王彥武

（洛陽(yáng)水利勘測(cè)設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司,河南 洛陽(yáng) 471500）

對(duì)青要山水庫(kù)供水工程來(lái)說(shuō),管道輸水方式的選擇需要充分考慮各種影響因素,并在具體建設(shè)過(guò)程中將相關(guān)影響嚴(yán)格控制。工程質(zhì)量和環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)不但要得到根本保證,在工程成本控制等方面,也需要加強(qiáng)管理,使得工程建設(shè)更加完善合理,達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益最大化的效果。

1 工程概述

青要山水庫(kù)工程位于河南省新安縣曹村鄉(xiāng),項(xiàng)目建設(shè)目標(biāo)是提高上游綜合防洪能力,改善兩岸生態(tài)環(huán)境,并解決石寺、曹村兩鄉(xiāng)鎮(zhèn)2.7 萬(wàn)人生活用水和下游3000 畝耕地灌溉用水問題。為保證青要山水庫(kù)工程效益得到發(fā)揮,彌補(bǔ)引畛濟(jì)澗工程在小浪底水庫(kù)調(diào)水調(diào)沙期間110 天不能向澗河自流供水的缺陷,便于工程運(yùn)行管理,方便沿線群眾出行,新安縣青要山水庫(kù)引水管線及防汛路工程建設(shè)。其中,引水管線工程所涉及的引水管線自新安縣青要山水庫(kù)輸水洞出口引水,末端接至新安縣引畛濟(jì)澗引水口下游預(yù)留口,設(shè)計(jì)引水流量0.56 m3/s,引水線路總長(zhǎng)度21.326 km[1]。

2 青要山水庫(kù)供水工程管道輸水方式的選擇和確定

2.1 工程自然條件和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

2.1.1 工程自然條件

項(xiàng)目建設(shè)地區(qū)屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候,季風(fēng)環(huán)流影響明顯,春季干旱風(fēng)沙多,夏季炎熱雨量集中,秋季睛和日照長(zhǎng),冬季寒冷雨雪少。受季風(fēng)、太陽(yáng)輻射和地形、地勢(shì)的影響,其突出特點(diǎn)是光熱資源豐富、降雨時(shí)空分配不均勻。工程區(qū)出露地層主要為古生界寒武系上統(tǒng)白云質(zhì)灰?guī)r（∈3）及二迭系下統(tǒng)上盒子組石英砂巖（PX）、上統(tǒng)上盒子組長(zhǎng)石石英砂巖（Ps2）和中更新統(tǒng)重粉質(zhì)壤土、上更新統(tǒng)中粉質(zhì)壤土（Q3alpl）、第四系全新統(tǒng)卵石、中粉質(zhì)壤土（Q42alpl）、人工填筑卵石（Q4s）、人工填土（Q2ml）組成[2]。

2.1.2 工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

該項(xiàng)目引水規(guī)模為0.56 m3/s,年供水535 萬(wàn)m3。根據(jù)《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（SL 252-2017）規(guī)定,本次工程等級(jí)定為Ⅳ等?？拐鹪O(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格按照《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（GB 18306-2015）及“地震動(dòng)參數(shù)加速度分區(qū)與地震基本烈度對(duì)照表”要求,項(xiàng)目區(qū)地震動(dòng)峰值加速度值為0.05 g,地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期值為0.40s,地震基本烈度為Ⅵ度。工程中主要建筑物設(shè)計(jì)參數(shù)的設(shè)置,混凝土、鋼筋強(qiáng)度和彈模根據(jù)《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL 191-2008）取用。

2.2 引水方案選擇及其確定

根據(jù)本工程項(xiàng)目的實(shí)際情況,本工程可供選擇的擬建方案有三種引水方案,最終方案及線路選擇就是在這三種方案中進(jìn)行比選[3]。

2.2.1 對(duì)直接自畛河河道引水方案的分析

分析該引水方案,其設(shè)計(jì)和建設(shè)思路是將庫(kù)水直接泄放至畛河河道內(nèi),自畛河河道引水。根據(jù)青要山水庫(kù)輸水洞出口至引畛濟(jì)澗引水口之間地形條件,若將庫(kù)水直接泄放至畛河河道內(nèi),由于畛河河床主要為砂卵石地層,下放庫(kù)水基本下滲至地下,在距青要山水庫(kù)21.326 km的下游基本無(wú)法引到庫(kù)水。

