北趙引黃工程建設(shè)淺談

樊藝峰

（運(yùn)城市北趙引黃工程建設(shè)管理局，山西 運(yùn)城 044000）

1 工程概況

北趙引黃工程位于運(yùn)城市西北部的萬(wàn)榮縣、臨猗縣和河津市境內(nèi)，主要是在萬(wàn)榮、臨猗兩縣峨嵋臺(tái)地上新發(fā)展3.403萬(wàn)hm2灌區(qū)（其中改善面積0.279萬(wàn)hm2），設(shè)計(jì)流量15.06m3/s。灌區(qū)南與臨猗縣回龍和夾馬口北擴(kuò)兩灌區(qū)相接，北與萬(wàn)榮縣西范灌區(qū)相鄰，西至黃（汾）河階地，東達(dá)孤山東側(cè)。受益區(qū)涉及萬(wàn)榮和臨猗2縣11個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、122個(gè)行政村、18.03萬(wàn)人。

該工程包括三級(jí)五站和干支骨干輸水渠道。三級(jí)五站共安裝機(jī)組24臺(tái)，總裝機(jī)容量73515 kW。干渠總長(zhǎng)93.494 km，其中總干渠7.732 km，北干渠15.613 km，中干渠32.489 km，南干渠30.307 km，分干2條，長(zhǎng)7.353 km。中小型基建支渠19條，長(zhǎng)105.334 km。工程任務(wù)主要是解決萬(wàn)榮和臨猗2縣峨嵋臺(tái)地上旱地灌溉問題。

2 水源工程選址

2.1 大小石咀工程河勢(shì)

大小石咀工程處河勢(shì)相對(duì)散亂，主流遍布左右護(hù)岸工程之間。若水流進(jìn)灣，出灣后受清澗灣工程控制，水流直奔右岸，大石咀工程處基本不靠流，若水流不進(jìn)灣，有可能靠流。

2.2 廟前取水口河勢(shì)

廟前受汾河支流影響，歷史上黃河主流靠岸率較高，但1990年以來(lái)黃河兩岸治黃護(hù)岸的不斷建設(shè)及水沙條件的變化，近10年來(lái)著流條件較差。2004年對(duì)岸高速公路跨居河新建了大橋，為保護(hù)橋墩，在其上游謝村新建芝川護(hù)岸挑壩工程。根據(jù)近兩年的多次現(xiàn)場(chǎng)踏看，主流受其作用一直淘刷左岸灘地，2010—2013年主流距廟前0.3～0.5 km，基本著流。

2.3 禹門口護(hù)岸2號(hào)壩處

小石咀和禹門口護(hù)岸2號(hào)壩：兩處靠流情況相當(dāng)，禹門口護(hù)岸2號(hào)壩處稍好，現(xiàn)狀兩處均靠流，考慮到禹門口護(hù)岸2號(hào)壩距離禹門口口門較近，水流集中，且河寬相對(duì)較窄，河道擺動(dòng)幅度有限，短距離挖河引水即可。而小石咀處河道較寬，擺動(dòng)范圍較大，一旦脫流，引水較禹門口護(hù)岸2號(hào)壩困難得多。

2.4 禹門口改擴(kuò)建工程

禹門口改擴(kuò)建工程位于禹門口站北側(cè)，河道狹窄且為巖石峽谷河段，只要黃河不斷流，取水保證率達(dá)99%以上，但由于地形限制，禹門口改擴(kuò)建工程給北趙考慮2臺(tái)機(jī)組，單機(jī)流量20m3/s，北趙引黃設(shè)計(jì)流量15.06m3/s，西范灌區(qū)設(shè)計(jì)流量13.8m3/s，日常灌溉水量調(diào)節(jié)十分困難，存在取水流量比灌溉流量大或水量不足的問題，且工程投資大、施工難度大、工期長(zhǎng)等。

通過(guò)對(duì)以上幾處水源工程選址情況綜合分析認(rèn)為，從實(shí)施快和投資省的角度出發(fā)，再根據(jù)黃河小北干流主流搖擺不定的情況，禹門口至廟前之間42 km河段總有靠岸著流處，依據(jù)多口取水的原則，從黃河泵站脫流時(shí)便于移動(dòng)和適應(yīng)黃河水位變幅角度考慮，水源泵站型式可考慮優(yōu)先選用浮體泵站。

