山西大水网汾阳市域供水工程综述

李 礼

（山西省水利水电勘测设计研究院，山西 太原 030024）

1 概述

汾阳市位于山西省腹地，西依吕梁山，东濒汾河，县境东西长52 km，南北宽45 km，总面积1 178.91 km2。地形西北高、东南低，由西北向东南逐渐倾斜，分为土石山区、黄土丘陵区、冲积平原三种地貌类型。属温带季风气候，多年平均降水量438.4 mm,多年平均蒸发量1 796.6 mm,最大冻土深111 cm。汾阳市属于汾河流域，文峪河水系，全市共有10条较大的山洪河和10条山洪沟。

中部引黄工程是大水网建设中一项重要的工程，为“两纵十横”中的第四横，供水范围涉及4市16个县、区，规划供水量为6.02亿m3。其中，汾孝介支线为中部引黄工程的东干线输水工程，在孝义下堡镇设置分水闸，分配给汾阳市水量为3 550万m3。

汾阳市域供水工程为山西大水网的配套工程，目的是充分发挥大水网工程效益、满足汾阳发展用水需求，能有效解决农村饮水困难、地下水位下降、干旱缺水及水资源时空分布不均等问题，以改善生态环境。

2 工程任务及规模

工程的主要任务是解决汾阳市工业和农业生产用水、城镇居民生活用水，为汾阳转型跨越发展提供水源支撑，促进水利可持续发展，建成水资源和河湖健康保障体系。主要建设内容是利用中部引黄工程建设汾阳市域供水体系，包括调蓄水库、加压泵站、输水管线及其附属建筑物。

中部引黄工程分配给汾阳市的水量，主要解决虢义河灌区、阳城河灌区、董寺河灌区和禹门河灌区的农业灌溉用水；三泉工业园区、文峰工业园区、中小型企业园区和废旧轮胎综合加工利用产业园区的工业用水；阳城商贸物流经济开发区的生活用水。总供水量为3 550万m3，其中工业分配水量1 320万m3，农业2 170万m3，生活60万m3，总取水流量为1.38 m3/s。

3 工程设计

工程根据中部引黄工程分水口及用水户位置，在初选的调蓄库库址和泵站站址的基础上，确定工程供水系统布局。

3.1 工程等别和标准

结合本工程供水量、供水对象的重要性及泵站装机容量等条件，确定本工程规模为中型，工程等别为Ⅲ等。

主要建筑物的输水压力管线、取水加压泵站按3级建筑物设计，次要建筑物为4级，临时建筑物为5级。工程区设计基本地震峰值加速度值为0.15 g，相对应的地震基本烈度为Ⅶ度，特征周期值为0.40 s。

3.2 总体布局

自高阳镇分水口，通过管道引水至汾阳北榆苑水库，再进入受水区供水管网，为汾阳支线工程。供水规划格局为“四区、一纵四横”。“四区”是指虢义河、阳城河、董寺河和禹门河四个供水区。“一纵四横”是指供水网布置，呈树枝状分布，其中“一纵”为引黄干线工程，“四横”为虢义河引水工程、阳城河引水工程、董寺河引水工程、禹门河引水工程。结合现有水库情况及现场地形，调蓄库采用分散式调蓄系统，每个供水区分别设1～2个调蓄水库。

3.3 输水管线

3.3.1 引黄主干线

引黄干线总长18.02 km，根据汾阳供水管网布置及流量分配情况，将引黄干线分为四部分：北榆苑水库至南马庄泵站段、南马庄泵站至西赵村泵站段、西赵村泵站至庄子村泵站段及庄子村泵站至河堤水库段，流量分别为1.79 m3/s、1.63 m3/s、1.52 m3/s及0.95 m3/s。北榆苑水库至西赵村泵站段管线长度为5.61 km，采用DN 1400 PCCP管输水；西赵村泵站至河堤水库段管线长度为12.4 km，采用DN 1200球墨铸铁管输水。管顶最小覆土深度为不小于1.5 m，沿途设有检修阀、排气阀、排水阀、超声波流量计等，在管线转弯处设置镇墩，其他输水管线与其相同。

