馬傳波

（遼寧省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院，遼寧沈陽110003）

凌源市應(yīng)急供水工程輸水線路論證

馬傳波

（遼寧省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院，遼寧沈陽110003）

跨流域調(diào)水工程輸水線路選擇合適與否關(guān)系到工程一次性投資大小和運(yùn)行費(fèi)用多少，本文結(jié)合凌源市應(yīng)急供水工程實(shí)際情況，從施工難度、工程一次性投資與運(yùn)行費(fèi)用等方面采用費(fèi)用現(xiàn)值法對輸水線路進(jìn)行比選，推薦較優(yōu)方案，為工程決策提供參考。

凌源市；供水工程；輸水線路

1 凌源市應(yīng)急供水工程概況

凌源市應(yīng)急供水工程是在青龍河干流的大北莊取水，將水引至大凌河支流西大川河上已建的菩薩廟水庫，經(jīng)過水庫調(diào)節(jié)后，再通過輸水管道向凌源市供水。凌源市應(yīng)急供水工程輸水線路總長67.77km。青龍河取水頭部至菩薩廟水庫段輸水線路長42.87km；菩薩廟水庫至凌源市段管線長24.9km，輸水工程規(guī)模為5.3萬t/d，工程建成后可向凌源市供水1898.2萬m3/a，供水量約占凌源市總供水量的40%。工程為跨流域提水輸水工程，取水頭部與凌源市城區(qū)高差400余m，輸水線路較長，且分為2段，因此，確定合適的凌源市應(yīng)急供水工程輸水方案對工程建設(shè)和運(yùn)行是十分有益的。

2 輸水方案論證

2.1 輸水線路選擇原則

在保證輸水安全可靠的前提下，堅(jiān)持技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)原則：線路盡可能順直，線路最短，交叉工程最少；線路盡量選擇在地形比較平坦的地帶，選擇最佳的地形和地質(zhì)條件；盡量少占耕地、良田，減少移民和拆遷；盡量靠近現(xiàn)有和規(guī)劃道路鋪設(shè)，為施工和運(yùn)行維護(hù)提供方便；提高輸水安全可靠性，降低能耗，減少漏損，節(jié)約投資，采用行之有效的新技術(shù)、新材料和新設(shè)備；在滿足安全的前提下，盡量減少工程投資。

2.2 輸水線路比選

本輸水工程輸水線路以菩薩廟水庫為界分為南北2段，南段為青龍河至菩薩廟水庫段，北段為菩薩廟水庫至凈水廠段。

圖1 凌源市應(yīng)急供水工程平面布置

（1）菩薩廟南段供水線路比選。從青龍河至菩薩廟段為2山夾1溝地勢，省道老寬公路由南向北穿過凌源市，該段具有線路長、地形復(fù)雜、山多地少、石多坡陡的特點(diǎn)。根據(jù)現(xiàn)場地形特點(diǎn)和交通情況，初步擬定A和B2條線路進(jìn)行方案比選。

A線：起于刀爾登鎮(zhèn)下游的取水頭部及加壓泵站，由南向北穿過青龍河，沿老寬公路，經(jīng)南營子、北營子村、至干溝子2級加壓泵站，再經(jīng)頭道梁子村、二道梁子村、三道梁子村、小四道梁子村、大四道梁子村，至東山3級加壓泵站，經(jīng)松嶺子鄉(xiāng)、石橋子村，在荀杖子村北側(cè)離開老寬公路，轉(zhuǎn)向東并沿山地走，經(jīng)葦子溝村，在大苗杖子村北接無壓隧洞，隧洞出口經(jīng)河道入菩薩廟水庫。線路全長42.87km，其中DN1200壓力輸水管線長39.37km，無壓輸水隧洞長3.5km，隧洞為城門洞形，斷面尺寸為2m×2m。設(shè)3級加壓泵站，泵站揚(yáng)程合計(jì)為397m。

A線工藝流程如圖2所示。

圖2 A線工藝流程

B線：管線在經(jīng)松嶺子鄉(xiāng)前與A線一致，在松嶺子鄉(xiāng)與A線分開，離開老寬公路，轉(zhuǎn)向東沿龍頭山水庫北岸鋪設(shè)，在興隆溝村北約800m處山腳接無壓隧洞，隧洞出口經(jīng)河道入菩薩廟水庫。線路全長39.83km，其中DN1200壓力輸水管線長34.76km，無壓輸水隧洞長5.07km，隧洞為城門洞形，斷面尺寸為2m×2m。設(shè)3級加壓泵站，泵站揚(yáng)程合計(jì)為401m。