浮體泵站具有如下優(yōu)點(diǎn)：一是對(duì)河道的河勢(shì)影響很小，每臺(tái)機(jī)組采用鋼制浮筒及桁架固定水泵和電機(jī)，直接放至河道岸邊即可，同時(shí)抽引河水牽引了河道主流靠岸。二是土建工程量小，該泵站型式?jīng)]有站前引水渠、進(jìn)水閘、流道等構(gòu)筑物，直接從黃河河槽取水，從而省去了永久構(gòu)筑物的建設(shè)，大大降低了工程造價(jià)。三是便于移動(dòng)，該種浮體泵站主要結(jié)構(gòu)是鋼制浮筒及桁架固定水泵和電機(jī)，可以快速拆遷、安裝并移至主流靠岸的位置。

3 工程建設(shè)具體情況分析

3.1 廟前一級(jí)站臨河浮筒泵站

北趙引黃水源工程從禹門口泵站改造工程取水經(jīng)22.15 km引水輸渠，再經(jīng)20.31 km汾河河道到廟前一級(jí)站，廟前一級(jí)站可研階段取消了臨河浮筒水源站，通過(guò)引水渠直接進(jìn)站。其優(yōu)點(diǎn)是減少運(yùn)行管理費(fèi)用和工程造價(jià)；缺點(diǎn)是由于目前橡膠壩尚未實(shí)施，再加上黃河榮枯水位變幅較大，取水流量難以保證；即使橡膠壩建成，水位控制仍將十分困難，且存在河水漫灘溢流提前入黃的問題。

3.2 謝村二級(jí)站方案變更效果

謝村二級(jí)站初步設(shè)計(jì)階段為五級(jí)六站，謝村站與北干三級(jí)站相距350m，技施設(shè)計(jì)階段謝村站與北干三級(jí)站合并變?yōu)楦叩统鏊兀謩e給中干和北干渠供水。本方案優(yōu)點(diǎn)為兩站合并減少了運(yùn)行管理費(fèi)用、部分土建工程費(fèi)用、去往北干三級(jí)站的輸變電及電氣工程費(fèi)用。但從建設(shè)及運(yùn)行管理來(lái)看存在如下不足：水泵揚(yáng)程增加30m，水泵造價(jià)增加；低出水池管道1911m，高出水池管道總長(zhǎng)3594m，事故水錘壓力按正常運(yùn)行壓力的1.5倍，由于管道長(zhǎng)，管路費(fèi)用增加較多；謝村站共6臺(tái)機(jī)組三臺(tái)并聯(lián)一根管，管路一旦出現(xiàn)問題，一條干渠上水困難；水量運(yùn)行調(diào)度不便。

3.3 濕陷性黃土地區(qū)渠道工程建設(shè)注意事項(xiàng)

工程處于濕陷性黃土地區(qū)，最嚴(yán)重的為Ⅲ級(jí)自重濕陷，濕陷層厚達(dá)十幾米，采用預(yù)浸水法所用時(shí)間較長(zhǎng)，且處理效果難以保證。工程建設(shè)中，一是采用強(qiáng)夯法可部分消除濕陷，增加渠道運(yùn)行的安全性，但部分地段經(jīng)過(guò)村莊附近，強(qiáng)夯對(duì)民房有一定影響。二是采用增加土工布防滲，內(nèi)防外堵，可較好解決濕陷問題，防止內(nèi)水滲漏，堵住外水不得進(jìn)入渠道襯砌體附近。挖方渠段要注意周圍地形的水流方向，盡量導(dǎo)入渠中；填方渠道要防止堵塞天然水道，保證雨水、洪水出路暢通；橋梁、渡槽、涵洞等建筑與渠道連接處，盡量把水引入渠道，防止渠堤積水造成沖刷和濕陷，以較好地解決嚴(yán)重濕陷問題，增強(qiáng)工程運(yùn)行的安全性。