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沿海火电厂取水系统施工方案研究

文档作者：邱建平文档来源：中国水利水电第八工程局有限公司		更新日期： 2026年05月24日	点击数：
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2019 年第 22 期 Engineering Technology and Application| 工程技术与应用 | ·93·
沿海火电厂取水系统施工方案研究
邱建平
（中国水利水电第八工程局有限公司，湖南 长沙 410004）
摘 要：文章以印尼北苏三燃煤电站项目取水系统施工方案为例，从施工工艺、设计测量及施工质量控制等方面进行分析，
得出应结合工程实际作好取水系统方案设计，充分发挥技术经济效益的结论，同时也为其他取水管道工程的设计提供参考。
关键词：火电厂；取水系统施工；取水构筑物；循环水泵房
中图分类号：TU991 文献标志码：A 文章编号：2096-2789（2019）22-0093-02
作者简介：邱建平（1982—），男，工程师，研究方向：燃
煤火电站取水系统设计与施工。
火力发电项目在勘选地址时考虑的基本因素包括项
目周围地形、交通运输、水源及贮灰场，其中水源是建
设火电项目必不可少的前提条件之一。印度尼西亚北苏
拉威西3 号燃煤电站取水系统工程项目位于北苏拉威西
比通市，该项目规划装机容量为2×50MW 燃煤机组，
主机发电所用的冷却水从该区域的海湾之中直接抽取，
该项目机组的冷却水使用的是扩大单元制直流供水系统，
且机组需冷却水量较大。项目附近海域的水文环境条件相
较复杂，项目取水系统的设计以及施工作业均极具难度。
1 取水构筑物型式选择
本工程对海域波况进行了观测，分析结果显示工程
海域波浪方向较为集中，体现为S ～ SE，强浪向及常
浪向为SSE 向，发生频率约52%，平均有效波高0.58m、
平均周期3.4s、最大有效波高1.14m、最大波高为1.9m。
在工程区海域进行了3 个点海流观测，测量了大中小潮
沿垂向分6 层的流速流向，垂向测量位置分别为水面下
0.2m、0.2m、0.4m、0.6m、0.8m 和海床以上0.2m。根
据所在水域的岸滩及海床表层沉积物分析，该工程施测
海域海床底质主要为黏土- 砂- 粉砂，其次是黏土质粉砂，
少数区域为粗颗的砂砾和砾石。工程水域大部分水深条
件良好，-15m 等深线距岸450m 以内；码头前沿及港池
无需开挖。且通过实测水下地形以及滩面泥沙来看，工
程海域水下岸滩坡度较陡，工程海域岸线呈现出沙质海
岸特征；部分岸线长期经受波浪动力塑造，直线岸段发
育有滩肩；岸滩泥沙颗粒较细，工程区域的波浪动力不
够强；陆域主要由低山丘陵和滨海平原构成，从大范围
来看，工程所在的海湾岸线呈弧形。基于此，该区域受
风浪等动力因素的协同影响，泥沙堆积极为缓慢，基本
不会发生泥沙大量淤积的情况，且海浪冲刷不严重，海
床情况趋于稳定。因近海岸处的水深过浅不满足项目所
需，遂须于他处重新选址构建取水构筑物。另外，电站
的冷却用水温度越低愈发适宜，而通常情况下夏天海底
的水温会较表层的水温更低、内海的水温会较海岸处的
水温更低，适宜由海底或内海处取水。综合各方因素，
本项目决定修筑岸边式取水构筑物并合理利用项目电站的
地理位置设置取水头，由引水沟连接取水头部及水泵房。
2 取水头部设计
2.1 型式设计
在开展取水头部的设计时须充分考虑结构的安稳
性，并须尽可能减少泥沙、漂浮物等异物的吸入，还需
