南水北调中线工程丹江口水库蒸发站建设与运行

来源:用户上传      作者:杨鑫 吴竞博 龙翔

　　摘  要：南水北调是缓解中国北方水资源严重短缺局面的重大战略性工程。其中线工程可缓解京、津、华北地区水资源危机，改善供水区生态环境和投资环境，推动中国中部地区的经济发展。丹江口水库蒸发站的设立是为了探求蒸发器折算系数，水面蒸发经验公式以及气象因子与蒸发量的关系等，进而为水资源研究、降雨径流预报以及南水北调中线工程运行提供水面蒸发及其附属项目的观测资料和成果。该文对丹江口水库蒸发站的建设和运行情况做系统介绍。
　　关键词：南水北调中线工程  丹江口水库蒸发站  建设  运行
　　中图分类号：X176;TV68   文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）10（b）-0043-03
　　Abstract： South-to-North Water Diversion Project is a major strategic project to ease the severe shortages of water resources in north China. The Middle Line Project can alleviate water crisis in Beijing， Tianjin and North China， improve the ecological and investment environment of water supply districts， promote economic development in China’s central area. Danjiangkou Reservoir Evaporate Station is set up to explore the reduction coefficient of evaporation， evaporation formula from water surface， the relationship between the meteorological factors and water evaporation capacity， and additionally to supply the observation data and results of the water surface evaporation and its accessorial projects for water resource researches， rainfall-runoff forecasting and the Middle Line Project operation. This essay has made a comprehensive introduction about the construction and operation of  Danjiangkou Reservoir Evaporate Station.
　　Key Words： The Middle Line of South-to-North Water Diversion Project; Danjiangkou Reservoir Evaporate Stations; Construction; Operation
　　南水北调中线工程丹江口水库蒸发站位于湖北省丹江口市丹江口大坝左岸，距丹江口大坝主坝约2km，该站由蒸发场、站房两大主体工程组成，其中蒸发场内安装有蒸发、降水、气象设施，站房主要包括办公区和生活区。该站于2012年规划设计，2012年底兴建，2013年底竣工完成，2014年正式投产运行。该站的设立是为了探求蒸发器折算系数，水面蒸发经验公式以及气象因子与蒸发量的关系等[2]，同时也为水资源研究、降雨径流预报以及丹江口水利枢纽的调度运行和南水北调中线工程运行提供水面蒸发及其附属项目的观测资料和成果。
