東雷二期抽黃蒲城灌溉系統東分干剩余片區輸水線路比選

韓 菲

（陜西江漢水電勘測設計有限公司，陜西 西安 710016）

1 工程概況

東雷二期抽黃工程為大型提水灌溉工程、關中地區骨干工程。蒲城灌溉系統是二期抽黃工程的組成部分，其灌溉面積12.49萬畝，設計引水流量3.97 m3/s，有蒲分干、西分干和東分干三條分干渠，系統設有8座泵站逐級提水，其中廟坡四級站為其渠首泵站，建于北干渠廟坡村北。

根據縣城總體規劃，蒲城灌溉系統東分干有2.49萬畝灌區被劃入城市建設用地范圍，加之物價上漲，資金籌措困難等因素，原東分干部分工程未完工，剩余1.69萬畝耕地也因此失去灌溉能力。為發揮二期抽黃骨干工程作用，保證當地糧食安全，合理解決區域水資源供需矛盾，對東分干灌區進行調整。經水資源平衡分析，將剩余片區北部敬母寺2.56萬畝未灌溉耕地劃入系統，恢復灌溉面積。灌區調整后蒲城灌溉系統東分干灌溉面積由原來的4.18萬畝增加至4.25萬畝，由剩余片區1.69萬畝和敬母寺片區2.56萬畝組成，設計引水流量1.4 m3/s。

2 輸水線路方案

敬母寺片區位于剩余片區北側，兩個片區中間有一個相對凹陷地帶，若提水至敬母寺片區控制整個東分干灌區灌溉，輸水距離長、技術難度大、耗能大、不經濟。地形地貌和工程技術客觀要求兩個片區作為兩個相對獨立的系統進行布置。本文重點對東分干片區輸水線路進行比選。

東分干剩余片區是一個狹長地帶，東西寬約2 km，南北長約6.5 km，高程460 m～525 m，在黃家村一帶地形最高。在片區最高點黃家村附近設黃家高位水池（設計水位525 m），不僅可以控制東分干剩余片區面積，還可以作為敬母寺片區灌溉水源，所以將黃家高位水池定為剩余片區輸水終點。

蒲城灌溉系統原水源為二期抽黃北干渠，北干渠有供水條件，且周邊再無其他水源，所以灌區調整后仍利用北干渠水量。根據實際情況擬定三個輸水線路。

2.1 方案A(利用原東分干工程方案)

從東分干工程現狀分析，原渠線與城市建設嚴重沖突已不能繼續利用改造，三座泵站僅渠首泵站常家五級站基本完建，其余兩座泵站未完建且泵站位置不符合管線布置原則而無法利用。所以本方案主要利用常家五級站。具體線路布置為：北干渠→廟坡四級站→原蒲分干渠道→改造常家五級站(含引水渠)→沿新南環線、渭蒲高速路入城段、吳家村南至黃家高位水池新建壓力管道→新建黃家高位水池。

常家五級站引水渠之前工程為現有工程，滿足本次輸水條件，無需改造。根據城區建設現狀，引水渠需新建倒虹吸管輸水至前池。常家五級站土建部分可利用，主要改造機電設備，裝機1800kW。壓力管道布置綜合城市建設和輸水條件，合理避讓，盡量沿公路邊與現有市政供水管路并行布置，力求管線短、彎折少和干擾小，管道總長6.5km，采用埋管型式，需穿越建筑單元區2處，穿越城市道路9處。

2.2 方案B(利用東一支渠方案)

蒲城灌溉系統東一支渠位于剩余片區南側，已建成運行多年，灌溉效益顯著。本方案利用東一支渠輸水需對其進行改造。具體線路布置為：北干渠→廟坡四級站→改擴建東一支渠→新建李家五級站→新建壓力管道→新建黃家高位水池。

