨水可作為施工用水,如水量較大,可將多余雨水排入Ⅳ區(qū)經(jīng)一定時(shí)間沉淀后再排出。
③設(shè)置沉砂池。
含泥沙水流匯入溝道及水流匯集區(qū)后依地形地勢(shì)建設(shè)足夠容量的沉砂池,通過(guò)阻滯水流使泥沙沉淀,減少下泄水流泥沙含量。施工中對(duì)沉砂池進(jìn)行定期清淤、排渣及加固等維護(hù)措施,確保沉砂池具備滯流沉砂效果。
3.2.3 水流出口? 在主壩下游及駱馬嶺水庫(kù)入口處修筑濾砂壩,濾砂壩由反濾層和堆石體筑成,對(duì)經(jīng)溝道及水流匯集區(qū)沉沙后的水流進(jìn)行阻滯,進(jìn)一步沉淀泥沙,減少外泄水流泥沙含量。并定期對(duì)砂濾壩進(jìn)行巡視及清淤,保證壩體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的同時(shí)使其具備良好的濾砂效果。
3.3 策劃先行、創(chuàng)新助力,將水處理與水利用有效結(jié)合,充分利用已有水資源
深圳抽水蓄能電站上水庫(kù)地勢(shì)高,集雨面積僅0.62平方公里,無(wú)外來(lái)徑流,施工用水全靠天然降雨蓄積在上水庫(kù)的小三洲塘內(nèi),而庫(kù)容僅20萬(wàn)m3小三洲塘,需解決上水庫(kù)100萬(wàn)m3的施工用水,水資源極為珍貴。
為有效解決施工用水,充分利用已有水資源。施工前結(jié)合工程地形特點(diǎn)有針對(duì)性的制定了水循環(huán)綜合利用方案,將雨水的收集、污水處理利用進(jìn)行統(tǒng)一分析和規(guī)劃,采取先進(jìn)的技術(shù)手段規(guī)劃設(shè)計(jì)雨水收集和利用、污水處理與回用。有效解決施工階段用水問(wèn)題,達(dá)到節(jié)水目的。
3.3.1 水資源循環(huán)利用
根據(jù)工程區(qū)域地形特點(diǎn),規(guī)劃設(shè)計(jì)好雨水的徑流途徑,通過(guò)采取臨時(shí)圍擋、深挖處理等措施將區(qū)域內(nèi)的低洼沼澤、坑地形成集水坑,將區(qū)域內(nèi)的天然降水、施工棄水等水資源收集起來(lái)。通過(guò)沉淀后抽至小三洲塘,用于施工用水。通過(guò)水資源循環(huán)利用,充分利用已有水資源和天然降雨,有效解決了80萬(wàn)m3的施工用水缺口,順利完成工程建設(shè)任務(wù)。
3.3.2 污水處理回用
本工程污水主要包括生活污水、混凝土拌制過(guò)程中產(chǎn)生的工業(yè)廢水和汽車沖洗產(chǎn)生的含油廢水。根據(jù)污水的性質(zhì)不同,相應(yīng)的采取三種廢水處理措施。
生活污水處理采用以MBR膜為核心的工藝處理系統(tǒng),污水通過(guò)污水管網(wǎng)匯集到污水處理站,流經(jīng)機(jī)械格柵自動(dòng)撈除大顆粒的懸浮物及雜質(zhì)后,經(jīng)水質(zhì)、水量調(diào)節(jié)提升至缺氧池,在缺氧池內(nèi)經(jīng)過(guò)反硝化處理后進(jìn)入MBR反應(yīng)池。通過(guò)MBR反應(yīng)池中的微生物和沉浸式平片膜將污水進(jìn)行降解、固液分離、脫氮后出水直接進(jìn)入清水池,經(jīng)消毒、毒菌、去除色度后,回用于混凝土拌和用水、綠化用水及道路降塵。
混凝土拌制廢水采用二級(jí)沉淀工藝,并加相應(yīng)藥劑調(diào)節(jié)pH和去除SS。污水自設(shè)置人工格柵的排水溝攔截較大顆粒和雜質(zhì)后進(jìn)入調(diào)節(jié)池,通過(guò)加藥混凝沉淀后,利用污水提升泵,由液位計(jì)自動(dòng)控制水泵的啟閉,將污水送至初沉池內(nèi)進(jìn)行初次沉淀,上清液通過(guò)分離后進(jìn)入后續(xù)二沉池內(nèi)。二沉池進(jìn)行再次攪拌澄清,分離后的上清液達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)入清水回用功能。下層混合液則回放至調(diào)節(jié)池內(nèi)。處理達(dá)標(biāo)的清水全部回用于混凝土拌和生產(chǎn)。
