六盤水市雙橋水庫供水工程可行性研究

□徐嬌艷（貴州省水利水電勘測設計研究院）

1.前言

六盤水市位于貴州省西部，云貴高原腹地，距省會貴陽市250 km，居于云、貴、川3省資源富集區(qū)的中心地帶。六盤水市是六盤水地區(qū)政治、經(jīng)濟、文化、科教、信息中心，地區(qū)政府所在地六盤水市位于鐘山區(qū)。

2.工程概況

2.1 工程地理位置

六盤水雙橋供水工程位于貴州省六盤水市保華鄉(xiāng)，壩址距市中心區(qū)約32 km，距保華鄉(xiāng)約1.3 km。工程所在地地處三岔河與北盤江分水嶺地帶，雙橋供水工程取水水源為阿勒河，工程地理位置為東經(jīng)104°54′,北緯25°36′，壩區(qū)左、右兩岸均有公路通過，交通方便。

2.2 工程必要性

六盤水市中心城區(qū)地處三岔河與北盤江的分水嶺地帶，是一個工程型與資源性缺水城市。自建市以來，工業(yè)的高速發(fā)展，人口的急劇增加，供水工程建設的嚴重滯后，給城市的經(jīng)濟和社會發(fā)展造成了嚴重影響。隨著六盤水中心區(qū)人口及產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，水資源的短缺將成為制約其發(fā)展的“頸瓶”。因此，加快城市供水工程的建設力度，是保證六盤水市中心城區(qū)社會和經(jīng)濟發(fā)展的必要條件。

經(jīng)過前期《工程規(guī)模論證專題報告》詳細論證，最終選擇水質(zhì)優(yōu)良、水量豐富的阿勒河進行開發(fā)建設。

雙橋水庫供水工程的新建是解決六盤水市中心城區(qū)缺水問題的優(yōu)先方案，是六盤水市中心城區(qū)水資源配置的總體需要，是實現(xiàn)水資源可持續(xù)開發(fā)利用的需要，是六盤水市中心城區(qū)社會經(jīng)濟發(fā)展的需求，對六盤水市的經(jīng)濟、社會及周邊城鎮(zhèn)的發(fā)展有很大的推動作用，興建該工程十分必要。

2.3 工程任務及主要內(nèi)容

六盤水市雙橋工程的主要任務為以城市供水為主，兼顧農(nóng)田灌溉及人畜飲水。水庫主要向六盤水市中心城區(qū)“一城七片”供水，“一城”即中心城區(qū)，“七片”即將中心城區(qū)分為鐘山、石龍、柏楊坡、德塢、水（鋼）月（照）、雙水和老鷹山七大片區(qū)。向中心城區(qū)年供水量為8889萬m3（P＝97%）；解決下游保華鄉(xiāng)2萬人及3000頭大牲畜飲水，年供水175萬m3/a（P＝95%）；承擔下游保華鄉(xiāng)106.66 hm2耕地灌溉用水量為15.2萬m3/a（P＝80%）；年下放生態(tài)環(huán)境水5170萬m3（P＝90%）。擬建水廠供水規(guī)模為30萬m3/d，采用分質(zhì)供水，其中生活用水20萬m3/d，工業(yè)用水10萬 m3/d。

雙橋水庫可研階段正常蓄水位1614.5 m，相應庫容9060萬m3，為多年調(diào)節(jié)水庫。水庫設計洪水位1614.83 m（P=1%），校核洪水位1615.84 m（P=0.1%），水庫總庫容9670萬m3。P=97%可供毛水量10560萬m3，水量利用系數(shù)60%,水庫為中型水庫。

工程總體由水庫樞紐、水庫附屬電站、輸水建筑物（泵站及輸水管道等）、凈水廠四部分組成。

3.工程主要建筑物

可研階段經(jīng)綜合比較后，推薦下壩址下壩線碾壓混凝土重力壩方案，管線選用“中線”方案，水廠選擇月照鄉(xiāng)青岡坡水廠。主要建筑物闡述如下：

3.1 碾壓混凝土重力壩

壩頂高程為1617 m，最大壩高68 m，壩長228.5 m，壩底最大寬度68.8 m。右岸壩頂與上壩公路相連接。大壩由溢流壩段和非溢流壩段組成，其中溢流壩段寬30 m，其上設置3孔溢流表孔，溢流凈寬6 m。大壩溢流段下游面采用底流消能。

3.2 輸水線路的推薦方案

取水口及一級泵站位于大壩右側(cè)，加壓后輸水管線順阿勒河右岸邊而下，引水至二級泵站，再將水提至1814 m高程，后經(jīng)大坪子隧洞、輸水管線引水至天生橋隧洞，天生橋隧洞穿越三岔河伏流段至劉家對門干溝處出洞，再通過輸水管線引水至三級泵站，提水至1925 m高程，然后通過輸水管道和大海壩隧洞自流至青崗坡水廠。線路平面總長11.8 km，其中隧洞4條共長5.48 km，途中建加壓泵站三級。

