馮碧娜，孫海濤，張 博

（中國電建集團(tuán)西北勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司,陜西 西安 710065）

0 前言

金昌市位于甘肅省河西走廊東段,是一座以有色冶金工業(yè)為主、化工和其他工業(yè)配套的工業(yè)城市,是全國聞名遐邇的鎳都。全市人均占水量1200 m3左右,遠(yuǎn)低于全國和全省的平均水平,被列為全國108 個(gè)重點(diǎn)缺水城市之一。隨著城市規(guī)模的擴(kuò)大和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,生活及工業(yè)生產(chǎn)用水不斷增加,用水矛盾十分突出。為了保證“引硫濟(jì)金”“引大濟(jì)西”引調(diào)水能順利、及時(shí)的輸送至金川峽水庫,盡快發(fā)揮效益,緩解金昌市工業(yè)與生活用水壓力。需盡快修建西大河水庫至金川峽水庫輸水通道。

1 目標(biāo)定位

立足于鄉(xiāng)村振興、一帶一路、黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展戰(zhàn)略,緊緊圍繞金昌市全域旅游、民族文化、農(nóng)牧文化和鄉(xiāng)村體驗(yàn)等特色產(chǎn)業(yè)建設(shè)。以河湖水域岸帶為載體,結(jié)合美麗鄉(xiāng)村建設(shè),服務(wù)于居民休憩、鄉(xiāng)村文旅開發(fā)、文化傳承等多重需求,建設(shè)鄉(xiāng)村人文景觀節(jié)點(diǎn),突出自然生態(tài)與水文化、人文歷史相契合,延續(xù)水林田鎮(zhèn)村共生的空間肌理,塑造西北水美風(fēng)貌,打造水美鄉(xiāng)村風(fēng)貌引領(lǐng)區(qū)。

以改善河湖水環(huán)境質(zhì)量、建設(shè)水美鄉(xiāng)村為重點(diǎn),通過水系連通工程建設(shè),構(gòu)建水系格局完整、形態(tài)自然、河勢(shì)穩(wěn)定、泄排通暢、藍(lán)綠空間錯(cuò)落有致、岸坡穩(wěn)定整潔的美麗河湖生態(tài)空間體系,顯著提升鄉(xiāng)村水安全狀況,實(shí)現(xiàn)區(qū)域藍(lán)綠空間容積穩(wěn)中有增,有效改善農(nóng)村河湖水環(huán)境質(zhì)量。

按照“一帶、兩岸、三區(qū)”的水系整治總體布局,以三個(gè)片區(qū)的整治為重點(diǎn),形成一條貫穿祁連山水源涵養(yǎng)生態(tài)帶。以打造河西走廊經(jīng)濟(jì)帶中的重要節(jié)點(diǎn)城市、黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展為核心和突破口,優(yōu)化建設(shè)區(qū)河流湖塘水系格局,推進(jìn)河流水系藍(lán)綠交織的生態(tài)空間體系建設(shè),突出自然生態(tài)與美麗村莊相契合,促進(jìn)金昌市全域旅游建設(shè),打造西大河鄉(xiāng)村水系。

2 工程任務(wù)

西大河水庫至金川峽水庫水系連通工程,保證金昌市“引硫濟(jì)金”工程每年4000 萬m3的調(diào)水輸送,同時(shí)為下一步規(guī)劃的“引大濟(jì)西”工程2.5 億m3調(diào)水預(yù)留通道,解決金昌市用水供需矛盾,優(yōu)化水資源配置,改善流域生態(tài)環(huán)境,促進(jìn)地方社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展[1]。

3 引水流量初選

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)踏勘及綜合分析,考慮到南線方案局部利用西金干渠現(xiàn)有暗涵及長(zhǎng)距離調(diào)水的經(jīng)濟(jì)性等因素,而西金干渠暗涵現(xiàn)狀過流為5 m3/s,為了同規(guī)模進(jìn)行調(diào)水線路的比較,初選近期西大河水庫向金川峽水庫調(diào)水設(shè)計(jì)流量為5 m3/s。

4 方案線路比選設(shè)計(jì)

4.1 南線輸水線路方案

西大河水庫至金川峽水庫水系連通工程南線方案沿西大河進(jìn)行輸水,西起石梯子渠首,東至金川峽水庫,工程總長(zhǎng)為64 km。根據(jù)現(xiàn)狀河床河勢(shì)形態(tài),本工程分為上、中、下三段。

上段輸水通道由石梯子渠首至北總干渠蓋板涵處,樁號(hào)K0+000～K8+000,全長(zhǎng)8km,河道自西向東流向。該段為屬于祁連山保護(hù)區(qū)范圍,現(xiàn)狀河道峽谷出口段,比降較陡,本次維持河道現(xiàn)狀,采用現(xiàn)有河道輸水。

中段輸水渠道自西向東由上游北總干渠蓋板涵處（新建攔水壩）至南泉濕地（西金干渠十一支渠處）,樁號(hào)K8+000～K36+000,全長(zhǎng)28 km,該段現(xiàn)狀河道無固定河床段,周邊地勢(shì)平坦,農(nóng)田遍布,本片區(qū)考慮后續(xù)相關(guān)建設(shè)規(guī)劃,打造集觀賞型經(jīng)濟(jì)作物、種植、采摘、加工、觀賞、體驗(yàn)為一體的沿河道生態(tài)文旅綠色長(zhǎng)廊。