含油廢水處理系統(tǒng)主要處理機(jī)械修配和汽車保養(yǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水。含油廢水采用YFL成套設(shè)備進(jìn)行集中處理,污水自排水溝流入后,通過(guò)排水溝內(nèi)設(shè)置的人工格柵攔截較大顆粒和雜質(zhì)后進(jìn)入調(diào)節(jié)池,進(jìn)行水質(zhì)均勻和自我調(diào)節(jié)功能。然后進(jìn)入YFL一體化設(shè)備中進(jìn)行處理達(dá)標(biāo)回用。
3.4 精心組織,優(yōu)化設(shè)計(jì),充分利用開挖料
施工前對(duì)土石方進(jìn)行綜合平衡設(shè)計(jì),優(yōu)化大壩填筑分區(qū)方案。首次采用風(fēng)化土作為防滲心墻料的“風(fēng)化土心墻堆石(渣)壩”壩型設(shè)計(jì),就地取材利用工程開挖料,實(shí)現(xiàn)土石方平衡精細(xì)管理,工程施工區(qū)不設(shè)專用棄渣場(chǎng)。
本工程土石方開挖總量為37.5萬(wàn)m3,開挖渣料需合理利用作上下庫(kù)土石壩的壩體填筑料、砌石料和石料軋篩系統(tǒng)的毛料。為便于就地取材,有效利用工程開挖渣料,經(jīng)設(shè)計(jì)優(yōu)化,上水庫(kù)各副壩首次采用風(fēng)化土作為防滲心墻料,同時(shí)在下游壩區(qū)采用全強(qiáng)風(fēng)化料作為填筑料,其壩體分區(qū)填料包括風(fēng)化防滲土料、堆石、全強(qiáng)風(fēng)化料等。壩基開挖的表土用于后期綠化用土,開挖的土料用于風(fēng)化防滲土的可利用料,開挖石方中的弱風(fēng)化及微風(fēng)化巖石用于壩體堆石和人工軋篩碎石料,除表土外的其余開挖料用于壩體全強(qiáng)風(fēng)化料填筑。同時(shí),合同安排工程總體施工進(jìn)度,綜合考慮壩基開挖與土壩體填筑時(shí)間、施工交通運(yùn)輸?shù)纫蛩兀M量做到開挖料直接用于填筑。
經(jīng)精細(xì)管理土石方平衡調(diào)配,工程開挖料直接利用21萬(wàn)m3,利用率達(dá)56%。多余土石料用于壩后回填管理用地和綠化用地,工程開挖料得到充分利用,原規(guī)劃的5個(gè)料源地最終僅使用1個(gè),減少了料場(chǎng)開采,且降低了工程棄渣。
4? 結(jié)語(yǔ)
本工程主要從環(huán)境保護(hù)與減排、水土流失控制、水資源綜合利用、節(jié)地與土地資源利用等方面進(jìn)行控制,以資源高效率利用為核心的指導(dǎo)思想,追求環(huán)保、高效、低耗的綠色施工模式。以可持續(xù)發(fā)展思想為基本思路,在工程建設(shè)過(guò)程中通過(guò)先進(jìn)的管理手段和技術(shù)方法降低施工活動(dòng)對(duì)工程區(qū)域及周邊環(huán)境的不利影響,實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境保護(hù)和工程建設(shè)效益最大化,建設(shè)綠色環(huán)保電站,取得良好的社會(huì)效應(yīng)和經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。
參考文獻(xiàn):
[1]申明亮,張鵬飛,等.向家壩水電站工程土石方調(diào)配平衡研究[J].人民長(zhǎng)江,2004,35(5).
[2]楊海文.建筑工程施工中如何做到綠色施工[J].建材技術(shù)與應(yīng)用,2014,1:57-59.
[3]曹鐵玉.綠色施工實(shí)施的系統(tǒng)思考[J].江蘇科技信息,2014,10:52-54.