灵石中部引黄县域小水网供水工程总体布置设计综述

李佑杰

（山西省水利水电勘测设计研究院有限公司，山西 太原 030024）

1 工程概述

灵石中部引黄县域小水网供水工程项目年供水量2160万m3，是中部引黄工程灵石县受水区范围内各工矿企业的主要水源，供水对象重要性为比较重要，根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL 252—2017），确定本供水工程工程等别为Ⅲ等；主要建筑物级别为3级，次要建筑物为4级；工程防洪标准为20年一遇洪水设计，50年一遇洪水校核。

工程区位于灵石县境内梁家焉乡、段纯镇、南关镇和仁义镇，根据《中国地震动峰值加速度区划图》（GB18306—2015图A1）及《中国地震动反应谱特征周期区划图》（GB18306—2015图B1），梁家焉乡、段纯镇段地震动峰值加速度为0.15g，反应谱特征周期为0.40s，地震基本烈度为Ⅶ度。其余段地震动峰值加速度为0.20g，反应谱特征周期为0.40s，地震基本烈度为Ⅷ度。

2 工程选址及选线

2.1 工程选址

根据灵石县规划前进调蓄水库的位置及水库正常蓄水位，分水口位置初步选在灵石县境内温家岭～邓寨沟村一带，分水洞洞线基本与中部引黄工程交汾灵支线2号隧洞洞线垂直，距离最短。分水口选址和分水洞选线主要考虑地形条件、压矿等问题。

前进调蓄水库与中部引黄工程交汾灵支线2号隧洞之间的地域，主要分布有煤矿、硫铁矿，其中煤矿为山西煤销集团灵石恒岳煤业，有正规采矿手续；其余硫铁矿埋藏较浅，矿藏分布于洞线顶部70m以上，且其采矿手续县里尚未批准，对本工程无影响。

邓寨沟村附近现有中部引黄工程交汾灵支线10号施工支洞，但是从该洞口附近分水，分水洞线需穿越灵石恒岳煤业矿区，对煤矿影响较大。因此，初步选定的分水口位于10号施工支洞上游约2.7km的温家岭村东北侧，中部引黄工程交汾灵支线2号隧洞桩号38+920.0附近。

2.2 线路选择

灵石中部引黄县域小水网供水工程供水线路，自中部引黄工程交汾灵支线2号隧洞桩号38+920处，主洞内的地下节制分水闸（温家岭附近）分水，新开挖分水隧洞后，接浆砌石渠道至前进水库，经前进水库调蓄后供水管道沿着深井沟布设至段纯镇，然后沿着段纯河右岸向下游延伸，至段纯河与汾河交界处，再沿着汾河右岸向下游延伸，在桩号富家滩下游跨越汾河至左岸，至南关镇后沿着仁义河向其上游延伸，至逍遥村的东方铝厂。期间向段纯镇，云义、志家庄、南关镇和东方铝厂各受水点供水，整条线路长约44.0km。

根据中部引黄上游工程存在68d断供期的情况，需要在取水点和段纯镇之间利用前进水库进行调蓄，调蓄库容为142万m3，以满足中部引黄工程断供期间段纯镇、云义和志家庄3个供水点的供水需求。断供期间南关镇和东方铝厂的供水拟由石膏山水库增供和现有地下水源共同解决。

2.2.1 受水点确定

本供水工程起点位于中部引黄工程交汾灵支线2号隧洞（桩号38+920）处主洞内节制分水闸处，末端受水点共有5个：分别为段纯镇、云义、志家庄、南关镇和东方铝厂受水点。

2.2.2 线路选择原则

线路力求顺直，宜沿道路河道布置；尽量避免经过地形起伏过大地区；尽量减少泵站数量；少占、不占农田；尽量减少与天然或人工障碍物交叉，当必须与河流、湖泊、公路、铁路等交叉时，尽可能利用现有穿跨设施；不宜通过厂矿企业地区；结合地形、工程地质、交通运输等条件布置。

2.2.3 线路比选

受地形条件限制，前进水库～段纯河入汾河口交汇处供水线路相对固定，基本只能沿深井沟和段纯河河滩布设；自交汇处至南关电厂和东方铝业线段供水管线按沿河道和翻山岭初拟两个供水线路方案。

