南水北調西部調水工程安陽河段項目分析

徐 瓊

（河南省安陽水文水資源勘測局，河南 安陽 455000）

1 項目背景

南水北調安陽市西部調水工程自南水北調中線總干渠39 號口門配套工程管道末端引水，通過輸水管線和加壓泵站，將南水北調優質水源輸送至安陽市西部的林州市、殷都區及龍安區等地區，用于城鄉居民生活和高精工業用水，提高居民生活用水質量，滿足當地生產生活用水需要。

2 基本情況

2.1 建設項目概況

南水北調安陽市西部調水工程供水范圍為安陽市西部的殷都區、龍安區和林州市，通過新建壓力輸水管道、梯級泵站將南水北調水輸送到新建天池水廠和林州第三水廠。工程設計年調水量7 000 萬m3，向殷都區調水2 000 萬m3，向龍安區調水1 000 萬m3，向林州市調水4 000 萬m3。

西部調水工程輸水管道起點南水北調39 號口門配套工程管道末端調節池，終點為林州市第三水廠，工程管線全長48.41 km，設置3 座加壓泵站，新建天池水廠1 座。管線開挖隧洞13.13 km，跨越南水北調總干渠1 處，穿河倒虹吸工程7處，穿越鐵路4 處，穿越省級以上道路13 處，縣鄉道路40 處。

2.2 施工組織

穿越工程施工場地根據穿越河道地形布置，穿越施工河道有水時應設置縱橫向圍堰分期導流，宜在河道一側交通較為便利處集中布置管材堆放區、倉庫、生產生活區、臨時堆土區等。考慮管道埋置深度較深，為便于管材運輸及吊裝，施工道路直接布置在開挖溝槽底部。根據施工布置圖，管材堆放區、倉庫、生產生活區、臨時堆土區等均布置在河道管理范圍以外。

2.3 施工導流方式

工程主要為地埋管道工程，穿越河渠有安陽河、桃園河、金線河等。管道穿越溝渠時均為非汛期施工。根據《水利水電工程施工組織設計規范》《水利水電工程等級劃分及洪水標準》，使用年限＜1.5 年，圍堰高度＜15 m，導流建筑物為V 級，設計洪水標準為10～5 年一遇，結合工程實際，設計施工導流標準取5 年一遇。

2.4 施工降、排水

基坑開挖前的初期排水主要包括基坑積水、基坑滲水兩部分。由于非汛期施工，河道流量較小，初期排水的排水量不大。基坑經常性排水主要包括3 部分：基坑滲透水、混凝土養護用水和降雨。工程在穿越安陽河西高平、安陽河橫水鎮、桃園河下莊3 處時，地下水位較開挖基坑底高程高，需進行施工排水設計，開挖主要為卵石層。

2.5 河道基本情況

2.5.1 河流水系

南水北調安陽市西部調水管線工程屬于調水工程，該工程全部位于海河流域漳衛河水系衛河的第二大支流——安陽河流域，穿越的河道包括安陽河、桃園河、金線河、珠泉河。

2.5.1.1 安陽河

安陽河流域位于東經113°40'～114°45'，北緯35°5'～36°10'，西界林濾山，北臨漳河，南臨淇河及其支流淅河、湯河。安陽河流域上寬下窄，呈倒葫蘆形，地勢起伏大。河道全長164 km，流域面積1 920 km2，其中山區占47%，盆地18%，平原35%。源頭位于西部太行山區，海拔高程1 000 m 以上，上游自源頭至橫水鎮下游，大部分位于林州市的城關、姚村盆地，地勢比較平坦，海拔高程310～270 m，水磨山至橫水鎮穿行于緩丘區，于橫水鎮南部接納桃園河后進入中游；中游自橫水鎮至彰武水庫，位于太行山余脈的低山區，兩岸山頂海拔高程小南海以上在海拔高程500～400 m 之間，小南海至彰武庫區之間山頂海拔高程大約為200 m；下游自彰武水庫以下至入衛河口，安陽市市區以上屬于安陽河沖洪積扇，地面海拔高程90～70 m，市區以下屬于華北平原，地面海拔高程在70～60 m，入衛河口高程51 m。

