雄安调蓄库及弃渣综合利用工程:保障稳定供水与绿色建材的创新实践
- admin
- 2025-02-22
- 钢结构资料库
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保障稳定供水 提供绿色建材
——雄安调蓄库及弃渣综合利用工程项目调查
南水北调中线雄安调蓄库及弃渣综合利用工程的建设现场,此图由南水北调中线建管局提供。
从雄安新区容城县出发,向西行驶超过 50 公里。抵达了逶迤的太行山脚下的保定市徐水区义联庄乡东庄村。这里正是雄安调蓄库及弃渣综合利用工程项目的施工现场,运输车辆往来频繁,如同穿梭一般。
这座雄安调蓄库位于太行山脚下,且在南水北调中线干渠北部。它是南水北调中线整条线路上目前仅有的调蓄库。调蓄库项目建成之后,与正在谋划实施的雄安干渠相配合,能够满足未来雄安新区正常稳定的供水需求,保障新区应急供水的安全,为雄安新区提供稳定的供水保障。
江水净化器,雄安“能量站”
我们的项目,它一方面是调蓄库,另一方面也是发电站,同时还是雄安新区绿色建材的供应基地。来自雄安集团基础公司的雄安调蓄库项目负责人林俊峰告诉记者,为了将工程项目资源充分利用起来,在雄安调蓄库项目的规划建设全过程都贯穿了绿色理念。全回收且全利用,把所有资源都充分利用,这是雄安调蓄库项目的一个重要特点。
雄安调蓄库项目包含调蓄上库、调蓄下库、连通工程、输水发电系统、主坝下游环境整治工程和弃渣处理系统等部分。其调蓄库的总库容约为 2.4 亿立方米,上库的正常蓄水位是 234 米,下库的正常蓄水位是 75 米。上库是依山势进行建造的,三面被山环绕,一面修筑了大坝。下库在山脚处被开凿。下库的库容为 0.77 亿立方米。上下库之间天然存在高度落差,此落差将被充分利用。抽水蓄能电站处在调蓄上库与下库之间的山体内。它利用上下库之间的水位差来发电以及调节蓄水量。该项目将建设装机容量为 630 兆瓦的抽水蓄能发电设备。其设计年最大发电量为 10.0 亿千瓦时,年最大抽水电量为 13.4 亿千瓦时。
我们计划在库区周围安装光伏发电设备。在电网用电处于波谷的时候,利用光伏电以及部分电网电力来进行抽水蓄能。在电网用电处于波峰的时候,调蓄库会放水发电,这样能够缓解电网调峰的压力,也可以有效地提高电网的供电质量。南水北调中线建管局副局长孙卫军进行了介绍。
林俊峰向记者透露,雄安调蓄库的选址需满足诸多条件。其一,要离南水北调中线干渠和雄安新区很近,以此降低骨料运输成本。其二,不能占用大面积的基本农田。其三,地质条件需适宜,下库的高程要恰当,以便能够实现自流引水。其四,上库的地形要合适,从而可以充分节省修筑成本。
正是在这样通盘考虑下,调蓄库才最终敲定位置。
据介绍,雄安调蓄库紧挨着南水北调中线干渠北京、天津分水口,它处于一个“三岔路口”的位置,并且还是南水北调中线整条线路中唯一的调蓄库。为了让一路长途奔波而来的长江水能够“歇歇脚”以及“掸掸土”,项目配套建设了南水北调中线总干渠在线沉沙沉藻工程,此工程能够有效净化水源,还能改善水质,从而为北京、天津以及雄安新区提供更加优质且安全的用水保障。
环保示范区,雄安“骨料仓”
在雄安调蓄库的建设现场,有一座建筑格外惹眼,它的造型酷似火箭推进器,且是白色的钢结构建筑。而这座白色钢结构建筑,就是砂石骨料生产车间。
骨料加工系统是雄安调蓄库弃渣综合利用项目的轴心。它能够将调蓄库下库开挖弃料里的可用料加工成不同粒径的建筑骨料产品。这些建筑骨料产品可以为新区建设提供优质砂石原料。同时,它也能全力保障新区建设的需要。
中国水利水电第八工程局的魏清,担任雄安调蓄库弃渣综合利用工程的项目经理。他向记者透露,雄安调蓄库处在山区,在该调蓄库项目建设期间,会形成大量的废弃土石方,仅仅是雄安调蓄库下库的开挖工作,预计将会产生约 4 亿吨的弃渣。弃渣资源要被利用好,于是弃渣综合利用工程就产生了。弃渣资源的大部分被加工成建筑骨料产品,这些产品被运往雄安新区,用于新区各项目的建设。