　　丹江口水库蒸发站占地面积2000m2，其中蒸发场占地约1600m2，是全长江流域乃至全国最大的蒸发观测场，站房400m2，站房共两层，其中一层为生活区，包括两间职工宿舍，一间厨房，一间餐厅，两间卫生间;二层为办公区，包括一间办公室，一间设备室和两间卫生间。蒸发场安装有蒸发、降水、气象设施，包括蒸发自记设备两套（E-601B型蒸发器和20m2蒸发池）、风速风向仪、温濕传感器、气压计、土壤湿度仪、日照辐射仪、地温计、雨量器等，还有一个储水池，可以满足蒸发场日常监测用水需求。该文就规划选址、设计施工、测站运行管理等几个方面来介绍丹江口水库蒸发站的建设与运行情况。
　　1  规划和选址
　　蒸发站首要任务是蒸发测验。因此蒸发场是蒸发站规划和选址首先应考虑的因素。蒸发场的选择首先要考虑其区域代表性，场地附近的下垫面条件和气象特点，应能代表和接近该站控制区的一般情况，反映控制区的气象特点，避免局部地形影响。其次，蒸发场应避免设在陡坡、洼地和有泉水溢出的地段，或临近有丛林、铁路、公路和大工矿的地方，蒸发场四周必须空旷平坦，以保证气流畅通，观测场附近的丘岗、建筑物、树木、篱笆等障碍物所造成的遮挡率应小于10%[3]。再次，选择场地应考虑用水方便，水源的水质还应符合观测用水的要求。最后，蒸发站站房的选择要考虑职工的生产、生活需求，尽量选择离城区较近、职工生活方便的地方。
　　经长江委汉江局相关负责小组查勘、分析及方案比较，并经长江委水文局有关专家审查，最终选定在丹江口大坝左岸副坝尾处，蒸发场地由石砌挡土墙加回填土组成，站房由两层楼房组成。该站址平坦空旷，气流畅通，离汉江水体近，周围障碍物遮挡率满足规范要求，离丹江口市主城区约4km，用水、用电和通信网络等都十分便利，满足测站职工生活需求。
　　2  建设和施工 　　2.1 工程概况
　　丹江口水库蒸发站工程主要由3个部分组成：办公楼主体部分、内外装修部分、观测场挡土墙和布设等。
　　办公楼基础采用人工挖孔桩，浇注C25混凝土，设250×600的地梁;主体为二层框架结构，钢筋混凝土梁、板、柱均为现浇C25砼;电气部分包括办公室、住宅等照明、开关，楼梯间采用声控开关。
　　挡土墙：采用浆砌毛石挡墙，主要有水泥砂浆、混凝土和毛石。水泥砂浆是由水泥、砂、水按照一定的比例配合而成。用作砌石胶结材料的混凝土是由水泥、水、砂和最大粒径不超过40mm的骨料按一定的比例配合而成，然后由三者按照一定比例砌筑而成浆砌毛石挡土墙[4]。
　　观测场：按照观测要求，将场地回填、整平、然后铺上约50mm的熟土。
　　2.2 工程招标和施工进度
　　丹江口水库蒸发站主体工程采取公开招投标的形式，面向社会公开招标，最终湖北省丹江口均州建设工程有限公司中标。
　　主体工程于2012年9月1日开工，2013年12月31日竣工。完成了工程施工合同内及增加、变更的所有项目工作量。
　　2.3 施工方法和质量监督
　　2.3.1 施工方法
　　主体工程由湖北省丹江口均州建设工程有限公司施工。在施工组织设计、图纸会审及建筑物定位测量的基础上于2012年9月1日正式开工，至2012年12月31日竣工，历时120天。
　　根据该工程的特点，总体布置为先地下后地上，先主体后装修。主体分部工程的施工是先下后上先整体后局部，水电预埋同步，从施工安排上在各变形缝处平面分段，立体分层，流水施工。每个单位施工完成后，由施工单位提出申请，业主组织验收，经市质监站、监理公司及业主认可后才能进行下个单位施工。
　　2.3.2 质量监督
　　丹江口市建筑质量监督站负责对主体工程各个项目在施工期间对工程质量巡视和检查，对各部分工程进行了验收，外墙装修外观质量进行了评定，并发给了相应的验收合格证和质量等级证。
　　丹江口市工程监理中心对本工程进行全程监理。
　　丹江口市消防支队负责装修工程消防设备的审查与验收。
　　2.4 仪器设备采购、安装和调试
　　丹江口水库蒸发站的仪器设备根据测验项目有蒸发、降水、水温、风向风速、温度、湿度、气压、地温、日照、辐射和土壤湿度等。其中蒸发、降水自记设备采购的是徐州伟思水务科技有限公司的仪器设备，其余气象项目采购的是上海长望气象科技有限公司的仪器设备，所有仪器设备与2013年11月底之前安装、调试到位。
　　3  运行和管理
　　3.1 测站运行
　　丹江口水库蒸发站2014年1月1日正式投入运行。2014年为试运行年，在此期间，完成了测站人力资源配置，测站后续基础设施建设，蒸发、降水、气象资料的收集等工作内容。
　　人力资源配置方面，目前本站人力资源配置已完全到位，共5人，其中助理工程师2人，高级工3人。包括1名站长和4名职工。
