北洛河下游引干入支工程建设方案初探

2011-05-03贾志胜

陕西水利 2011年2期

贾志胜

（渭南市洛惠渠管理局陕西大荔 715100）

1 概况

1.1 北洛河流域概况

北洛河地处黄河流域，属黄河的二级支流，渭河的一级支流。北洛河发源于陕西省定边县白于山南麓，在大荔县东南注入渭河，流域地跨陕、甘两省，干流全长680.3km，总流域面积26905 km2。流域内多年平均降水量535.5mm，自产水资源总量10.45亿m3，其中地表水资源量8.03亿m3，地下水资源量5.64亿m3(两者重复量3.22亿m3),属资源型缺水区。

2005年，北洛河流域总的用水量为45234.7 万 m3，其中农业 32327.4 万 m3，工业7775.4万m3，城镇生活1416.2万m3，农村生活2936.7万m3，建筑业151.3万m3，第三产业561.3万m3和生态环境66.4万m3。农业是流域内第一用水大户，占到总用水量的71.4%，其次是工业，占到总用水量的17.19%。

1.2 洛惠渠灌区概况

洛惠渠灌区地处八百里秦川东端，北洛河下游。灌溉范围东起黄河老岸，西至蒲、富县界，灌区总面积750km2。自澄城县状头村自流引北洛河水，是目前北洛河流域最大的灌区。洛惠渠灌溉工程始建于1934年，原设计灌溉面积40万亩，1950年开灌受益。开灌后，经多次扩建改造，目前有效灌溉面积已达74.3万亩。五十年来，工程对解决区内严重的干旱问题，促进农业增产，发展区域经济，提高人民生活水平，推动社会发展发挥了巨大的作用。

洛惠渠渠首枢纽以上流域面积25111 km2，占流域总面积 26905km2的93.3%，渠首断面多年平均径流量8.73亿 m3。北洛河水量在时间分配上丰枯悬殊，51.3%的径流集中在 7、8、9三个月。河水多泥沙，多年平均输沙量8500万吨，平均含沙量97.6kg/m3。由于河源来水在时空分配上与灌溉需水相差较大，加上无调蓄能力，水源的利用率很低，渠首多年平均引水量2.04亿m3，仅占年径流的23%。

据状头水文站1958～2003年的观测资料分析，北洛河多年平均径流量8.7亿m3。1998～2007近10年，平均径流量下降到6.7亿m3，演变趋势为逐年减小。根据洛河近10年水文资料，考虑到上游南沟门水库修建后的影响，扣除洪水期水量和非灌溉季节来水，经分析计算，北洛河每年还有1.6亿m3径流可供调节。

2 引干入支工程的必要性分析

（1）北洛河水资源利用不充分，需要通过工程措施，达到充分利用。

从北洛河流域现状供水调查分析结果来看，目前，流域存在供水设施不足，调蓄能力差，水资源利用率低，开发尚不充分等诸多问题。经分析计算，北洛河每年有1.6亿m3径流可供调节并加以利用，为了充分开发利用洛河水资源，有必要实施引干入支工程。

（2）洛惠渠多年来严重缺水，实施引干入支可解决灌区缺水问题。

灌区规模不断扩大，由起初的40万亩扩大到目前的74.3万亩，而渠首枢纽却未做相应改造，无调蓄能力。加之上世纪90年代以后，渠首上游几座径流式电站投入运行，使河道流量发生剧烈波动,灌区用水管理极难操作,灌溉水利用率大幅下降,甚至无法正常灌溉。据多年资料统计，一般年份，冬、春灌缺水三分之一，夏灌缺水一半，灌区年平均缺水量达1.04亿m3，致使灌区下游8.2万亩农田逐渐失灌。

（3）南沟门修建后，使洛惠渠灌区缺水问题更加严重，必须通过工程实施予以弥补。

南沟门水库的上马修建，在一定程度上提高了北洛河水资源上游开发利用的程度，但不可避免地影响到了下游的洛惠渠灌区的正常运行。同时根据南沟门水库给洛灌区补水规划，同样需要下游修建调蓄设施配合补水。因此，在下游有必要根据地形条件，修建蓄水设施，提高水资源的整体利用，缓解洛灌区的缺水问题。

