黛溪河景观河道补水工程可行性方案比选

王 榕，赵启伟，宋丽蕊

（南水北调东线山东干线有限责任公司，山东 济南 250109）

黛溪河发源于邹平市南部山区西董镇境内的摩诃山下黛泉，又汇诸涧溪水，故名黛溪河。主要源头为两大山峪，一脉为自西向东，由会仙、杏林、秦家沟汇流经黄家河滩至崔家营折向北流；一脉自南向北，由张家洞、大马峪东、西峪经由家河滩汇合上、下回路峪水至崔家营，两脉合一向北经于印山涧盆地，然后东折绕过东景村向北流，经市城区南关、西关两村，再向西北经黛溪办韦家村后于韩店镇上口村南汇入杏花河，流域面积97.5 km2，是邹平市较大的一个山前冲击扇地带，同时也是邹平市重要的水源地。

1 工程概况

黛溪河位于印台山、于兹山及黄山等山前冲洪积平原，总体地势南部高，北部低，地面标高为35.0～100.0 m。涉及黛溪河范围：南起台头水库，北至黛溪南湖，中间流经于印湖，河道总长约为8.9 km，河道宽度从30～110 m 不等，最宽水面为黛溪南湖和于印湖，分别为1 150 m 和400 m。沿河共设27 道拦水坝。黛溪南湖占地约113.2 hm2，水位约34 m，库容约610 万m3。于印湖占地约23.2 hm2，水位约 55 m，库容约 156 万 m3。环黛溪南湖路高程为35.5 m，黛溪南湖湖底设计高程为30.0 m。

黛溪河西支流发源于黛溪河西部山区，发源地流经杏林、郭家峪、会仙、在黄家河滩处折向东流经三官庙、冯家、南石、芦泉，最终汇入黛溪河。整个黛溪河西支流的流域面积约为29.3 km2，是黛溪河重要的一条支流。

2 方案参数

2.1 黛溪河参数

根据甲方提供黛溪河水利施工图，以大雁湾、于印湖为界，将黛溪河分为高中低区3 段：大雁湾以南为高区（青色区域），河底标高为78.4～95.09 m；大雁湾至于印湖为中区（绿色区域），河底标高为53.7～78.4 m；于印湖至黛溪南湖为低区（蓝色区域），河底标高为35.62～53.7 m。

2.2 黛溪南湖参数

根据甲方提供资料，黛溪南湖湖底标高为30.0 m；黛溪南湖库容量610 万m3；黛溪南湖常水位 34.5～35.5 m，按 35 m 考虑；根据《三八水库2006—2011 年水位观测记录》并与甲方沟通，黛溪湖枯水位为30.2 m；黛溪湖洪水位为37.5 m。

3 设计方案

3.1 方案一

1）方案介绍。在黛溪南湖东侧靠湖边位置设置一座提升泵房，将黛溪南湖水通过泵站提升后，经一根压力管道提升至黛溪河高中低区，各区分别用阀门进行控制，中低区分别设置3 组水泵，根据河道各区需要开启相应水泵进行补水。根据调查并与甲方沟通了解，黛溪河低区常年有水，因此，本方案重点考虑对黛溪河中上游进行补水，下游可根据实际需要及蒸发下渗等损失量进行适当补水。中上游补水总水量按照45 万m3考虑，总补水时间为30 d（高区10 d，中区20 d）。

本方案需建设的主要工程项目有：黛溪南湖泵房1 座，提升泵房占地面积为576.8 m2，泵站长56 m、宽10.3 m、高8.5 m（地下3.5 m，地上5 m）；压力管道为DN500 钢管（或PN=1.25 MPa 的PE管）约1 240 m，DN600 钢管（或PN=1.25 MPa 的 PE管）约7 420 m，共约8 660 m。

2）投资估算。该方案泵房投资约521.8 万元；压力管道（钢管）投资约1 949 万元；若采用PE管投资约1 555 万元；总投资2 470.8 万元（采用钢管）或2 076.8 万元（采用PE 管）。运行费用最高日（降水较少季节）约2 880 元/d（工业用电按照0.8 元/kW·h 计）。该运行费用不包括人员工资和其他费用。

3）方案效果。本方案能够达到一年四季对黛溪河景观河道的补水要求，并可根据实际需要开启高区水泵，使河道水处于流动状态，达到良好的景观效果。各区补水采用阀门进行控制，比较灵活。

4）方案的优缺点及影响。本方案从黛溪南湖取水补充黛溪河，水源有所保证，运行管理较简单，施工难度较小，能够满足一年内任何时期对黛溪河的补水要求， 对自然降水依赖度较低。而且从黛溪南湖取水补充黛溪河，形成水循环，不会对黛溪南湖的水量及水质等产生影响。

根据《邹平县黛溪河流域综合治理工程可行性研究报告》及与甲方等沟通，黛溪河多年蒸发深为1 871.3 mm，下渗量约0.04 m/d，估算黛溪河中上游每天的损失量约为10 824 m3/d，因此每天需从黛溪南湖取水10 824 m3/d，以弥补损失的水量，由此会导致黛溪南湖水位下降约0.007 7 m。

