长距离输水方案选择与探讨

姚晓萍

【摘 要】长距离输水方案主要包括输水线路、输水方式及输水建筑物型式等，文章以华南地区某水源工程为例对长距离输水工程方案进行选择与探讨，为类似工程设计提供参考。

【关键词】长距离输水;输水线路;输水方式;输水建筑物型式;选择

【中图分类号】TV67 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2019）02-0155-02

0 引言

长距离输水是水源工程设计中的一项重要内容，主要包括输水线路、输水方式及输水建筑物型式等的选择，需要从地形地质条件、施工、占地[1]、投资等方面进行技术经济比较，选出最合理的方案。本文以华南地区某水源工程为例对长距离输水工程方案进行选择与探讨，为类似工程设计提供参考。

1 工程概况

某水库是一座以供水为主，兼顾灌溉的水利工程，主要由挡水建筑物、泄水建筑物、引水建筑物、供水建筑物、交通工程及附属建筑物等组成。总库容为757万m3，为小（1）型水库，Ⅳ等工程。水库正常蓄水位为164 m，设计洪水位为165 m（P=2%），校核洪水位为165.42 m（P=0.2%），设计供水流量为0.337 m3/s。

2 输水线路选择

2.1 布置原则

布置原则如下：供水线路最短，供水系统布置合理、经济;线路纵向起伏小、工程量少、造价经济;尽可能避开村庄民房，少占农田[2]，以减少拆迁、施工干扰和耕地赔偿;线路走向尽可能靠近供水点，并沿现有道路敷设;施工、维护方便，运行安全可靠。

2.2 线路比选

水库人饮供水最低水位为122.50 m，最高水位为165.42 m，县水厂进水池水面高程为80.00 m。水库大坝下游为一狭长的河谷地带，水库与县水厂之间的地势从上游到下游呈由高到低之势，最大水头差达80多m，具备全程重力式自流供水的条件。

依据布置原则，经对地形、地质资料、供水点位置的分析研究和现场查勘，选择了两种管线方案进行比较。

方案一（左岸输水方案）：压力管道自坝式进水口引至左岸接头坝下游，而后沿左岸山坡下至中间垌村（K0+290），左转向南，沿山脚布置，在长坡尾附近（K1+830）左拐穿过农田至枫木山与根竹麓（音）之间的山间平地（K2+080），穿过该段山间平地后到达石均溪左岸（K2+970），随后沿石均溪左岸阶地或农田向南布置，途经地豆岭（K3+550）、至高垌前（K4+040），在该处石均溪与左侧的新安溪汇为马江继续向南蜿蜒流淌，管线跨过新安溪，继续一直沿马江左岸向南布置，又经高垌（K4+400）、新福（K4+790）、西坡（K5+200）、冯屋（K6+800）、花生坡（K7+540）等村屯后至新村（K8+040）处，该处马江河道拐弯较大，为减少管道长度，管线偏离马江左岸，改为从新村与岭儿头之间农田穿过，至K8+580处再接着沿马江左岸阶地或农田布置，经大江口（K9+240）、上江坪（K9+800）等村屯后至平马村委会（K11+035）附近，在该处跨越河道至马江右岸，然后沿马江右岸阶地或农田布置，横经平马桥右岸桥头后沿上荣村附近现有河滨道路到达浦北县水厂临河侧围墙外，最后接入水厂进水池。上述管线总长12.784 km（包括54 m长供水总管）。本方案管道土建部分投资3 326.10万元，占地部分投资2 470.57万元，土建及占地总投资5 796.67万元。

方案二（右岸输水方案）：压力管道自坝式进水口引至左岸接头坝下游，而后沿左岸山坡下至中间垌村（G0+290），左转向南，沿山脚布置，在长坡尾附近（G1+830）右拐向大旺坡村，然后继续沿山脚或村边布设直至深山江村附近（G3+014）到达石均溪左岸，在该处跨越河道至石均溪右岸后，在G3+330处转而沿现有217省道路基外侧一直向南布设，途径麻园角（G3+990）、桥头岭（G4+930）、梁屋（G5+370）、六新村（G5+370）、新平山（G6+570）、新村（G8+340）、长坡头（G8+610）等地后到达桥头岭（G9+420），在该处与217省道路基外侧分离，改沿马江右岸阶地或农田布置，经金湾村（G10+350）、上高村（G10+720）、水车面（G10+910）及平马桥右岸桥头后，沿上荣村附近现有河滨道路到达浦北县水厂临河侧围墙外，最后接入水厂进水池。上述管线总长12.591 km（包括54 m长供水总管）。本方案管道土建部分投资3 498.64万元，占地部分投资3 277.23万元，土建及占地总投资6 775.87万元。

对比上述两个方案，方案一大部分管线沿马江河岸布置，方案二大部分管线沿现有217省道布置，方案一比方案二长193 m。土建投资部分方案一比方案二少172.54万元，占地部分投资方案一比方案二少806.66万元，两方案总投资方案一比方案二少979.20万元。