同时，引干入支工程已列入《陕西省洛河流域水资源开发利用规划》,给项目的实施提供了可能。通过对北洛河下游地形进行勘察，有引干入支工程实施的地形条件。

3 工程建设方案比选

根据北洛河干流梯级电站的布置、沿线铁路高程以及远期龙门灌区规划的干渠渠系布置等因素，并考虑到党家湾引水枢纽处于灰岩地段，不宜蓄水，只能采取低坝引水的情况，拟定在县西河和大峪河建库蓄水，取水位置在党家湾至三眼桥两电站之间选取。

三眼桥至党家湾区间的河段长度为7.72km，可选的坝址有三处。

（1）从现有三眼桥坝址引水。引水高程462m，优点是县西河水库调节库容可达1198万m3，大峪河水库调节库容可达9551万m3。但引水线路增加约9km，且跨越孔走河和多条沟道，需多修建220m隧洞一座、50m倒虹一座、5座渡槽累计长度360m。该河段两岸陡峭，基岩裸露，渠线工程量以石方为主，造价较高。由于引水高程高，县西河与大峪河水库的库容合计超过1亿m3，调节能力大大超过洛河可引水量，且该工程的实施，将废弃三眼桥电站，亦无补偿条件。

（2）从三眼桥—党家湾区间小华山坝址（党家湾回水末端）引水。引水线路增加约4.5km，渠线位置低，工程艰巨，更重要的是洪水问题无法解决，且交通不便，施工困难。

（3）从党家湾引水。①在现坝址左岸引水，引水高程约426m，县西河和大峪河水库均无库容。②将坝适当加高，坝顶高程由原428.4m加至442m（至三眼桥尾水），引水高程440m，县西河水库调节库容为180万m3，大峪河水库调节库容为2842.5万m3。

综上考虑，引水枢纽在党家湾加坝较为合适。党家湾加高后坝高仅23.2m，水头很小，不会造成大量漏水。由于水位的抬高，还可以增加党家湾电站的发电量。

表1 工程参数对比表

由党家湾和三眼桥枢纽确定的引干入支工程的主要参数见表1。

4 引干入支工程方案

洛河“引干入支”水源工程是通过对洛惠渠渠首上游10km处洛河干流现有的党家湾水电站溢流坝进行加高，形成引水枢纽。在洛河支流的县西河筑坝成库和改造扩容现有大峪河水库，形成总有效调蓄库容3022.5万m3，将洛河非灌溉季节及灌溉余水引入洛河支流的两个水库，并与洛惠渠渠首大坝三库进行联调，年可增加供水量7328万m3，从而解决洛惠渠灌区长期以来的缺水问题。

据初步论证，具体工程方案及规模为：①党家湾引水枢纽改造。本次溢流坝顶高程确定为442.0m，最大坝高23.2m；非溢流坝段坝顶高程455m，灌溉引水水位为442.0m。党家湾引水枢纽工程主要建筑物由拦河坝、坝顶闸门、底孔、电站引水孔等组成。大坝仍选用重力式砌石拱坝。②县西河渠库水库。县西河水库入库水位为441.0m，坝顶高程为443.0m，最大坝高35.5m，死水位435.5m。总库容442.25万 m3，死库容 262.25万 m3，有效库容为180万m3。县西河水库的主要建筑物有均质土坝、排沙泄洪洞、坝顶渠道和抽水站。引洛干渠从坝顶经过。③大峪河水库。大峪河坝顶高程为439.0m，最大坝高50.0m，死水位420m。大峪河总库容3543.76万m3，其中有效库容2842.5万m3，死库容701.26m3。大峪河水库主要由均质土坝和放水洞组成。④引水总干渠。引水总干渠是从党家湾引水枢纽开始，经过县西河水库坝顶，到大峪河水库，渠线总长19.15km，包括引水明渠16.64km，隧洞4座累计长度1.02km，渡槽16座累长度1.495km。设计引水流量20m3/s，加大流量25m3/s。