曹崇文

（山西省水利水電勘測設(shè)計研究院，山西 太原 030024）

1 工程概況

在攻堅大水網(wǎng)建設(shè)的同時，武鄉(xiāng)縣作為受益縣啟動了小水網(wǎng)供水工程，形成以“關(guān)河水庫供水工程為龍頭，橫貫東西，兩庫供水工程為輔助，重點縣項目為補充”的水網(wǎng)供水體系。武鄉(xiāng)縣東干線供水工程從關(guān)河水庫取水，沿濁漳河和蟠洪河布置管線，主要滿足武鄉(xiāng)縣東部規(guī)劃范圍內(nèi)村鎮(zhèn)居民生活用水、潘洪工業(yè)園區(qū)用水和農(nóng)業(yè)灌溉用水。

2 工程方案比選

2.1 供水方式選擇

輸水可采用明渠、隧道、管道等多種形式，針對本工程供水對象的特點，從取水可靠性、利用富裕水頭、水質(zhì)要求、工程占地和運行管理維護等方面綜合比較，認為選擇管道供水方式最優(yōu)。

管道輸水可以很好地適應(yīng)工程沿線山區(qū)灌溉要求，充分利用線路地形高差，采用重力有壓流或加壓輸水；管線布置靈活且輸水滲漏少，保護水質(zhì)，幾乎沒有蒸發(fā)也不被污染；管道輸水可節(jié)省土地資源，除線路加壓泵站、閥井等少量永久占地外，其余均為施工臨時占地；管線一般根據(jù)地形起伏布置，穿越道路、河渠均采用地埋式倒虹吸，徹底解決了輸水和洪澇、輸水和交通的矛盾，對環(huán)境影響小，管理方便；大部分管道采用柔性接口，少量的地基沉陷不受影響，同時具有一定的抗震性，工程運行較為安全。

2.2 供水線路選擇

武鄉(xiāng)縣東干線供水工程取水水源為關(guān)河水庫庫水，受水區(qū)分別包括供水沿線故縣鄉(xiāng)、賈豁鄉(xiāng)、大有鄉(xiāng)和蟠龍鎮(zhèn)4個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的農(nóng)田灌溉，灌溉面積1666.67hm2；蟠龍鎮(zhèn)、韓北鄉(xiāng)2個鄉(xiāng)鎮(zhèn)行政村2.3萬人的生活用水；工業(yè)受水區(qū)主要為潘洪循環(huán)經(jīng)濟工業(yè)園區(qū)。根據(jù)取水水源和受水區(qū)分布情況，提出高線方案和低線方案進行比較。

低線方案：本方案在關(guān)河水庫引水發(fā)電洞調(diào)壓分水閥室取水，閥后管道利用地形和庫水落差靠重力自流輸水，管線沿電站廠房和上壩公路之間鋪設(shè)，過五墨鐵路線后沿濁漳河岸邊階地向東南方向鋪設(shè)，經(jīng)連元、故縣鄉(xiāng)政府、道班、里莊、長樂等村鎮(zhèn)，在李峪村北的濁漳河灘地設(shè)李峪一級泵站，水流經(jīng)調(diào)壓閥后進入泵站進水池，泵站加壓后出水管道采用直徑800 mm的鋼管繼續(xù)沿河灘前行，在大有河口折向東從南沁公路橋及武墨鐵路橋下穿過，然后沿大有河逆向東行而上，送至東莊村西側(cè)的高位出水池。出水池后利用地形落差重力輸水，管道沿東莊村間沖溝埋設(shè)，在凱豐化工有限公司折向南進入蟠洪河，然后沿蟠洪河河灘逆河?xùn)|上，在河不凌村附近向農(nóng)業(yè)和生活分水后，主線繼續(xù)向東輸水，至祥良村附近設(shè)祥良二級加壓泵站，泵站加壓后，管線繼續(xù)沿蟠洪河河灘布置，至莊里橋附近結(jié)束。農(nóng)業(yè)灌溉根據(jù)地塊分布，在供水干線設(shè)3條支線，采用重力流或加壓點揚水，實現(xiàn)1666.67 hm2農(nóng)田灌溉。

低線方案供水干線長44.98km，支線全長91.8km，灌溉農(nóng)田1666.67 hm2，工業(yè)供水633.6萬m3，生活供水86.4萬m3，干線加壓泵站2座，支線加壓泵站1座，加壓點3處，總裝機功率3458 kW。沿線設(shè)排氣閥井330個、排水閥井273個、檢修閥井15個、流量計井27個、分水閥室23座，調(diào)節(jié)閥室64座，穿河（溝）段29處，穿等級公路和鐵路共8處。