東一支渠之前工程為現有工程，滿足本次輸水條件，無需改造。東一支渠原設計流量較小，本次設計引水流量1.4 m3/s，需對東一支渠4.23 km渠道擴建改造。在李家村西新建李家五級站，裝機1800 kW。壓力管道全部新建，管道經范家窯村西至黃家高位水池，總長4.75 km，采用埋管型式，需穿越西延鐵路、渭蒲高速路和106省道。

2.3 方案C(全部新建方案)

本方案為全部新建方案，從北干渠直接取水，現有工程無需改造。具體線路布置為：北干渠→新建羅家四級站→新建壓力管道→新建黃家高位水池。

在北干渠羅家村彎道北岸新建羅家四級站，裝機2840 kW。直線向北布設壓力管道至黃家高位水池，長度5.6 km，采用埋管型式，需穿越西延鐵路、渭蒲高速路和106省道。

3 線路方案比選

3.1 工程地質條件

工程區屬地質構造相對穩定區域，未發現滑坡、崩塌等不良地質現象，主要工程地質問題為黃土的濕陷性。地下水埋藏較深，對建筑物無影響。工程區地基土從上至下主要分：黃土，一般厚度5 m～14 m；古土壤，厚度1.5 m～2 m；黃土狀壤土，地質勘查未揭穿該層。

三個方案管線地基土均具有濕陷性，其濕陷等級從南至北增高，濕陷深度增大。線路距離不遠，均位于黃土塬區，地層巖性及工程地質特性基本相似，均具備工程建設地質條件。

常家五級站已完工，僅對機電設備進行改造，當時施工時已對地基進行了處理，滿足工程建設條件。新建李家五級站和羅家四級站工程地質條件類似，均位于黃土臺塬上，地基土具有濕陷性，屬非自重濕陷性Ⅱ級場地，天然地基不能滿足建筑地基要求，因此對地基土應采取工程處理措施，使其滿足工程需要。

3.2 線路方案比選

三個方案地質條件相似，需進行綜合比選，分別從以下幾個方面進行比較，比較表見表1。

工程施工：項目區交通便利，施工條件較好。方案A管道需穿越建筑單元區和城市道路，其他兩個方案需穿越鐵路公路，均存在干擾，需多部門協調；穿越工程施工技術難度相當，方案A穿越工程長度較長，數量較多；方案A工程量最大，建筑物種類多，總工期較長。從工程角度分析，方案A略差，其余兩個方案無明顯優劣。

運行管理：廟坡四級站設計裝機3780 kW，由于原東分干灌區一直未灌溉，廟坡四級站1280 kW裝機一直閑置。方案A與B均利用廟坡四級站，加上改造或新建的泵站裝機1800 kW，總利用裝機3080 kW；方案C新建泵站裝機2840 kW。從運行管理角度分析，方案C運行管理費用最少。

表1 線路方案比較表

永久占地：方案A利用原常家五級泵站，工程占地最少；方案B和C均新建泵站，但方案B改擴建東一支渠，占地較多。從占地方面分析，方案A最優，方案B較差。

工程投資：方案A投資4981萬元，投資最大；方案B投資4136萬元，投資最小；方案C投資比方案B多13萬元。從工程投資角度看，方案A最差，方案B最優，方案C比方案B略差。

綜合比較，方案A施工工程量大，施工協調工作量大，工期長，投資最大，運行期能耗大，所以不宜采納；方案B和方案C在工程施工和工程管理方面沒有明顯差別，雖然方案B投資最小，但方案C投資僅比方案B多13萬元，且方案C征地較少，征地協調難度小，運行期能耗小，所以最終推薦采用方案C全部新建方案最為東分干剩余片區輸水線路方案。

4 結語

根據蒲城灌溉系統東分干剩余片區地形地貌及水源情況，從實際情況出發擬定了三個輸水線路方案，并從地質條件、工程施工、運行管理、永久占地和工程投資幾個方面進行了比較，選擇了最經濟合理的全部新建方案。輸水線路方案確定為東分干剩余片區工程盡快實施奠定了基礎。