3.2 方案二

1）方案介绍。在黛溪南湖西侧靠湖边位置设置一座提升泵房，并在西支流靠近黛溪河主河道附近设置一座提升泵房，将黛溪南湖水通过泵站提升至黛溪河低区及黛溪河西支流泵站，再经西支流泵站提升至高区和中区，各区分别用阀门进行控制。根据调查并与甲方沟通了解，黛溪河低区基本为常年有水，因此，本方案重点考虑对黛溪河中上游进行补水，下游可根据实际需要及蒸发下渗等损失量进行适当补水。中上游补水总水量按照45 万m3考虑，总补水时间为30 d（高区10 d，中区 20 d）。

本方案需建设的主要工程项目有：黛溪南湖泵房1 座：提升泵房占地面积为230 m2，泵站长23 m、宽 10 m、高 8.5 m（地下 3.5 m，地上 5 m）；黛溪河西支流泵房1 座：提升泵房占地面积为160 m2，泵站长 20 m、宽 8 m、高 8.5 m（地下3.5 m，地上 5 m）；压力管道为 DN500 钢管（或PN=0.8 MPa 的 PE 管）约 7 500 m。

2）投资估算。该方案泵房投资约465.5 万元；压力管道采用钢管投资约1 917.3 万元；若采用PE 管投资约1 237.5 万元；总投资2 382.8 万元（采用钢管）或1 703 万元（采用PE 管）。运行费用最高日（降水较少季节）约3 168 元/d（工业用电按照0.8 元/kW·h），该费用仅为运行费用，不包括人员工资和其他费用。

3）方案效果。本方案在水量充沛时期可采用西支流泵站从西支流取水对黛溪河高中区进行补水，在冬季和春季降水较少季节，则需要通过黛溪南湖泵站从黛溪南湖取水，能够达到一年四季对黛溪河景观河道的补水要求，并可根据实际需要开启高区水泵，使河道水处于流动状态，达到良好的景观效果。如果采用该方案实现循环，低区水泵也需考虑循环水量支流泵站。

4）方案的优缺点及影响。本方案降水较多季节水源地为黛溪河西支流，降水较少季节水源地为黛溪南湖，水源有所保证，并能充分利用黛溪河西支流的水源，施工难度较小，能够满足一年内任何时期对黛溪河的补水要求， 对自然降水依赖度较低，而且从黛溪南湖取水补充黛溪河，形成水循环，不会对黛溪南湖的水量及水质等产生影响。但本方案需建设2 座提升泵房，运行管理较方案一稍微复杂。

根据《邹平县黛溪河流域综合治理工程可行性研究报告》及与甲方等沟通，黛溪河多年蒸发深为1 871.3 mm，下渗量约0.04 m/d，估算黛溪河中上游每天的损失量约为10 824 m3/d，因此每天需从黛溪南湖取水10 824 m3/d，以弥补损失的水量，由此会导致黛溪南湖水位下降约0.007 7 m。

3.3 方案三

1）方案介绍。在西支流接入黛溪河主河道附近，靠黛溪河西岸位置设置一座提升泵站，并沿黛溪河上游敷设一根压力管道，高区和中区河道补水通过泵站提升解决，低区补水利用黛溪河西支流解决。

本方案需建设的主要工程项目有：1）黛溪河西支流泵房一座：提升泵房占地面积为160 m2，泵站长28 m、宽8 m、高8.5 m（地下3.5 m，地上5 m）；2）压力管道：DN500 钢管（PN=0.8 MPa 的 PE 管）约2 700 m。

2）投资估算。该方案泵房投资约246.5 万元，压力管道采用钢管投资约690.2 万元，若采用PE 管投资约445.5 万元，总投资936.7 万元（采用钢管）或692 万元（采用PE 管）。运行费用约1 728 元/d（工业用电按照 0.8 元/kW·h 计），该费用仅为运行费用，不包括人员工资和其他费用。

3）方案效果。本方案在夏季水量充沛时期可满足对黛溪河的补水要求，在冬季和春季降水较少季节，无法满足对黛溪河的补水要求。

4）方案的优缺点及影响。本方案施工难度较小，运行管理简单，建设投资较少。但本方案供给黛溪河的水源地为黛溪河西支流，水源没有可靠的保证，对自然降水依赖过大，在夏季水量充沛时期可满足对黛溪河的补水要求，在冬季和春季降水较少季节，则无法满足对黛溪河的补水要求。

3.4 方案比较

方案一，建设1 个泵站，一次提水，但供水管线长，水头损失大，上下游高差大（65 m），对泵的运行要求高，存在一定的安全风险；方案二，建设2 个泵站，两级提升，同方案一相比，节省投资，运行安全风减低，符合地形现状及生态景观的要求；方案三，投资虽小，但受西支流来水影响大，枯水季节不能满足黛溪河常年有水的生态需要。

综合考虑，在实际中经充分论证，选用了第二个建设方案。截至目前，已安全运行1 年多，累计调水（补水）80 万m3，黛溪河常年有水，生态效益和环境效益明显提升，成为了邹平市民近郊出行和周末度假的好去处。