2.2.2 對(duì)渠道引水方案的分析

對(duì)渠道引水方案進(jìn)行分析,若將引水渠道沿畛河岸頂布置,渠道沿線大部分布置在耕地上,涉及征地拆遷問題。另外,由于線路較長(zhǎng)地形起伏較大,需要布置渡槽、隧洞等建筑物,工程投資及征地協(xié)調(diào)難度較大。若將渠道布置在畛河河道內(nèi),由于工程主要引水時(shí)間為每年6月~10月,引水時(shí)間正好跨越汛期,渠道引水安全、引水質(zhì)量無(wú)法保證。綜合考慮,該方案也是不可行的選擇[4]。

2.2.3 對(duì)管線引水方案的分析

對(duì)管線引水方案進(jìn)行分析,本工程自青要山水庫(kù)輸水洞出口引水,從技術(shù)實(shí)現(xiàn)方面考慮,目前長(zhǎng)距離引水工程大多采用管線引水。沿畛河河道及管理路布置供水管線,供水管線末端接至引畛濟(jì)澗引水口下游預(yù)留口,供水管線前段主要沿管理路敷設(shè),供水管線后段主要沿畛河河道灘地敷設(shè)。如果采用供水管線的設(shè)計(jì)方案,不僅能保證引水工程安全及引水質(zhì)量,而且不需要大規(guī)模永久占地,無(wú)論從降低工程投資,還是從工程的協(xié)調(diào)難度來(lái)說(shuō),都是比較合適的。

基于對(duì)上述3種設(shè)計(jì)方案進(jìn)行全面衡量,對(duì)比各建設(shè)方案優(yōu)劣,本次新安縣青要山水庫(kù)引水管線及防汛路工程項(xiàng)目,最終選定管線引水方式建設(shè)方案[5]。

2.3 青要山水庫(kù)供水管道工程確定方案建設(shè)項(xiàng)目

2.3.1 供水管線工程

青要山水庫(kù)引水管線工程起點(diǎn)位于青要山水庫(kù)輸水洞出口處,工程終點(diǎn)位于引畛濟(jì)澗引水口下游預(yù)留口,線路總長(zhǎng)21.326 km,樁號(hào)范圍：0-66.2~21+600,為減少占地、降低工程投資,引水管線上段基本沿本次新建防汛管理路布置,長(zhǎng)度5475 m,樁號(hào)范圍：0-66.2~5+409,該段管道敷設(shè)在青要山水庫(kù)防汛管理路下部；引水管線下段管線沿畛河河道一側(cè)灘地布置,長(zhǎng)度15851 m,樁號(hào)范圍：5+409~21+326,該段管道敷設(shè)在畛河河道一側(cè)灘地下部。工程設(shè)計(jì)引水流量0.56 m3/s,引水管道采用DN800 球墨鑄鐵管（K9）。

2.3.2 分水口工程

青要山水庫(kù)興建后,可解決青要山鎮(zhèn)、石寺鎮(zhèn)2.7 萬(wàn)人口吃水問題和兩岸鄉(xiāng)鎮(zhèn)灌溉面積3000 畝。故本次工程為滿足沿岸村鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)灌溉用水及居民用水等需求,供水主管線沿線設(shè)9 個(gè)分水口,采用DN100 鋼管引水,其中灌溉分水口7處,設(shè)計(jì)引水流量為0.12 m3/s；為水廠供水分水口2 處,設(shè)計(jì)引水流量0.022 m3/s,敷設(shè)供水支線17.8 km。