3.3.2 虢义河引水管线

包括一条向东输水的重力流引水管线和两条向西输水的高灌引水管线，满足虢义河灌区农业和工业用水。重力流引水管线自北榆苑水库直接取水，沿虢义河向下游供水。高灌引水管线分为两条，均采用北榆苑水库调蓄。一条自南马庄东侧的引黄干线取水，引水流量为0.16 m3/s，线路长2.63 km，采用单根DN 400玻璃钢管输水。另一条自东赵村西引黄干线取水，取水流量0.11 m3/s，路长4.94 km，采用单根DN 350玻璃钢管输水。

3.3.3 阳城河引水管线

包括一条向河北水库输水的重力流引水管线、两条向东输水的重力流引水管线和一条向西输水的高灌引水管线，沿线根据用水需要设分水口，满足阳城河灌区农业、文峰工业园区和废旧轮胎综合加工利用产业园区的工业以及阳城商贸物流经济开发区的城镇生活供水。

重力流引水管线采用北榆苑水库和河北水库联合调蓄，采用单根DN 800球墨铸铁管输水进入河北水库，引水最大流量1.26 m3/s，管线长2.0 km。经河北水库调蓄后采用DN 400玻璃钢管和DN 900球墨铸铁管自水库引水，然后沿阳城河向下游供水，工业管线长12.93 km,农业管线长15.65 km，两管引水流量分别为0.19 m3/s和1.07 m3/s，当一条管道检修时，另一条管道优先保证工业用水和城镇生活用水，以满足工业供水保证率。高灌引水流量为0.26 m3/s，线路长2.95 km，采用单根DN 500玻璃钢管输水。

3.3.4 董寺河引水管线

自北花枝村引黄干线上直接取水，采用单根DN 700球墨铸铁管输水至花枝水库进行调蓄，取水流量为0.95 m3/s，线路长1.79 km。花枝水库调蓄后，采用单根DN 700球墨铸铁管沿董寺河南侧向下游自流输水。

3.3.5 禹门河引水管线

包括一条向东输水的重力流引水管线和两条向西输水的高灌引水管线，三条均自河堤水库直接取水。重力流引水管线自水库取水后，采用地埋单根DN 1000球墨铸铁管沿禹门河向下游供水，管线全长11.98 km，引水流量为1.84 m3/s，沿线根据用水需要设分水口，满足禹门河灌区农业用水。

两条高灌引水管线。一条自河堤水库右岸取水，引水流量为0.27 m3/s，线路长3.26 km，采用DN 500玻璃钢管输水。另一条自河堤水库左岸取水，取水流量0.19m3/s，线路长约3.15km，采用DN400玻璃钢管输水。

表1 管线水力参数计算表

3.4 调蓄水库

本供水工程采用分散式调蓄系统，每条引水支线设1个调蓄库，并充分利用现有和拟建河道蓄水美化工程作为备用调蓄池。虢义河引水支线利用除险加固后南马庄水库调洪淤沙，利用其下游的北榆苑水库调蓄；阳城河引水支线上新建河北水库进行工业和生活用水调蓄，农业用水利用北榆苑水库调蓄；董寺河引水支线新建花枝水库进行调蓄；禹门河引水支线新建河堤水库进行调蓄。

3.5 加压泵站

本工程共有5座加压泵站，均布置主厂房、副厂房、进水池、管理站等建筑物。主厂房平面尺寸8 m×6 m（长×宽），地面以下为钢筋混凝土结构，地面以上为单层厂房结构。厂房内单列布置2台机组，1工1备。副厂房布置在主厂房西侧，布置有中控室、10 kV开关室、低压配电室、变频器室等及值班室、工具室、休息室等。

进水池布置于泵站主厂房下游，为矩形钢筋混凝土箱式结构，长8 m，净宽3.0 m，净高3.0 m。考虑初次充水时排气问题及运行期间水流掺气的排除，进水池顶部设置2座组合式空气阀。

3.6 水力计算

输水管线均为有压流，管材为玻璃钢管、PCCP管及球墨铸铁管道。其中，玻璃钢管的沿程水头损失采用达西公式计算，PCCP管及球墨铸铁管道沿程水头损失依旧采用舍齐公式计算，管道局部水头损失按沿程水头损失的10%考虑，各管线的水力参数见表1。

4 结论

通过对汾阳市域供水工程规划设计，可以有效解决该地区农村饮水困难、地下水位严重下降、水资源时空分布不均、生态环境需要改善等问题。并且充分发挥山西大水网工程效益，满足汾阳市转型跨越发展的用水需求。