南水北調安陽市西部調水工程于彰武水庫下游西高平村第一次穿越安陽河和萬金渠，安陽河交叉斷面上游即為彰武水庫，控制流域面積為970 km2，河道長度為73 km，河道比降約為0.25%。萬金渠位于安陽河右岸灘地，該處河道進行過系統治理，過流能力滿足河道防洪標準，因此，該段河道為現狀斷面，20年一遇設計流量850 m3/s，50 年一遇校核流量1 250 m3/s，現狀河底高程105.21 m，底寬42 m，口寬330 m，設計洪水位108.80 m，校核洪水位109.40 m。該段河道左岸有Y022 鄉道，右岸有西高平村內水泥路，汛期均可作為防汛道路通行。

管線于橫水鎮第二次穿越安陽河，交叉斷面以上流域面積為327 km2，河道長度為30.20 km，河道比降約0.70%。該處河道未進行過治理，現狀河底高程248.34 m，底寬12 m，口寬約230 m。安陽河橫水鎮河道左岸有鄉村水泥路，右岸有Y034 鄉道，汛期均可作為防汛道路通行。

2.6 水文氣象

南水北調安陽市西部調水工程位于安陽河流域，屬于溫帶大陸性氣候區，冬季受蒙古、西伯利亞高氣壓控制，天氣寒冷干燥且多風沙，夏季由于冷暖氣團交接而多暴雨。多年平均氣溫13.60℃，月平均最高氣溫26.90℃（7 月），實測極端最高氣溫41.70℃（1955 年5 月24 日），月平均最低氣溫-1.80℃（1月），實測極端最低氣溫-21.70℃（1951年1月12日）。全年無霜期200 d，日照累計時數2 338 h，日照百分率為53%。冬春多北風，夏秋多南風，最大風速22 m/s（1954年6月21日）。多年平均水面蒸發量約1 075 mm，多年平均降雨量565 mm。年內分布極不均勻，汛期6-9 月降雨量占全年的70%～80%，年際變化大，年最大與年最小相差2～4 倍，而且有連續干旱和連續豐水的特點。

2.7 工程地質

根據《南水北調安陽市西部調水工程工程地質勘察報告》，擬建調水管線，跨越地貌單元主要為丘陵～平原過渡、山前沖洪及傾斜平原、丘陵及低山地貌。起點高程約為93.07 m，終點高程約為366.98 m，整體地勢自東向西逐漸抬高。

3 現有水利工程及其它設施

3.1 安陽河

安陽河流域面積較大，地形復雜，區域內人口密集、活動頻繁，需水量較大。建國以來，流域內修建了許多水利工程，減災興利。上游段屬于林州盆地，人口密集，在支流上游修建了眾多小型水庫，蓄水興利。中游穿行于低山峽谷中，兩岸村莊少、人煙稀少，水利工程較少，在出山口附近修建有2 座大中型水庫小南海水庫和彰武水庫。彰武水庫以下進入平原區，干流上修建有較多蓄水閘壩，興利灌溉。彰武以下的支流粉紅江上建有雙泉中型水庫和數座小型水庫，其他支流上建有眾多小型水庫。為保證衛河防洪安全，在干流下游左岸，崔家橋鄉境內，開辟建設了崔家橋蓄滯洪區。

3.2 河道演變

安陽河為少沙河流，泥沙主要來自上游的淺山丘陵區，為蜿蜒型河流，近幾十年河流較為穩定。彰武水庫以上河道為山區河流，地勢起伏大，河道易沖刷，但河道走勢未發生變化;彰武至安陽段河道走勢無較大變化，但部分轉彎處發生了內側淤積、外側沖刷的現象，致使彎度逐漸變大；安陽以下段河道兩岸地形變化小，河道沖淤基本平衡，河道走勢基本未發生變化。

3.3 淤積分析

南水北調安陽市西部調水工程穿越河道均采用埋置式倒虹吸，兩側閥門井均位于河口線以外，不占用河道斷面面積，不影響河道行洪，工程建成后不改變河道現狀，對洪水流態沒有影響，河道的淤積變化仍會遵循原有規律：一場洪水漲水沖刷，落水淤積；大水年河槽沖刷，一般洪水年河槽淤積，淤積物仍以懸移質為主。河道基本處于微沖微淤、沖淤交替變化的相對平衡狀態，不影響管道工程運行。

4 結論

工程建設整體滿足各河段河道20 年一遇防洪要求，工程建成后對水流導向影響較小，河道整體流速及流向不會發生大的變化，不對河槽流勢產生大的影響，不影響兩岸防洪。

供水管線穿越河道處埋置深度位于設計洪水沖刷線以下，滿足設計洪水要求。放空閥井井口高程均位于設計洪水位以上，溢流管出水口末端設置了拍門，防止河道內水位較高時河水倒流進入閥井。當發生洪水時，不影響放空閥井正常運行。