高線方案：在關(guān)河水庫溢洪道東北側(cè)沖溝內(nèi)布置庫區(qū)取水泵站提水，向東北方向揚水至圪針莊二級泵站，出水管沿途經(jīng)十里坡、大長堙等村間公路至楊桃灣村西南最高點新建高位水池，經(jīng)出水池后利用地形落差重力自流經(jīng)王和垴村、上西莊村、槐樹堙、圪道村、新莊村、秦家煙村等，在河不凌村附近至蟠洪河。管道在進入蟠洪河后分別向上下游工業(yè)區(qū)和河不凌水廠供水，其中上游線路沿蟠洪河灘逆流向東北向埋設(shè)，至寨坪村附近設(shè)寨坪三級加壓泵站，管道繼續(xù)向東前行至莊里橋附近工業(yè)園區(qū)結(jié)束；下游線路接自河不凌水廠附近新建的調(diào)蓄水池，沿蟠洪河向西南鋪設(shè)，依靠地形落差重力流輸水至上北漳村附近；生活供水直接從河不凌水廠附近新建的調(diào)蓄水池取水。供水管道采用鋼管和球墨鑄鐵管，管徑400～700 mm，沿線3座泵站，裝機功率3280 kW。

農(nóng)業(yè)灌溉根據(jù)地塊分布，在供水管線設(shè)16個分水口，通過分水閥分水后采用重力流或設(shè)加壓點揚水，實現(xiàn)1666.67 hm2農(nóng)田灌溉。支線全部采用聚乙烯管（PE 管），管徑 140～400 mm，支線全長 86.9 km，沿線設(shè)6處加壓點，裝機功率169.5 kW。

高線方案供水干線長56.63km，支線全長86.9km，灌溉農(nóng)田1666.67 hm2，工業(yè)供水720萬m3，生活供水86.4萬m3，干線加壓泵站3座，農(nóng)業(yè)灌溉支線加壓點6處，總裝機功率3449.5 kW。管道沿線設(shè)排氣閥井312個、排水閥井250個、檢修閥井22個、流計井24個、分水閥室19座、調(diào)壓閥室60座，穿河（溝）段23處，穿等級公路、鐵路段7處。

兩方案均可滿足工程需要，線路在蟠洪河段基本重合，從取水方式、供水線路布置、農(nóng)業(yè)灌溉、施工條件、管理運行及工程量投資等方面進行比較，低線方案投資較低，施工條件好，低線方案年運行管理費用較高線方案低699萬元，且便于管理。因此，推薦采用低線方案。

3 工程總體布置

3.1 供水干線工程

供水干線工程線路為低線線路，供水干線自水源地關(guān)河水庫取水送至洪水鎮(zhèn)的莊里橋，線路全長約44.98 km，管道直徑400～800 mm，管材選用鋼管和球墨鑄鐵管，設(shè)計流量0.094～0.728m3/s。

由于受水企業(yè)分布在蟠洪河莊里橋—上北漳村沿河兩岸21.5 km范圍，不能集中布置末端事故水池，因此在蟠洪河沿岸設(shè)置3個1.0萬m3的調(diào)蓄水池，以滿足附近企業(yè)就近取水需求。

3.2 灌區(qū)工程布置

農(nóng)業(yè)灌溉共計1666.67 hm2，主要分布在故縣鄉(xiāng)、賈豁鄉(xiāng)、大有鄉(xiāng)和蟠龍鎮(zhèn)4個鄉(xiāng)鎮(zhèn)?？紤]到灌溉范圍內(nèi)地形起伏大，各灌區(qū)所需流量小，此次設(shè)計采用管灌。各村農(nóng)田灌溉首先考慮重力有壓輸水灌溉，如壓力不滿足地形要求時設(shè)加壓點提水，在灌區(qū)高點設(shè)出水池。

農(nóng)業(yè)灌溉根據(jù)地塊分布，在供水干線設(shè)3條支線，采用重力流或加壓點揚水。其中3支線灌溉面積1313.33 hm2，灌溉流量0.394m3/s，需設(shè)石佛溝加壓泵站加壓后再設(shè)分支線對灌區(qū)進行灌溉，除3支線采用球墨鑄鐵管外，其余支線全部采用聚乙烯管（PE管），管徑160～280 mm，支線全長91.8 km，沿線設(shè)泵站1座，加壓點3處，裝機功率1011.5 kW。

4 結(jié)論

隨著武鄉(xiāng)縣經(jīng)濟的不斷發(fā)展，各行業(yè)需水量持續(xù)增加，尤其是潘洪河沿岸的工業(yè)園區(qū)內(nèi)需水矛盾突出。武鄉(xiāng)縣東干線供水工程以關(guān)河水庫為供水骨干工程，可最大限度地開發(fā)利用地表水資源，是緩解武鄉(xiāng)縣水資源供需矛盾的唯一途徑，因此，建設(shè)武鄉(xiāng)縣東干線供水工程是十分必要的。