4.4 工程总体布置
4.4.1 拟建工程输水工程总布置
位于佛山市顺德区龙江镇与杏坛镇交界处的西江干流江中鲤鱼洲岛上设置鲤鱼洲泵站取水,取水流量80m3/s,设计扬程49m,经泵站加压后输水至泵站后方的鲤鱼洲高位水池,通过高位水池调压进入输水主干管。
输水主干管以双线盾构隧洞穿过西江左侧河汊,进入龙江镇,向东北穿顺德支流进入杏坛镇,继续向东北穿越广州南二环后改沿百安北路布置,穿越顺德支流后沿龙洲公路(G325)南侧布置,穿过勒流街道、伦教街道,在广进汽车城附近转沿G1501广州南二环高速南侧布置;东南向穿伦教街道鸡洲村和大良街道永丰村,向东穿过S112碧桂公路、广珠西线城际铁路、S43广珠西线高速和李家沙水道后进入南沙区榄核镇;向东穿过南沙区榄核镇,在雁沙村附近该向东南方向布置,穿过蕉门水道后交水至新建的高新沙水库。该段输水管线全线采用2条外径6.0m的盾构隧洞,仅后段约4km长度采用内衬4.8m钢管的结构断面。
高新沙水库为主体工程的一部分,总库容为529.4万m3,水库规模按满足反调节和基本的应急备用库容要求进行设计,并与该工程同步实施。该工程在高新沙水库东南角布置高新沙加压泵站,泵站设计流量60m3/s,设计扬程59m,水流经泵站加压后进入输水主干管。
输水干线从高新沙水库提水口开始以单线盾构隧洞形式向东偏北布置,穿过高沙河、南沙港快速公路,沿规划的鱼窝头大道向东布置,穿过骝岗涌、G4W京珠高速和广州地铁4号线,在广深港客运快速专线庆盛站东侧穿至广深港客运快速专线的北侧,然后沿虎门二桥(建设中)南侧继续以盾构方式穿莲花山水道、海鸥岛和狮子洋,从虎门港北侧进入东莞市沙田镇;然后继续以盾构隧洞形式向东布置,穿过S3沿江高速、鞋底沙河、东引运河后沿白濠沿河一街路下以盾构方式布置,穿过东莞市地铁2号线、G4广深高速后,在沙溪水库南侧输水至沙溪高位水池,并在此向东莞市西南部片区分水;沿广深港客运专线北侧以隧洞方式向东布置,穿过大岭山、莲花山、马山后输水至深圳罗田水库。输水干线总长90.3km。
东莞分干线从深圳罗田水库取水后以输水隧洞和顶管形式向北布置,穿过G9411莞佛高速、美景西路、紫檀山后在松山湖西南侧交水至松木山水库。东莞分干线长度为3.4km。
在罗田水库东南侧设罗田泵站,泵站设计取水流量30m3/s,设计扬程37m。
深圳分干线工程经罗田泵站加压后以输水隧洞形式向东南布置,穿过公山、大牛牯山、猪婆山后改为盾构隧洞方式布置,穿过公常公路后交水至公明水库。深圳分干线长度为11.9km。
南沙支线从高新沙水库取水后以盾构方式平行输水干线布置,在骝岗涌西侧改向东南侧布置至黄阁水厂。南沙支线长度约7.4km。
4.4.2 拟建工程线路纵剖面设计
根据地质条件,从施工方便、减少工程造价、节约工期、避免施工风险、减小施工难度等方面考虑,选定鲤鱼洲取水口—高新沙水库段盾构段隧道中心高程为-25~-55m,管线最低处在佛山市顺德区伦教镇鸡洲村附近,管线在此处下穿规划建设中的佛山市地铁3号线。高新沙水库—沙溪高位水池段盾构段隧道中心高程为-30~-48m。
为检修排水方便,盾构段纵向坡度为1‰~5‰。间隔数个工作井设置一个低点,利用工作井作为检修排水井,并设置检修排水泵房,输水干线沿线纵剖面共设置8个排水低点,深圳分干线沿线纵剖面设置1个排水点。穿大岭山无压隧洞段,隧洞断面为城门洞形,隧洞底部高程为39.5~27.8m,隧洞纵坡为0.5‰,检修时隧洞内水体可通过重力自流排水至罗田水库。
4.4.3 泵站总布置
经泵站级数及场址选择,该工程北线方案设鲤鱼洲取水泵站和高新沙加压泵站,深圳分干线设罗田加压泵站。