3.3 水廠

所選水廠廠址為青崗坡，該址地坪標高為1930～1900 m之間。水廠供水規(guī)模30萬m3/d，采用分質(zhì)供水，其中生活用水20萬m3/d，需進行水質(zhì)凈化處理，水處理構(gòu)筑物分成2組布置；工業(yè)用水10萬m3/d，直接采用水庫原水供給；整個水廠的主要處理流程由混合池、沉淀池、濾池、清水池組成。

雙橋水庫可研階段工程總投資估算為13.78億元。雙橋工程的總工期計劃為30個月。其中工程準備期3個月，主要完成進場道路改建及施工準備工作。

4.工程可研成果特點

六盤水市雙橋水庫供水工程可研設計階段的成果優(yōu)點闡述如下：

4.1 項目建設的影響

隨著六盤水市城區(qū)的經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展，水資源短缺嚴重制約當?shù)亟?jīng)濟社會的發(fā)展。工程建成后：向六盤水市城區(qū)補充供水23.32萬m3/d，解決農(nóng)灌用水8.2萬m3/d及農(nóng)村人畜飲水0.57萬m3/d。

4.2 工程水文、水能分析及規(guī)模論證復雜

該工程任務涉及城市生活及工業(yè)供水、灌溉及鄉(xiāng)村人畜飲水，需全方位進行水能調(diào)節(jié)計算，水量供需平衡分析過程復雜。社會經(jīng)濟發(fā)展預測、供水現(xiàn)狀分析、需水預測工作技術(shù)難度較大。

4.3 水源點選擇難度大

結(jié)合當?shù)厮Y源分布情況，對奶汁河水庫、彭家橋水庫、土角水庫及雙橋水庫進行了充分論證，推薦雙橋水庫作為六盤水市中心城區(qū)供水水源工程。

4.4 壩址比選復雜，壩型比較全面

壩址在上橋至下橋的2.5 km河段選擇，上、下橋之間河段的河床狹窄，岸坡較陡，初選了上、下兩個壩址進行技術(shù)經(jīng)濟比較，確定下壩址作為推薦壩址。根據(jù)上下壩址地形地質(zhì)特點，選取了拱壩、面板堆石壩、重力壩各壩型的比較。

4.5 輸水建筑物設計難度大

輸水建筑物主要為輸水管線及泵站，輸水管線距離為12.2 km，建筑物型式包括隧洞、暗渠、輸水管道、管橋等；泵站分3級提水，提水總凈揚程為345 m。管線穿越地層地質(zhì)條件復雜，且沿途受風景區(qū)、重點文物保護大硝洞遺址的制約，平面布置選取了中、東、西三條線路方案進行比較；考慮管線與硝洞空間位置關(guān)系，并結(jié)合泵站揚程將管線分為高方案（四級泵站）及中方案（三級泵站）進行比較，最終確定中線三級提水方案。

4.6 高揚程大流量泵站設計難度大

泵站提水流量3.68 m3/s，總凈揚程345 m，分三級提水。其中：一級泵站的揚程變幅達35 m，總裝機功率19.2 MW，是一個高揚程、大流量且揚程變幅大的大型泵站，其技術(shù)難度大，省內(nèi)尚無先例。

4.7 水廠規(guī)模較大

水廠日最大供水能力為30萬t，采用分質(zhì)供水，其中生活用水20萬m3/d，工業(yè)用水10萬m3/d。廠址選擇不僅與原供水設施現(xiàn)狀、主要用水負荷分布、城市總體規(guī)劃要求和主要外界條件有關(guān)，還與凈水廠的地形標高、設備選型、年動力費用、管理及交通條件、施工條件有關(guān)系。進行了青崗坡及小屯廠址的技術(shù)經(jīng)濟比較，優(yōu)選了青崗坡廠址。水處理設計采用新工藝、新材料。

4.8 機電設計技術(shù)難度大

本工程的提水揚程高，根據(jù)目前國內(nèi)各大水泵生產(chǎn)廠家的調(diào)查，沒有合適的單級雙吸離心泵模型適合該工程單級提水對揚程的要求，多級離心泵雖然在揚程上能滿足單級提水，但是單泵流量小，會導致機組臺數(shù)增加、機電投資增加幅度大。所以本工程采用分級提水的方案，本階段分別對兩級、三級、四級提水方案進行比較，初步確定經(jīng)濟合理的三級提水方案。

4.9 施工布置進行充分的論證

工程建筑物相對較為分散，點多面廣，施工布置較為分散。工程規(guī)模也較大，施工強度高。對長引水隧洞的施工進行了多方案的技術(shù)比較。

4.10 工程建設對生態(tài)影響較小

工程建設對上下游、左右岸生產(chǎn)、生活、生態(tài)用水影響較小。工程建設蓄水初期、運行期，水庫考慮了下泄0.833 m3/s的生態(tài)流量，以保證下游河道生態(tài)環(huán)境用水的要求，并切實落實相關(guān)工程措施。

4.11 概算及經(jīng)評分析技術(shù)難度大

經(jīng)過貸款能力測算，結(jié)合六盤水市國民生產(chǎn)布局及發(fā)展規(guī)劃，合理預測了六盤水市的水價趨勢，為項目實施建設資金籌措提出了經(jīng)濟可行的方案。