2.3.3 水廠

就本工程項(xiàng)目來(lái)說(shuō),采用管道方式引水需要新建兩個(gè)水廠,才能滿足供水設(shè)計(jì)需要,兩個(gè)新建水廠就是青要山鎮(zhèn)水廠和石寺鎮(zhèn)水廠。青要山鎮(zhèn)水廠設(shè)計(jì)規(guī)模為1000 t/d,占地面積2.7 畝,廠址位于青要山鎮(zhèn)北側(cè),東側(cè)緊鄰畛河右岸,北側(cè)緊鄰005 縣道。石寺鎮(zhèn)水廠設(shè)計(jì)規(guī)模為1800 t/d,占地面積4.2畝,廠址位于石寺鎮(zhèn)北側(cè),畛河左岸,西側(cè)緊鄰246 縣道。

水廠廠區(qū)主要生產(chǎn)構(gòu)筑物包括清水池、一體化凈水設(shè)備、配電室及廠區(qū)內(nèi)配套各類管網(wǎng)；凈水廠附屬建筑物有辦公室、化驗(yàn)室、值班室、廠區(qū)圍墻,及廠區(qū)各項(xiàng)配套設(shè)施。

2.3.4 建筑物工程

根據(jù)工程布置,本次引水管線沿線設(shè)置附屬建筑物140座,其中排氣閥門井36 座,檢修排水閥門井4 座,流量計(jì)閥門井3座,減壓閥門井3 座,鎮(zhèn)墩89 座,調(diào)節(jié)池5座[6]。

2.4 生態(tài)環(huán)境保護(hù)措施

生態(tài)環(huán)境保護(hù)是輸水管道工程建設(shè)必須重點(diǎn)考慮的一個(gè)基本指標(biāo),生態(tài)環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)主要是為了保護(hù)工程區(qū)周圍生態(tài)環(huán)境的連續(xù)性、完整性。重點(diǎn)保護(hù)內(nèi)容是項(xiàng)目區(qū)范圍內(nèi)的陸生植被和水生動(dòng)物等,目標(biāo)是保證工程建設(shè)前后生態(tài)環(huán)境有所改進(jìn)或保持原有狀態(tài)。具體來(lái)說(shuō),施工期生態(tài)保護(hù)主要是生態(tài)影響的預(yù)防和消減措施,主要包括：①加強(qiáng)生態(tài)保護(hù)宣傳教育,樹立生態(tài)環(huán)境的全民保護(hù)意識(shí)；②主體工程施工須安排在水生生態(tài)系統(tǒng)相對(duì)不活躍的非汛期,以減小施工過(guò)程對(duì)水生生態(tài)系統(tǒng)的擾動(dòng)；③合理安排施工機(jī)械的運(yùn)行方式,施工機(jī)械車輛盡量避免直接穿越河道或穿越植被覆蓋區(qū),以消減施工對(duì)動(dòng)植物的驚擾和破壞；④施工中涉及的植被盡可能地保留,必須占?jí)旱闹脖?盡量對(duì)其進(jìn)行移栽,以減輕對(duì)現(xiàn)狀植被的破壞和較少生物量損失。

此外,對(duì)項(xiàng)目占地破壞的植被也需要進(jìn)行補(bǔ)償,主要考慮采取的措施是對(duì)施工中產(chǎn)生的裸地、創(chuàng)面等進(jìn)行綠化和修復(fù),以最大限度減小對(duì)周圍生態(tài)環(huán)境造成的負(fù)面影響。

3 結(jié)語(yǔ)

青要山水庫(kù)供水工程整個(gè)項(xiàng)目建設(shè)不但要評(píng)估工程本身的功能實(shí)現(xiàn),還需要考慮各種影響因素。而管道輸水方式的選擇和確定,就是充分考慮各種情況后作出的決定,這些影響因素包括自然條件、工程需求、環(huán)境影響等,都是不可或缺的評(píng)估和衡量標(biāo)準(zhǔn),管道方式供水的優(yōu)勢(shì)因?yàn)楦泻蠈?shí)際情況而得以體現(xiàn),并得到設(shè)計(jì)和施工方的認(rèn)可。通過(guò)對(duì)水庫(kù)輸水方式選擇過(guò)程進(jìn)行分析,可以總結(jié)相關(guān)經(jīng)驗(yàn),為工程建設(shè)奠定更堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。