　　测站后续基础设施建设方面，4月份完成了办公室内上墙内容、站房门牌、蒸发场内仪器相关标牌和警示标语等内容，6月份完成了测站办公用网络专线的施工和架设工作，7月份完成了测站监控设备的安装、调试工作。至此，测站所有基础设施、设备及蒸发场所有观测仪器都已全部到位，测站走向更加正规化的运行模式。
　　资料收集、整理、整编方面，全年蒸发资料包括E-601B型蒸发器和20m2蒸发池蒸发资料采用人工观测资料进行整编。降水量资料除固态降水外，全年采用自记资料进行整编，固态降水资料采用人工2段制观测数据进行整编。气象资料中，全年收集了较为完整的气象资料，其中水温、气温、相对湿度、气压、风速数据采用长江委水文局自行研发的南方片软件进行整编，地温、日照和土壤水分数据采用Excel办公软件自行整编。目前测站也正在积极研发蒸发、气象方面的相关整理、整编软件，届时将更有效的提高工作效率，减轻劳动强度。
　　3.2 测站管理
　　管理是一个单位的灵魂[5]。测站试运行一年，也在逐步形成适合自己的一套管理模式，这种管理模式也将在今后的工作中不断完善，以便更有效的促进测站的长远发展。
　　3.2.1 制定规章制度
　　2014年初，测站制定了一系列相关制度和技术文件，主要包括《丹江口水库蒸发站安全生产制度》《丹江口水库蒸发站仓库管理制度》《丹江口水库蒸发站报汛管理制度》《丹江口水库蒸发站考勤制度》《丹江口水库蒸发站职工学习制度》等14项规章制度及《丹江口水库蒸发站应急监测方案》《丹江口水库蒸发站突发事件应急预案》《丹江口水库蒸发站测验实施细则》《丹江口水库蒸发站蒸发操作规程及注意事项》《丹江口水库蒸发站2014年质量目标》等，在平时的工作中要求测站职工严格执行测站规章制度，奖惩分明，保证测站工作有序、顺利的进行。
　　3.2.2 加强业务学习
　　职工业务素质的高低，直接关系到测站日常生产和成果质量，为此，测站积极组织职工进行理论业务学习，2014年全年共组织职工政治理论和业务学习24次，其中政治理论和汉江水文局相关文件学习10次，业务培训和学习14次。通过不断的交流学习，职工理论业务水平都得到了很大提升，对蒸发、气象等相关规范及长江委水文局E版作业文件都有了更加全面、深刻的认识，对相关的仪器设备都能更加规范、流利的操作，对今后工作的开展都大有裨益。
　　3.2.3 确保安全生产
　　每月定期不定期组织测站职工进行安全自查，对可能存在安全隐患的死角地区更是细之又细，发现问题及时上报并处理。积极组织职工进行安全生产教育，使其牢记“安全第一”的原則，努力做到安全促进生产，生产必须安全。
　　3.2.4 文明单位创建
　　为切实加强单位精神文明建设，全面贯彻长江委水文局“两个发展一个建设”的方针，确保文明单位建设活动能够扎实有效进行，测站年初制定了《丹江口水库蒸发站创建“文明单位”工作方案》并成立文明单位创建工作小组，测站全年积极开展创建文明单位系列活动，主要有“做文明职工”活动，“乒乓球比赛”文娱活动，“强化业务能力”活动等，全面提高测站干部职工的思想道德素质和业务技术水平，努力培养有理想、有道德、有技术、有纪律的职工队伍，不断提高测站建设、管理和服务水平。
　　4  结语
　　南水北调中线工程丹江口水库蒸发站规划选址科学合理，建站规模属全国之最，蒸发、降水、气象等仪器设备先进精确，测站运行管理扎实有效，为我国蒸发站乃至气象站网的建设积累了经验。
　　此外，丹江口水库蒸发站的建立填补了汉江流域无蒸发观测项目的空白，今后将为汉江流域特别是丹江口水库的水资源研究、降雨径流预报，以及丹江口水利枢纽的调度运用和南水北调中线工程运行，提供可靠的水面蒸发及气象项目的观测数据和成果。
　　参考文献
　　[1] 国务院南水北调工程建设委员会办公室组织.为了生命之水：中国南水北调工程科普读本[M].北京：中国水利水电出版社，2013.
　　[2] 詹道江，徐向阳，陈元芳.工程水文学[M].4版.北京：中国水利水电出版社，2010.
　　[3] 中华人民共和国水利部.水面蒸发观测规范[S].北京：中国水利水电出版社，2013.
　　[4] 杨宝珠.建筑工程施工[M].武汉：华中科技大学出版社，2008.
　　[5] 吴文鹏.事业单位3M管理模式[M].沈阳：沈阳出版社，2012.
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