初步测算表明,调蓄库建设期间产生的这些弃渣若被生产为砂石骨料,预计每年能够产出 2500 万吨砂石骨料。这些砂石骨料能够满足新区 10 至 15 年的建筑骨料需求,并且还能助力破解矿山修复难题。魏清介绍说,在 2020 年 8 月底,第一条生产线已经开始进行试运行,到 11 月中旬,正式向雄安新区容西混凝土搅拌站供应砂石骨料。2020年年底前,8条砂石骨料生产线已全部投入运行。
生产砂石骨料,最重要的问题在于怎样做好环保。雄安调蓄库给出了它自己的答案。
无尘是我们坚持的设计标准,无废也是我们坚持的设计标准,无污染同样是我们坚持的设计标准。砂石加工系统按照国内最顶尖的标准来建造运营,全封闭的花园式厂房也按照国内最顶尖的标准来建造运营。魏清称,在 2020 年 10 月 31 日,他们开始了现场的首次爆破开挖。那时,他们使用了带有自动粉尘收集系统的钻机来造孔,并且运用数字化微差挤压爆破技术以及矿山多功能抑尘车进行爆破降尘作业,从而达到了爆破零污染的效果。
骨料生产时,我们运用圆锥破碎机与立轴冲击式破碎机来进行联合制砂工艺。对于高品质的粗骨料,采用水洗工艺进行处理。而高品质的砂则采用棒磨机进行整形制砂工艺。骨料生产过程中产生的废水会进入水处理系统,经过处理后进行回收利用,从而实现了废水的零排放。整个系统采取了全封闭的措施,并且还配备了高效的除尘器,严格按照国家环保标准来执行。魏清向记者表示,雄安调蓄库砂石骨料的生产在整个过程中都融入了节能环保的理念。其一,从调蓄库下库的开挖开始,就进行了降尘处理;其二,采用全封闭的骨料加工系统,能够实现粉尘的全收集;其三,设置了专属的运输通道。通过这些措施,实现了环保措施的全覆盖。
2021 年计划修建的长胶运输系统(含中转料仓),其长度约为 4.5 公里。它从骨料加工系统西侧沿地势架空形成,还下穿一段约 270 米长的隧洞,一直通到中转料仓。该系统由 7 条胶带机和 14 个出料仓组成,能够保障砂石骨料从容易线建材通道运输到新区。与修建公路的方案相比,此方案能节省近十亿元的建设运维资金,既环保又节能。
智能示范区,雄安“数字库”
智能化贯穿于雄安新区的每一个项目建设过程中,雄安调蓄库也属于其中。它在传统施工管理模式的基础上,引入了 BIM、GIS、物联网、5G 和云技术等先进技术手段。通过这些手段,实现了无纸化办公,能够进行可视化管理,还能实现智能化施工。并且做到了物理库和智慧库同时进行规划、同时实施以及同时运行。
调蓄库修建之际,通信运营商特意新建了 8 个 5G 基站。这样做是为了保障矿山智能调度系统以及智慧运行管理系统能够高效稳定运行,从而实现工程的可视化、数字化和智能化管理。魏清表示,随着工程全部完工,毛料开采将探索应用挖掘机远程操作保定回收钢结构,并且骨料运输车辆的无人驾驶技术也将逐步得到应用。
随着雄安调蓄库设施逐渐完善,工程智能化程度会有巨大提升。其一,在砂石骨料开挖过程中,计算系统能对现场作业的挖掘机进行智能调度,同时技术人员也能够对挖掘机进行远程操控,这样能大大节省人力并降低操作风险。其二,引入无人机对现场地质情况展开测量,以便在施工作业前对现场的地质情况进行标识,做好预判工作。其次,生产车间会实现智能化的监控。人体穿戴设备会被应用到现场作业人员身上保定回收钢结构,这样就能掌握现场人员的实时状态,从而对现场人员进行保护。
雄安调蓄库的自然环境很清洁,其温度有利于节能。并且电力供给充足且可靠。未来,我们打算引进大数据中心到这里进行布局。孙卫军告诉记者,雄安调蓄库建成之后会形成 7000 亩的水域面积,能够对当地的小气候产生有效影响,还能改善生态环境。
据介绍,库区所在地原本有若干散乱的采石场分布着。废弃的尾矿不但破坏风景地貌,还存在安全隐患。随着库区建设不断推进,他们会配套实施环境整治工程,并且积极与地方政府展开合作,对库区周边区域进行管控。依托库区,推动当地生态旅游业发展,充分利用水资源,把 12.87 平方公里的库区打造成为当地的生态名片。
雄安调蓄库弃渣综合利用
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