从征地方面考虑，方案二征地费用较高，这是由于管道沿217省道外侧布置，不可避免地将遇到紧靠路边的已有建筑物（主要为居民房屋），且其中大部分与相邻建筑物连成一片，绕行将使管道长度增加不少。同时考虑到浦北县山地多，平地少，拆迁及移民安置较为困难。如施工时征不了地，则将面临改线及拖延工期的问题，投资增加的风险较大。相比之下方案一征地基本为山脚、山间平地及农田，且为临时征地，无拆迁及移民安置问题，征地压力小，投资少。

从施工角度出发，根据地方标准《公路涉路施工活动技术评价规范》（DB 45/T 1202—2015）规定“？譹？訛因修建……水利……建设工程需要占用、挖掘公路、公路用地……;？譺？訛跨越、穿越公路……埋设管道、电缆等设施;？譻？訛在公路用地范围内架设、埋设管道、电缆等设施……”等涉路施工活动，“建设单位应当向公路管理机构提出申请，并依法提交保障公路、公路附属设施质量和安全的技术评价报告，……施工时设置防护标记设施，……尽量减少对公路运行的影响，不得影响交通安全。”另外，从浦北县公路局了解到，浦北县境内217省道道路等级为二级，车道数量为两道，年平均日交通量汽车达6 918辆（如考虑摩托车则达10 000辆以上）且交通流中货车比重达18%，交通较为繁忙。按《公路涉路施工活动技术评价规范》（DB 45/T 1202—2015）规定：“6.7.1.1在年平均日交通量超过5 000辆的路段进行占地施工，且占用路面宽度在路幅宽度1/2以上导致会车困难，连续施工时间达一周以上，宜设置临时绕行便道。6.7.1.2在非高速公路上占路施工，且占用路面宽度在路幅宽度1/2以上导致会车困难，连续施工时间达一周以上，宜设置临时绕行便道或设置绕行组織方案。”方案二管线中G3+330～G9+420段均沿217省道布置，涉及总长6.09 km的并行式涉路施工活动或穿越式涉路活动，其中G3+330～G4+000、G5+300～G5+750两段所经道路两侧均为高开挖边坡，施工时需占用该段部分公路，不可避免地将对公路运行带来的一定影响。方案一管线仅涉及0.5 km左右的穿越式涉路活动，且穿越道路类型为县道、村道等等级较低的道路。两者相比，方案二涉路活动涉及道路等级较高，对道路运行影响较方案一要大，方案一涉路施工组织将比方案二要简便易行。

综合比较，选择方案一作为推荐方案。

3 输水方式选择

3.1 输水方式选择原则

输水方式选择原则如下：？譹？訛有良好的卫生防护条件，输水过程中保证所输送的水不受污染;？譺？訛输水量稳定可靠;？譻？訛调度方便;？譼？訛运行安全可靠，维护管理方便。

3.2 输水方式比选

输水方式包括无压重力输水、有压重力输水、加压输水、重力和加压组合输水等。在一般情况下，当有足够的可利用输水地形高差时，宜优先选择有压重力输水方式;当高差足够、地形适宜时且输送原水水量较大时，可采用明渠输水方式;当高差足够、距离较长，在地形适宜时可采用无压重力暗渠输水方式;当没有可利用的输水地形高差时，可选用水泵加压输水方式。

水库人饮供水最低水位为122.50 m，最高水位为165.42 m，县水厂进水池水面高程为80.00 m。水库大坝下游为一狭长的河谷地带，水库与县水厂之间的地势从上游到下游呈由高到低之势，中间起伏较小，最小水头差42.5 m，最大水头差达85 m，经计算，具备全程重力式自流供水的条件。根据原则，宜选择有压重力输水方式。

因供水线路所经之处多为城镇和村落，人类生活和生产活动频繁，原水输送宜选用管道或暗渠（隧洞）[3]，当采用明渠输水方式时，容易造成水质污染，且输水过程中存在渗漏、蒸发等水量损失;另外，为绕开现有建筑物及跨越道路、河道等，供水线路难免有所起伏，因此不宜选择明渠及无压重力暗渠的输水方式。因有可利用的输水地形高差，不考虑选用水泵加压输水方式。

综上所述，本工程选择的输水方式为有压重力式。

4 输水建筑物型式选择

有压重力输水方式的输水建筑物型式有压管道及有压隧洞。由于该水库拟向县水厂供水的设计供水流量仅为0.3 m3/s，输水量较小，不宜采用有压隧洞的输水方式;且供水线路所经之处多为路肩、坡脚、山间平地、河岸阶地及农田等，无成洞条件。因此，本工程选择有压管道作为本工程输水建筑物型式。

5 结语

本文以华南地区某水源工程为例，结合该工程特点，综合考虑地形、地质、征地、施工、投资等多种因素，探讨了长距离输水工程方案选择的方法和思路，为类似工程设计提供借鉴。

参 考 文 献

[1]刘春冬.重庆观景口水利枢纽工程输水线路选择[J].海河水利，2013（5）：21.

[2]CECS193：2005，城镇供水长距离输水管（渠）道工程技术规程[S].

[3]GB 50013—2006，室外给水设计規范[S].

[责任编辑：陈泽琦]