1.鲤鱼洲泵站
鲤鱼洲取水泵站是该工程的第一级泵站,位于西江中央鲤鱼洲小岛上,岛内地面高程3.0~39.2m,地势起伏较大。西侧为山地丘陵,东侧狭长平地,现状为养殖鱼塘为主。站内装机8台,总装机容量为8×8000kW,设计抽水流量为80m3/s。泵站直接从西江取水,经泵站提升后,汇入鲤鱼洲高位水池,再经高位水池底部接收井由两条压力管道输送至高新沙调节池。
泵站枢纽整体布置在鲤鱼洲小岛上,顺水流方向依次布置进水口、沉沙池、进水闸、进水管、主泵房、出水管,出水管为8根DN3000钢管,经量水间后,进入压力箱,从压力箱引出三根DN3400钢管,明敷至南侧山顶的高位水池。
进水口布置在鲤鱼洲岛北面凹岸,底板高程-4.4m。
主泵房为半埋式建筑物,建基面高程为-24.8m,安装间设在主泵房的东侧,副厂房布置在泵房下游侧。枢纽厂区设计地面高程暂定为9.6m。
2.高新沙泵站
高新沙泵站紧靠高新沙水库东侧、高沙河右岸布置,现状地面高程0.6~1.5m,地势较为平坦。从高新沙水库取水经泵站加压提升后,由压力管道输送至沙溪高位水池。泵站设计运行水位为2.60m,最高运行水位为3.28m,最低运行水位为0.0m;泵站厂房内装5台(4用1备)立式单级单吸蜗壳离心泵,总装机容量为5×12MW,总设计抽水流量60m3/s,单机设计抽水流量15m3/s。
泵站枢纽顺水流向依次布置有拦沙坎、进水前池、进水闸、渐变段、引水管、量水间、主泵房、出水压力箱、出水管等。其中,引水管采用5条DN3000压力钢管,钢管管径在量水间上游侧由DN3000渐变至DN2600;主泵房采用半埋式建筑物,建基面高程为-30.00~-20.80m,安装间布置在主机间的右侧,副厂房布置在主机间的下游侧,主变压器室及GIS楼布置在安装间下游侧、副厂房右侧。厂区回填平台高程为4.35m。
3.罗田泵站
罗田泵站主厂房布置在罗田水库三面环山的一块坳地,现有地面高程22~25m,地势起伏不大,周围山体高程60~70m。站内装机4台(3用1备),总装机容量为4×5000kW,抽水流量为30m3/s。原水通过罗田水库直接进入吸水池,经泵站提升后,由压力管道输送至公明水库。
泵站枢纽主要生产区由引水渠、进水闸、主泵房、安装间、副厂房、变电站、量水间、压力水箱及溢流管等建筑物组成。主厂房为半埋式建筑物,副厂房呈“一”字形布置在主厂房的进水侧,安装间布置在主厂房左端,与主厂房同宽,变电站布置在安装间前方。中控室、综合办公楼及泵房生活水池布置在泵站左侧的山包上,厂区设计地面高程暂定为37.7m,施工时需先铲平此山包。
4.4.4 跨狮子洋盾构隧洞布置
工程跨狮子洋段包含过莲花山水道、海鸥岛及狮子洋水道三部分,线路包含三座井、两个盾构区间(单个区间长度分别为3.17km、3.53km)。
南沙侧盾构出发井位于沙公堡村的广州亿达足球学校旁,现状周边为鱼塘,地形平坦,地势开阔,出发井尺寸为29.6m,圆形,盾构出洞口中心高程为-34.34m。
东莞侧盾构出发井位于沙田镇洲仔村,出发井所在位置北侧为在建虎门二桥,南侧为规划扩建的虎门港;出发井尺寸为29.6m,圆形,盾构出洞口中心高程为-42.51m。
盾构接收井布置在海鸥岛沙南新村及大沙尾之间,现状周边为鱼塘,地形平坦,地势开阔;接收井尺寸为29.6m,圆形,盾构接收口的中心高程为-49.17m。
南沙侧出发井起始点中心高程-34.34m,沿0.5%纵坡降至-49.17m高程,到达海鸥岛接收井内。
东莞侧出发井起始点中心高程为-42.51m,沿0.2%纵坡降至-49.17m高程,到达海鸥岛接收井内。