尽量确保所取水质偏好、运行安稳、易于维护、投资较
少且施作方便。通常“管式”“箱式”“蘑菇型”与“鱼
形罩式”等型式在工程实践中应用较多，但其有各自的
型式特点与应用优、劣势，遂适用环境也大相径庭。综
合本电站项目地势、水文环境、建设要求等，箱式取水
头部相较其他型式而言更加适宜，其可更好地适应本项
目港池取水仅可正面进水以及码头后侧水流平缓极易淤
积泥沙等情况。
2.2 主要尺寸
本项目的取水头数量为1 件，混凝土方量为139m3，
重量为350t。取水头尺寸为底板10.7m×10.7m，底板厚度
为0.5m，取水头高度为9.1m。
2.3 主要工序
该项目HDPE 管由业主提供，需从业主的现场仓库
运输至HDPE 管安装预制场。HDPE 管直径2200mm，
总长372.6m，管节暂时按6m 一节。在开展管道的焊接
时，须先安设好对接机，并于对接机周围规范的布设四
个水准管，之后依据水准管状态对对接机予以相应调校，
使之水平，进而促使两节管道的同心度等满足规范要求。
在开展管道的熔接作业时，须对两节管道平稳施以同等
大小的力，并一同将其顶向加热板，使两管道的端头同
加热板紧紧贴合，待两节管道的端头出现上翻并露出新
鲜的热熔层后即可中止热熔。迅速去除热熔机，之后对
两节管道均匀的施加推力，使两管顺利融为整体。待焊
缝高度满足规范标准后，中止推进，并保持施力一定时
间，待熔接位置的温度自然降至环境温度后即可中止施
力，焊接完成。
将HDPE 管焊接完成段穿入配重块中心孔洞内，
调整其与配重块中心重合并固定。在配重块安装过程
中，随着HDPE 管完成段长度的增加，利用轨道两侧
的牵引机构拉动配重块底部的出运小车，使管段向海侧
前移，直至管段达到安装长度。HDPE 管段两端需安装
法兰和盲板，使HDPE 管段内部为密封空间，以便后
续水上浮运。HDPE 管段出运前，需对管段内部空间的
密封性进行检测，及时修补渗漏处，确保管段水上浮运
安全。
HDPE 管段加工完成后，利用拖轮和轨道两侧的牵
引机构施加启动力，向海侧滚动前移。管段入水后，利
用拖轮拖至安装位置进行安装。整个拖带过程要确保管
线尽量保持直线状态，避免出现极限弯折导致管道毁坏。
两条船分别布设在管道头部及尾部，头部工作艇向安装
点拖带，尾部工作艇要向相反方向，提供少量反向拖力，
确保管线保持直线状态。
·94· | 工程技术与应用 | Engineering Technology and Application 2019 年第22 期
3 引水沟道设计
因自流管淹没于水中，海水靠重力自流，故自流管
引水可靠。本设计因势利导，顺取水口处漫滩及河岸的
坡度，采用自流沟道。进水沟内设计流速的确定应综合
考虑不淤流速与经济流速，即设计流速应不超于经济流
速而又不低于不淤流速。如若流速过小，泥沙进入管道
后易产生淤积；而如若流速过大，则会带进过多泥沙与
杂物，并且水头损失过大，增加费用。基于此，该项目
选用虹吸管方式作为引水沟道的设计。
4 总布置
本项目HPDE 管甲供，需从甲方的HDPE 管现场仓
库陆运至管道安装加工场进行管道连接。管道安装加工
场拟布置于取水管线的西侧与码头引堤东侧的陆域；配
重块拟在码头预制场内预制；取水头预制场则布置于取
水管线东侧临海区域；基槽的回填料临时堆放场地布置
于取水管线的东侧陆域；基槽开挖土需根据业主要求运
输至甲方指定的弃土区；生活及办公等营区布置于电厂
外，租赁附近的居民房作为生活办公用房（见图1）。
施工用电采用柴油发电机发电提供，施工用水采用厂区
