简议供水工程输水线路的选择

□郝新慧（临汾市水利勘测设计院）

1 工程概况

浮山县地处太岳山南麓，临汾盆地东沿。西接尧都区、襄汾县，南临翼城，东连安泽、沁水，北接古县，总土地面积为940km2。

根据《浮山县国民经济和社会发展规划纲要》，要深入推进农业现代化、工业新型化、文化产业化、城乡生态化、民生普惠化为主要内容的“五化”战略，其中山西中强煤焦电化材一体化工业园区、北王农业灌溉区、城北科技工业园区、城北农业灌溉区、张庄现代农业示范园区等为规划纲要的重要组成部分。为此开辟新水源、建设供水工程满足工农业项目及城市用水需要、支撑和促进当地经济社会发展是非常必要和迫切的。临汾市引沁入汾浮山供水工程，是和川取水输水工程的配套工程，本工程实施后，可向山西中强煤焦电化材一体化工业园区提供工业用水950万m3，供水保证率为95%；每年可为北王农业灌溉区提供农业用水630万m3，灌溉保证率为50%。

2 输水线路方案比选

2.1 概况

供水工程自草峪岭隧洞出口取水，后接供水总干渠，浮山干渠，供水支管，沿太岳山西侧南行向北王农业灌溉区和山西中强煤焦电化材一体化工业园区供水。

本工程拟定高低线两个方案（即：方案一、方案二），低线方案一线路偏西，从草峪岭隧洞出口到刘村沟暗渠止，接浮山干渠东坡上隧洞（原沁河灌区总干中段线路）。高线方案二线路偏东，从草峪岭隧洞出口到罗圈凹隧洞出口止，接浮山干渠为赵家坡隧洞。两者线路大致平行，唐阁河以上段相距较远，唐阁河以下段基本靠近，处于同一个地质构造单元和水文地质单元。将拟定的两个方案分析比较，最终确定经济合理的供水线路。

2.2 方案一

方案一为低线方案，总干工程起点位于引沁入汾草峪岭隧洞出口，采用原规划的引沁入汾总干渠中段线路，终点刘村凸隧洞出口，分水闸后接浮山干渠东坡石隧洞出口至北王乡。浮山干渠末端设出水池接3km长的工业供水支管至山西中强煤焦电化材一体化工业园区，0.10km的农业灌溉支管通过北王农业灌溉区两条供水支管道。方案一供水干渠分段长度见表1。

该方案供水线路总长23.25km，其中：总干渠长21.56km，分别有岩质隧洞11座，总长19.93km；渡槽8座，总长1.31km；暗渠3条；总长0.32km。浮山干渠（东坡石隧洞）长1.69km。

方案一工程直接费用33780.65万元。

2.3 方案二

方案二为高线方案，工程起点位于引沁入汾草峪岭隧洞出口（桩号0+000），规划线路为直线方案，采用隧洞与渡槽相结合的线路。线路整体位于方案一的东侧，至罗圈凹隧洞出口（桩号18+360）止，在罗圈凹隧洞出口处设分水闸及泄水闸联合建筑物，泄水直接泄入燕凹沟河道，分水闸后接浮山干渠赵家坡石隧洞至北王乡以及两条工、农业供水支管道至浮山县城西北蓄水池，浮山干渠末端设出水池接3km长的工业供水支管至山西中强煤焦电化材一体化工业园区，0.10km长的农业灌溉支管通过北王农业灌溉区。方案二供水干渠分段长度见表2。

该方案供水线路总长20.56km，其中：总干渠长18.36km，分别有隧洞3个，总长17.68km；渡槽2座，总长0.43km；暗渠1条，总长0.25km。浮山干渠（赵家坡石隧洞）长2.20km。

方案二工程直接费用26839.50万元。

2.4 总干渠输水线路方案比选结论

方案比选主要从地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质、施工条件、线路长度、运行管理及工程投资等方面进行分析对比。

2.4.1 地形地貌方面

表1 方案一供水干渠分段长度表

表2 方案二供水干渠分段长度表

两个方案供水线路范围内地形较复杂，水系发育，沟壑纵横，大部分为基岩山区和黄土梁、峁，地形起伏较为明显，为黄土覆盖的低山丘陵区地貌单元，海拔高程805～1048m，相对高差200～240m。

2.4.2 工程地质及水文地质条件方面

供水建筑物主要以岩质隧洞和岩基过沟建筑物为主，海拔高程1102～850m，在方案一总干渠桩号0+000～1+520、16+260～21+562与方案二总干渠桩号0+000～1+500、12+750～18+360两段，两个方案线路相近，工程地质及水文地质条件基本相同。

方案一总干渠桩号1+520～16+260与方案二总干渠桩号1+500～12+750段两条供水线路相距较远，工程地质及水文地质条件有所不同，两个方案的特点如下：

方案一主要以岩质隧洞和岩基过沟建筑物为主，海拔高程849～1044m，相对高差190m左右。分布有8座基岩隧洞和7座渡槽、2条暗渠过沟建筑物，浮山干渠隧洞1座。地质构造发育，断层与隧洞相交的有15条，6条背向斜，穿过地质条件较为复杂。

方案二在桩号1+500～12+750段为13km长的岩石隧洞，是1#郭店隧洞通过段，处于基岩沟壑区，海拔高程862～1102m，相对高差240m。地形起伏较大，沟谷发育，上部为大面积黄土覆盖，下部为基岩，该段构造不太发育。

2.4.3 施工条件方面

方案一隧洞及过沟建筑物多，供水线路长而曲折，但施工现场距离县级公路较近，施工条件便利。方案二隧洞长，占地面积小，供水线路较短，但临时施工道路修建距离较长，斜井支洞要求较多，施工条件较差。

2.4.4 线路长度方面

方案一供水干渠线路长而曲折，长度为23.25km，较方案二长2.69km。

2.4.5 运行管理方面

方案一施工占地多，建筑物共24座，运行管理不便且费用较高。方案二隧洞占总线路的96.54%，供水干渠隧洞线路短而顺直，长度仅为18.36km，施工占地较少，建筑物共6座，运行管理便利且费用较少。

2.4.6 工程投资方面

方案二的工程直接费用比方案一少6941.15万元。

以上两方案根据地形地貌，工程及水文地质条件，地质构造，结合水工设计，工程量，交通条件，经济对比等总体分析，方案二优于方案一，所以方案二作为推荐方案。

3 总结

在供水工程中，线路的选择是设计中的重要环节之一。我国已建工程中，由于线路布置不合理和施工方法欠妥而发生的事故不少。例如，引青济秦引水工程中的某段隧洞，开挖过程中出现塌方，几经处理仍控制不住塌方面积扩大，最终形成通天塌方漏斗，造成巨大损失，其原因主要是地质资料不足。

因此，在勘察设计中，勘察设计人员应严格遵守各项标准、规范、规程，对工程质量负责。对每一项工程，一定要通过严格的技术经济评价，确定合理的方案。