簡議供水工程輸水線路的選擇

□郝新慧（臨汾市水利勘測設計院）

1 工程概況

浮山縣地處太岳山南麓，臨汾盆地東沿。西接堯都區、襄汾縣，南臨翼城，東連安澤、沁水，北接古縣，總土地面積為940km2。

根據《浮山縣國民經濟和社會發展規劃綱要》，要深入推進農業現代化、工業新型化、文化產業化、城鄉生態化、民生普惠化為主要內容的“五化”戰略，其中山西中強煤焦電化材一體化工業園區、北王農業灌溉區、城北科技工業園區、城北農業灌溉區、張莊現代農業示范園區等為規劃綱要的重要組成部分。為此開辟新水源、建設供水工程滿足工農業項目及城市用水需要、支撐和促進當地經濟社會發展是非常必要和迫切的。臨汾市引沁入汾浮山供水工程，是和川取水輸水工程的配套工程，本工程實施后，可向山西中強煤焦電化材一體化工業園區提供工業用水950萬m3，供水保證率為95%；每年可為北王農業灌溉區提供農業用水630萬m3，灌溉保證率為50%。

2 輸水線路方案比選

2.1 概況

供水工程自草峪嶺隧洞出口取水，后接供水總干渠，浮山干渠，供水支管，沿太岳山西側南行向北王農業灌溉區和山西中強煤焦電化材一體化工業園區供水。

本工程擬定高低線兩個方案（即：方案一、方案二），低線方案一線路偏西，從草峪嶺隧洞出口到劉村溝暗渠止，接浮山干渠東坡上隧洞（原沁河灌區總干中段線路）。高線方案二線路偏東，從草峪嶺隧洞出口到羅圈凹隧洞出口止，接浮山干渠為趙家坡隧洞。兩者線路大致平行，唐閣河以上段相距較遠，唐閣河以下段基本靠近，處于同一個地質構造單元和水文地質單元。將擬定的兩個方案分析比較，最終確定經濟合理的供水線路。

2.2 方案一

方案一為低線方案，總干工程起點位于引沁入汾草峪嶺隧洞出口，采用原規劃的引沁入汾總干渠中段線路，終點劉村凸隧洞出口，分水閘后接浮山干渠東坡石隧洞出口至北王鄉。浮山干渠末端設出水池接3km長的工業供水支管至山西中強煤焦電化材一體化工業園區，0.10km的農業灌溉支管通過北王農業灌溉區兩條供水支管道。方案一供水干渠分段長度見表1。

該方案供水線路總長23.25km，其中：總干渠長21.56km，分別有巖質隧洞11座，總長19.93km；渡槽8座，總長1.31km；暗渠3條；總長0.32km。浮山干渠（東坡石隧洞）長1.69km。

方案一工程直接費用33780.65萬元。

2.3 方案二

方案二為高線方案，工程起點位于引沁入汾草峪嶺隧洞出口（樁號0+000），規劃線路為直線方案，采用隧洞與渡槽相結合的線路。線路整體位于方案一的東側，至羅圈凹隧洞出口（樁號18+360）止，在羅圈凹隧洞出口處設分水閘及泄水閘聯合建筑物，泄水直接泄入燕凹溝河道，分水閘后接浮山干渠趙家坡石隧洞至北王鄉以及兩條工、農業供水支管道至浮山縣城西北蓄水池，浮山干渠末端設出水池接3km長的工業供水支管至山西中強煤焦電化材一體化工業園區，0.10km長的農業灌溉支管通過北王農業灌溉區。方案二供水干渠分段長度見表2。

該方案供水線路總長20.56km，其中：總干渠長18.36km，分別有隧洞3個，總長17.68km；渡槽2座，總長0.43km；暗渠1條，總長0.25km。浮山干渠（趙家坡石隧洞）長2.20km。

方案二工程直接費用26839.50萬元。

2.4 總干渠輸水線路方案比選結論

方案比選主要從地形地貌、地層巖性、地質構造、水文地質、施工條件、線路長度、運行管理及工程投資等方面進行分析對比。

2.4.1 地形地貌方面

表1 方案一供水干渠分段長度表

表2 方案二供水干渠分段長度表

兩個方案供水線路范圍內地形較復雜，水系發育，溝壑縱橫，大部分為基巖山區和黃土梁、峁，地形起伏較為明顯，為黃土覆蓋的低山丘陵區地貌單元，海拔高程805～1048m，相對高差200～240m。

2.4.2 工程地質及水文地質條件方面

供水建筑物主要以巖質隧洞和巖基過溝建筑物為主，海拔高程1102～850m，在方案一總干渠樁號0+000～1+520、16+260～21+562與方案二總干渠樁號0+000～1+500、12+750～18+360兩段，兩個方案線路相近，工程地質及水文地質條件基本相同。

方案一總干渠樁號1+520～16+260與方案二總干渠樁號1+500～12+750段兩條供水線路相距較遠，工程地質及水文地質條件有所不同，兩個方案的特點如下：

方案一主要以巖質隧洞和巖基過溝建筑物為主，海拔高程849～1044m，相對高差190m左右。分布有8座基巖隧洞和7座渡槽、2條暗渠過溝建筑物，浮山干渠隧洞1座。地質構造發育，斷層與隧洞相交的有15條，6條背向斜，穿過地質條件較為復雜。

方案二在樁號1+500～12+750段為13km長的巖石隧洞，是1#郭店隧洞通過段，處于基巖溝壑區，海拔高程862～1102m，相對高差240m。地形起伏較大，溝谷發育，上部為大面積黃土覆蓋，下部為基巖，該段構造不太發育。

2.4.3 施工條件方面

方案一隧洞及過溝建筑物多，供水線路長而曲折，但施工現場距離縣級公路較近，施工條件便利。方案二隧洞長，占地面積小，供水線路較短，但臨時施工道路修建距離較長，斜井支洞要求較多，施工條件較差。

2.4.4 線路長度方面

方案一供水干渠線路長而曲折，長度為23.25km，較方案二長2.69km。

2.4.5 運行管理方面

方案一施工占地多，建筑物共24座，運行管理不便且費用較高。方案二隧洞占總線路的96.54%，供水干渠隧洞線路短而順直，長度僅為18.36km，施工占地較少，建筑物共6座，運行管理便利且費用較少。

2.4.6 工程投資方面

方案二的工程直接費用比方案一少6941.15萬元。

以上兩方案根據地形地貌，工程及水文地質條件，地質構造，結合水工設計，工程量，交通條件，經濟對比等總體分析，方案二優于方案一，所以方案二作為推薦方案。

3 總結

在供水工程中，線路的選擇是設計中的重要環節之一。我國已建工程中，由于線路布置不合理和施工方法欠妥而發生的事故不少。例如，引青濟秦引水工程中的某段隧洞，開挖過程中出現塌方，幾經處理仍控制不住塌方面積擴大，最終形成通天塌方漏斗，造成巨大損失，其原因主要是地質資料不足。

因此，在勘察設計中，勘察設計人員應嚴格遵守各項標準、規范、規程，對工程質量負責。對每一項工程，一定要通過嚴格的技術經濟評價，確定合理的方案。