下游段輸水渠道由南泉濕地至金川峽水庫（西金干渠十一支渠處）,樁號(hào)K36+000～K64+000,全長(zhǎng)28 km,該區(qū)域現(xiàn)狀為河道型濕地,分別為紅廟墩濕地,北海子濕地,天然河道泉水出露。本次設(shè)計(jì)以生態(tài)修復(fù)為主,因勢(shì)利導(dǎo)、結(jié)合河道實(shí)際,在建設(shè)工程的基礎(chǔ)上,設(shè)置一些親水設(shè)施。其中,濕地生態(tài)保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)采用水流自然通過的輸水方式,并對(duì)濕地盡可能地保留原始河道的自然植被,架設(shè)棧橋,親近自然。其次,南泉濕地內(nèi)渠道采用現(xiàn)狀渠道（西金干渠十一支渠至十三支渠段對(duì)現(xiàn)狀渠道進(jìn)行梯形改造為矩形渠道,該段長(zhǎng)度為2 km）進(jìn)行輸水；在南泉濕地與北泉濕地中間布置輸水渠道（該段長(zhǎng)度為2 km）接入紅廟墩濕地內(nèi)西金干渠現(xiàn)狀暗涵（暗涵滿足5 m3/s過流）；下游接入大壩村現(xiàn)狀西金干渠處,輸水水流經(jīng)過北海子濕地采用現(xiàn)狀河道輸水。

4.2 北線輸水線路方案

西大河水庫至金川峽水庫水系連通工程南線方案沿大泉溝進(jìn)行輸水,西起石梯子渠首,東至金川峽水庫,工程總長(zhǎng)為66 km。根據(jù)現(xiàn)狀河床河勢(shì)形態(tài),本工程分為上、中、下三段。

上段輸水渠道由石梯子渠首至北總干渠蓋板涵處（與南線方案共用段）,樁號(hào)K0+000～K8+000,全長(zhǎng)8 km,河道自西向東流向。該段為屬于祁連山保護(hù)區(qū)范圍,現(xiàn)狀河道峽谷出口段,比降較陡,本次維持河道現(xiàn)狀,采用現(xiàn)狀河道輸水。

中段輸水渠道自西向東由上游北總干渠蓋板涵處延西大河左岸至北干渠引水閘與北與八一干渠分水閘相交至大泉溝,延大泉溝布設(shè)輸水渠至月牙湖濕地,樁號(hào)K8+000～K44+000,全長(zhǎng)36 km,該段現(xiàn)狀河道無固定河床段,周邊地勢(shì)平坦,農(nóng)田遍布。

下游段輸水渠道由月牙湖濕地至金川峽水庫,樁號(hào)K44+000～K66+000,全長(zhǎng)22 km,該區(qū)域天然河道泉水出露。其中,月牙湖濕地采用水流自然通過的輸水方式。

4.3 方案綜合比選（表1）

表1 輸水線路對(duì)比方案（輸水流量為5 m3/s）

4.4 方案比選結(jié)論

本次輸水線路針對(duì)南、北兩條路線結(jié)合地形地質(zhì)條件、供水對(duì)象,環(huán)境及社會(huì)影響等因素,從工程措施、工程管理、輸水保證率、征地移民、環(huán)保影響等11 個(gè)方面進(jìn)行比較分析。

方案一（南線）輸水線路沿線分布4 個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn),居民點(diǎn)多,項(xiàng)目實(shí)施有利于推進(jìn)鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略發(fā)展。但輸水線路與已建灌溉渠道交叉較多并穿過4 個(gè)濕地公園（其中北海子濕地為國家級(jí)濕地）,項(xiàng)目報(bào)批程序復(fù)雜；且受濕地范圍限制,現(xiàn)狀渠道難以進(jìn)行規(guī)模擴(kuò)建,輸水流量?jī)H為5 m3/s。

方案二（北線）輸水線路多穿過荒地和退化河道,沿線僅分布1 個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn),與現(xiàn)有渠道交叉較少,建筑物較為單一,后期管理便捷。但北線方案線路長(zhǎng),沿線有7 km線路需占用基本農(nóng)田,后期協(xié)調(diào)難度較大。

綜合比較,方案一（南線）和方案二（北線）從工程技術(shù)層面均可實(shí)施,沒有制約工程建設(shè)的技術(shù)問題。目前,按照南線現(xiàn)狀輸水渠道過流能力5 m3/s比較分析,方案一（南線）在環(huán)保部門認(rèn)可,工程可穿過國家級(jí)濕地前提下,相對(duì)于方案二（北線）工程占地較少,協(xié)調(diào)難度較??；并且工程的實(shí)施可最大程度帶動(dòng)周邊的鄉(xiāng)村發(fā)展,全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的發(fā)展,有利于項(xiàng)目的批復(fù)。優(yōu)于方案二（北線）。因此,在僅考慮近期輸水目標(biāo)的前提下,工程輸水流量為5 m3/s,本工程推薦輸水線路方案一（南線）。

如本次設(shè)計(jì)考慮遠(yuǎn)期發(fā)展,輸水流量將大于5 m3/s,如后期輸水流量有加大的需求,方案一（南線）將難以保證該流量的輸送,且擴(kuò)建可行性小,則方案二（北線）因多利用荒地和退化河道,具有擴(kuò)大工程規(guī)模的地形地質(zhì)條件,可作為大流量引水方案的推薦線路。

圖1 西大河水庫至金川峽水庫水系連通項(xiàng)目南北線路布置圖

5 結(jié)語

輸水渠道工程為線性工程,方案比選不僅是線路的比選,還包括地形、地質(zhì)、移民、工程占地、交叉建筑物等的綜合比選。做好線路的比選,需要根據(jù)每條線路實(shí)際情況與設(shè)計(jì)相結(jié)合,統(tǒng)籌考慮,對(duì)于方案比選來說,才有說服力,對(duì)于設(shè)計(jì)人員來說線路方案比選的成果,決定了項(xiàng)目的成敗。