B線工藝流程如圖3所示。

圖3 B線工藝流程

表1 菩薩廟南段線路比較

A線與B線經(jīng)濟(jì)比較見表1。

A線與B線從取水頭部到劉杖子村之間的線路相同，沿老寬公路鋪設(shè)，該部分占全線總長度的四分之三。從劉杖子村之后2線路開始分開，A線繼續(xù)沿公路鋪設(shè)7km后離開公路轉(zhuǎn)向東經(jīng)2km山地后接隧洞。B線與A線分開后，離開公路繞龍頭山水庫經(jīng)約5km的庫區(qū)灘地和山地后接隧洞。A線與B線大部分相同，大多沿公路鋪設(shè)，施工交通方便。A線壓力輸水管線比B線長4.61km，A線隧洞比B線短1.57km，A線隧洞較短，施工難度小，施工周期短；A線從隧洞出口至河道的距離比B線短1.75km，沿河水量損失略小于B線。A線技術(shù)略優(yōu)于B線。

從表1可以看出，A線總投資略大于B線，但B線的運(yùn)行電費(fèi)卻高于A線，A線年費(fèi)用現(xiàn)值低于B線，從經(jīng)濟(jì)上比較，A線優(yōu)于B線。

經(jīng)綜合比較，A線技術(shù)先進(jìn)、施工方便、經(jīng)濟(jì)合理，因此菩薩廟南段推薦A線方案。

（2）菩薩廟北段供水線路比選。菩薩廟水庫北段為低山丘陵區(qū)，大凌河西支流經(jīng)凌源縣東南，菩薩廟水庫與大凌河西支一山之隔，該段東側(cè)有301國道通過。根據(jù)現(xiàn)場地形和交通情況，初步擬定2條線路進(jìn)行方案比選。

1線：從菩薩廟水庫左岸取水加壓后，順山坡爬至506m高地，再下坡沿鄉(xiāng)級路經(jīng)葛帳子村、下營子村繞至301國道，沿國道由南向北走，經(jīng)水泉村、劉家窩鋪村至大凌河支流，沿大凌河送至位于凌源市南部的凈水廠。壓力輸水管線全長24.9km，加壓泵站揚(yáng)程為138m。其中DN700鋼管長為2× 18.432km，DN600鋼管長為2×6.455km。

1線工藝流程如圖4所示。

圖4 1線工藝流程

2線：菩薩廟水庫取水加壓后，管線沿山坡地鋪設(shè)，通過無壓隧洞穿過高程500m高地，出水洞后過溝、沿坡上山再至無壓隧洞，出洞后沿坡下山至301國道，與1線會合。剩余線路與1線一樣，沿路順河鋪設(shè)至凈水廠。管線全長24km，壓力管線長18.5km，2段無壓隧洞總長為5.5km，泵站揚(yáng)程82m。菩薩廟北段線路比較情況見表2。

2線工藝流程如圖5所示。

圖5 2線工藝流程

表2 菩薩廟北段線路比較

由表2可以看出，1線全部為壓力輸水管線，無隧洞、施工方便、施工周期短；2線壓力輸水管線短，運(yùn)行維護(hù)工作量少。技術(shù)難度上比較，1線優(yōu)于2線方案。1線揚(yáng)程高，耗電量多，運(yùn)行費(fèi)用高，但1線工程總投資遠(yuǎn)低于2線，總費(fèi)用現(xiàn)值比2線低18%，1線為較經(jīng)濟(jì)方案。綜合分析，1線技術(shù)合理、經(jīng)濟(jì)優(yōu)越、施工方便，菩薩廟北段推薦采用1線方案。

3 結(jié)論

長距離提水輸水工程在線路比選時需要綜合考慮施工難度、工程一次性投資及運(yùn)行費(fèi)用等各方面因素，在效益相同情況下，采用費(fèi)用現(xiàn)值法比較，選擇費(fèi)用現(xiàn)值最小的方案從經(jīng)濟(jì)上是合適的。但需同時考慮施工難度等因素，綜合分析確定工程線路。

［1］遼寧省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院.凌源市應(yīng)急供水工程可行性研究報告［R］，2010.

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TU991

B

1672-2469（2015）12-0026-03

10.3969/j.issn.1672-2469.2015.12.011

馬傳波（1979年—），男，高級工程師。