线路方案一：自交会处沿着汾河右岸向下游铺设管道，至南关镇后跨过汾河至左岸，在左岸沿着仁义河向上游至逍遥村东方铝厂。自交汇处至东方铝业线路长约17.96km。

线路方案二：自交会处跨过汾河至左岸，经泵站加压后，管线沿鲁班寺沟布设，穿过桃钮村以东至苏家庄以东，再穿过栾卜崖底东北部至柏沟村以北，后至王家沟以东，横跨仁义河后直接至逍遥村东方铝厂，再由逍遥村沿着仁义河向下游至南关镇。自交汇处至南关镇线路长约19.49km。

根据以上比较，方案二管线比方案一长约1.53km，且方案二需建一座加压泵站，工程投资较大，建成后运行管理费用高，并且管线布置翻越山岭施工难度大，因此本阶段推荐方案一。

3 工程总布置

本工程是以山西省大水网中部引黄工程为依托，供水工程首部接中部引黄工程交汾灵支线2号隧洞（桩号38+920）处主洞内节制分水闸。新建一条分水洞，洞线基本由西南向东北方向直线布设，沿途经过栾崖底、马思坡、上宿龙等村庄，在郝家川村南侧出地面，隧洞总长5.81km，在桩号2+500处设一长为800的施工支洞，分水洞后接长为300m的浆砌石渠道进入位于郝家川附近的前进水库，设计流量0.842m3/s。

经前进水库调节后，出库供水管道设计流量0.784m3/s，采用DN800球墨铸铁管沿着深井沟铺设管道至段纯镇，在桩号G5+470.10处向段纯镇分水，年分水量为300万m3，相应分水流量0.095m3/s。分水后供水管线右拐沿着段纯河右岸向下游延伸，该段管线设计流量为0.689m3/s，采用DN800球墨铸铁管，在桩号G10+126.86处向云义分水，年分水量300万m3，相应分水流量0.095m3/s。云义分水后，供水管线继续沿段纯河右岸向下游布设，该段管线设计流量为0.593m3/s，采用DN700球墨铸铁管，在桩号G13+251.91处向志家庄分水，年分水量200万m3，相应分水流量0.063m3/s。志家庄分水后管线设计流量减少至0.530m3/s，采用DN700球墨铸铁管，继续沿着段纯河右岸向下游延伸至段纯河与汾河交界处，再沿着汾河右岸向下游延伸，在富家滩下游跨越汾河至左岸，在桩号G29+627.18至南关镇后分水，分水量300万m3/a，相应分水流量0.117m3/s。南关镇分水后管线沿着仁义河向其上游延伸，在桩号G38+460.59至逍遥村的东方铝厂，该段管线设计流量0.413m3/s，采用DN700球墨铸铁管。

供水线路总长约44.57km，其中有长约38.46km管道沿河道、沟道布置，河道内地下交叉建筑物复杂多样。尤其是线路沿汾河布置并需下穿汾河主河槽，且河道水流较大，施工难度很大。由于管道铺设在河道内，管道顶部需考虑防冲设施，且地下水位高，施工中需考虑施工排水。供水管线全线共设有5个受水点，线路年总供水规模为1060万m3。

根据本次初步设计中排定的灵石县域供水工程施工总进度，灵石中部引黄县域小水网供水工程建设工期滞后灵石东山供水县域小水网供水工程约18个月。结合目前灵石县各规划工业用水户的用水需求情况，中部引黄县域小水网供水工程管线末端现有用水户东方铝业集团（已投产多年，且其扩容项目已列为2018年山西省重点工程）用水需求最为迫切。因此，为了尽早解决东方铝业集团的用水问题，按照灵石县水务局要求，将灵石东山供水县域小水网供水工程夏门供水支线延长约5km，与中部引黄县域小水网供水工程管线在桩号G20+497.56处连通。一方面可以解决尽早向东方铝业供水问题，另一方面也可实现灵石县域内两大供水系统事故或水量不足时，应急供水和县域小水网总体协调调度问题。

4 结语

水资源短缺一直是制约灵石县经济发展的瓶颈。随着经济增长速度加快，需要充足的水源后盾，灵石中部引黄供水县域小水网供水工程建设，能打破水瓶颈，建立水支撑。建议中部引黄与东山供水县域小水网供水工程合并管理，便于工程运行管理人员集中管理、应急调配。进一步落实本工程来（中部引黄）、供（用户）水的运行调度模式。鉴于中部引黄工程停供期间南关镇、东方铝业需石膏山水库增补供水，建议建设单位尽快与石膏山水库管理局协调落实相关事项，保证项目期间城镇和工业生产正常供水。