内的自来水，生活用水采用桶装水。通讯主要依靠手机
信号，在现场内采用对讲机。
5 主要施工方法
本项目基槽挖泥分管线的陆上开挖5500m3，管线海
上开挖25000m3 以及取水头基槽开挖4540m3。参考码
头工程地质资料，开挖的主要是砂，粉质黏土，砂质黏土。
（1）海上开挖使用8m3 抓斗式挖泥船以及500m³
自航泥驳，顺基槽自上而下分层分段开挖，分段进行，
每段均由抓斗船顺岸布置，平行施工同方向推进；分层
进行，每层厚度约1.5m。（2）按图纸设计坡度1 ∶ 3
予以边坡的施工管控，并在作业全程中严格依循“下超
上欠，超欠平衡”予以台阶式开挖作业，确保边坡施工
满足设计，并须严格把控基槽开挖量确保无遗留浅点。
超宽控制在1.5m 内，超深控制在0.5m 内。（3）开挖
基槽的泥土运至业主指定的卸泥区，即泥驳运往基槽外
卸泥区。（4）依施工中的相应检测结果及时调正施工
电子文件控制参数，指导施工船舶优良高效运行。基槽
挖泥在进行最后一层开挖时下一道工序要准备好，开挖
完成即马上进行，以减少回淤时间及基槽清淤的工作量。
6 工艺流程
本项目HDPE 管由甲供，需从甲方的现场仓库运输
至HDPE 管安装预制场。HDPE 管直径2200mm，总长
372.6m，管节暂时按6m 一节。施工工艺流程：前期准
备→ HDPE 短管运输→管道热熔焊接→安装配重块→安
装盲板→检查密封性→组织验收。
7 取水头出运安装
该项目取水头1 件，单件重量约350t。主要施工方
案为用浮运取水头并用横机趸辅助进行安装。需先进行
取水头出运通道的疏浚开挖，根据取水头的浮游稳定吃
水，确定开挖的深度。前沿围堰钢板桩拆除后，采用拖
轮将取水头拖出围堰内，沿着开挖的航道拖至安装现场。
为减少取水头的浮游稳定吃水，预先将气囊固定在取水
头两侧，以辅助取水头浮运。且安装时，需采用驳船定位，
横机趸精确吊装。打开取水头的进水阀门，使取水头缓
慢下沉，在即将沉底时，控制加水的重量，使得取水头
除去浮力后的重量控制在横机趸的起重重量范围内。通
过绞动驳船上的缆绳精准控制取水头的安装精度。
8 施工质量控制
（1）依据JTJ 221-98，对本项目的全数施工内容予
以相应的分部、分项划分，并于施工作业之中对各作业
工序、分项分部工程予以相应的检验、管控、评级，力
保项目建设质量优质达标。（2）针对主要施工部位设
定质量管控点，将事关建设质量的关键工序、建设材料
等设为重点管控对象。并于施工作业之前依照图纸设计
以及相应规范标准要求等制订针对性的技术管控举措、
质保措施、质检措施，并形成文件予以下发。（3）于
施工建设中严格依循质检程序做好“三检”。（4）测
量基线与水准点以及隐蔽工程的检验基线与水准点须在
经自检达标后报上级由专职测量人员组织复检，待复检
达标后报总承包与监理复核，经复核达标后方可开展后
续工序的施作。（5）对于项目的全数隐蔽工程须在经
自检达标后，报总承包与监理方开展质检，经质检达标
后，方可开展下步工序的施作。
9 结束语
印尼北苏三燃煤电站建设项目严格依循本施工方案
组织开展相应作业施工，并在施作过程之中严抓作业质
量，落实科学、动态管控，对突发情况予以及时、妥善
处治，项目建设目标得以如期达成，可为今后类似项目
提供一些参考。
参考文献：
[1]JTJ 221-98, 港口工程质量检验评定标准[S].
[2]DL/T 5339-2006, 火力发电厂水工设计规范[S].
图1 项目总布置

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