运城市板涧河引水工程选址选线方案设计

2017-04-20李嵘

山西水利 2017年3期

关键词：河水库水源管线

李嵘

（山西省水利水电勘测设计研究院，山西太原 030024）

运城市板涧河引水工程选址选线方案设计

李嵘

（山西省水利水电勘测设计研究院，山西太原 030024）

运城市板涧河引水工程借助小浪底引黄工程将优质水源引入盐湖区，以满足该区生产生活用水需求。通过施工条件、引水线路布置、运行管理以及投资等方面的分析比较，最终选择横榆河闸坝建闸推荐上闸址；引水线路布置选择通过8号施工支洞与主管路连通后为盐湖区输水方案。

引水工程；优质水源；闸址；引水线路；盐湖区

1 工程概况

运城市盐湖区位于山西省西南部，地处黄河中游山西、陕西、河南三省交接地带，是运城市的政治、经济、文化中心。但目前受气候及人为因素影响，城市供水保证率低，水质差，加之地表水源开发不充分，地下水承载力不足，解决该区水源紧缺问题势在必行。

运城市板涧河引水工程是利用在建的小浪底引黄工程2号输水隧洞，在洞内铺设压力钢管，将李家河水库、后河水库、板涧河上游以及板涧河水库的水源连通后一同引入盐湖区，以实现“高水高用”的目标。本工程一期引水主要为板涧河上游山泉河流水源，不足水量由板涧河水库补充，板涧河水库在工程建设前期主要为板涧河上游来水，为高水质水源，满足生活饮用水标准。二期工程建成后西阳河和允西河山泉河流水源将代替板涧河水库水源。因此板涧河引水工程充分发挥了现有水利设施潜能，开发利用优质水资源，对改善当地居民生活水平和提高生活用水质量有着重要的意义。

2 工程布置

本工程总体布置概括为“一线四支”。“一线”指一条引水干线，即从垣曲支线开始，经过2号输水隧洞到达吕庄水库，出吕庄水库后与小浪底引黄工程引水管线并行，行至运城市盐湖区苦池水库结束。“四支”分别指板涧河连通洞引水支线、秦家沟引水支线、横榆河引水支线及石门引水工程末端引水支线。

3 工程选址方案设计

根据前期初步规划，工程拟定4处取水水源：板涧河水库水源、板涧河上游石门河支流、板涧河上游横榆河支流及石门引水工程末端水源。

板涧河水库取水和石门引水工程末端取水，两处水源取水条件单一，不进行方案比选。板涧河上游石门河支流已建有石门河闸坝，本工程利用其下泄水流，在秦家沟村上游约350m处拟建一座拦河闸取水，铺设管道重力流可输水到8号支洞，且线路较短，该闸址处地形、地质等取水条件较好，不进行比选。板涧河上游横榆河支流水源受胡家峪铜矿尾矿库的影响，经现场查勘，在横榆村上下游均有建闸条件，本阶段初拟上、下两个闸址进行比较。

3.1 地形、地质条件

横榆河上游闸坝位于下横榆村上游约100m处，闸址区河谷流向N65°E，主河槽位于河谷右侧，谷底宽度30～40m，谷底高程797～799m。左侧为Ⅰ级堆积阶地，阶面高出河谷1～3m，阶地宽30～50m，顺河向延伸约200m阶地处为耕地。闸址北偏东约100m为横榆村及公路。闸址处岀露地层上部为第四系全新统洪冲积物，岩性表层为淡红色低液限粘土夹低液限粉土，厚度0～2.3m，其下为卵石混合土夹级配不良砂，结构松散，局部有架空现象，卵砾石成分主要为混合花岗岩、片麻岩、石英岩、辉绿岩等，粒径一般30～50mm。横榆河下游闸址距离上闸址约1.3 km，处于尾矿库库尾，闸址区为闻喜县石门供水工程水源地。本段河谷进行过整治，河谷流向N70°E，主河槽位于河谷中间，两侧为宽阔的河漫滩及Ⅰ级堆积阶地。整治后河谷宽度55m左右，谷底在高程780m左右。在闸址上游左岸约30m处为一小支流，支沟走向与河谷近垂直。闸址处岀露地层与上闸址基本相同。

从地形地质条件看，上、下闸址相似，没有明显优势，上游闸址主河槽宽度略窄。

3.2 工程布置及施工条件

上、下闸址均位于横榆河岸边，场地都比较开阔，利于施工场地布置。下闸址处为闻喜县石门供水工程水源地，紧邻已建石门引水工程枢纽，在其下游约50m处。引水线路可能存在交叉，有施工干扰问题。同时下闸址距尾矿库库尾较近，河水位雍高，施工导流难度较大。因此，从工程布置及施工条件看上闸址优于下闸址。

3.3 水源条件

上闸址位于横榆村上游西南角300m处，距离尾矿库约2 km，水源质量不会受到污染；而下闸址位于横榆村下游，距尾矿库末端约200m，受回水影响，水源质量不能保证。因此，从水源条件看上闸址优于下闸址。

3.4 工程投资

经计算,上下闸址包括建筑工程费用与金属结构设备费用在内的直接工程费用合计分别为1 019.49万元，962.59万元。

综上比较，虽然上闸址工程投资略大于下闸址，但从本工程建设体现“高水高用”指导思想及闸址布置上考虑，优先选择水质有保证的水源，因此本阶段推荐上闸址方案。

4 工程选线方案设计

板涧河引水工程是利用在建的小浪底引黄工程将垣曲县境内板涧河流域的山泉水引入盐湖区。为节省投资，输水主管路布置在小浪底引黄工程2号输水隧洞内，出吕庄水库后，与小浪底引黄工程向盐湖区供水的输水管线并行。因此，本工程引水干线布置方案不进行比较。

板涧河水库库区取水、秦家沟拦河闸坝引水、石门引水工程末端引水三条引水管线线路最短，不进行比选。

横榆河闸坝布置于横榆河村西南角，通过现场查勘，其引水管线铺设可分别通过8号施工支洞（方案一）与10号施工支洞（方案二）进入2号输水隧洞与主管路连通。本阶段分别从取水方式、引水线路布置、管理运行以及工程量投资等方面进行比较。

4.1 取水方式

方案一采用泵流+重力流方式引水，管线铺设采用地埋式；方案二采用重力流方式引水，管线铺设采用洞穿管方式铺设。从取水方式看方案二优于方案一。

4.2 引水线路布置

方案一在横榆河引水闸坝左岸设引渠进入泵站前池，通过提水泵站加压，输水至横榆河村西北角535m高程的出水池内，然后重力流输水，管线沿尾矿库左岸公路铺设至8号施工支洞，管线长度为9.2 km；方案二在横榆河引水闸坝左岸设引水箱涵至横榆村西北侧山角，然后通过新修2.95 km隧洞与10号施工支洞相接，通过10号施工支洞与主洞内主管路相连通。从线路布置分析，方案一基本沿公路布置，线路布置灵活，施工简单，方案二管线沿隧洞铺设，管线铺设方向具有唯一性，施工组织较复杂。两方案比较，方案一优于方案二。

4.3 管理运行

方案一因管线布置于公路附近，后期运行维修便利；方案二管线铺设于隧洞内，后期运行维修不便，维修费用较高。因此，从管理运行方面分析方案一优于方案二。

4.4 工程投资

板涧河引水工程主要项目及工程投资见表1。