引黃入泰工程肥城段線路方案比選

羅 勇，張 滔，劉 云

為有效解決泰安市和肥城市的近遠(yuǎn)期供水能力和供水安全性問(wèn)題，泰安市擬建設(shè)引黃入泰工程。該工程取黃河水作為供水水源，最大供水能力為23萬(wàn)m3/d，其中向泰安市供水16萬(wàn)m3/d，向肥城市供水7萬(wàn)m3/d。工程需要的凈調(diào)蓄庫(kù)容為529萬(wàn)m3，總調(diào)蓄庫(kù)容為592萬(wàn)m3。

根據(jù)此設(shè)計(jì)要求，對(duì)肥城市內(nèi)可做調(diào)蓄的水庫(kù)進(jìn)行優(yōu)選，對(duì)肥城市境內(nèi)的原水輸水線路進(jìn)行論證，通過(guò)方案比選，推薦出技術(shù)上合理、經(jīng)濟(jì)上可行的供水線路。

1 調(diào)蓄水庫(kù)論證

本著充分利用現(xiàn)有水利設(shè)施、投資少、占地少的原則，通過(guò)實(shí)地查勘，將群將湖水庫(kù)、楊顧李水庫(kù)和石塢水庫(kù)作為引黃入泰工程的調(diào)蓄水庫(kù)。

1.1 群將湖水庫(kù)

群將湖水庫(kù)位于肥城北部開(kāi)發(fā)區(qū)，是開(kāi)發(fā)區(qū)的供水水源地。水庫(kù)控制流域面積為10.0 km2，總庫(kù)容338.1萬(wàn)m3，興利庫(kù)容144.0萬(wàn)m3，壩頂高程122.3 m，興利水位118.5 m。2008年4月～2010年6月，水庫(kù)實(shí)施了除險(xiǎn)加固工程，總投資544.16萬(wàn)元。

水庫(kù)實(shí)施加固措施后可將興利庫(kù)容從144.0萬(wàn) m3擴(kuò)大到180.0萬(wàn)m3。群將湖水庫(kù)作為原水調(diào)蓄水庫(kù)的主要優(yōu)點(diǎn)是目前水庫(kù)運(yùn)行狀況良好，不需要提高興利水位，不需新增征地。

1.2 楊顧李水庫(kù)

楊顧李水庫(kù)位于肥城市桃園鎮(zhèn)北部金線河上，水庫(kù)控制流域面積為21.0 km2。水庫(kù)原設(shè)計(jì)總庫(kù)容520.6萬(wàn)m3，興利庫(kù)容 265.0萬(wàn) m3，興利水位102.5 m。2008年實(shí)施水庫(kù)除險(xiǎn)加固后，調(diào)整為總庫(kù)容434.0萬(wàn)m3，興利庫(kù)容193.0萬(wàn)m3，壩頂高程105.1 m，興利水位101.2 m。對(duì)水庫(kù)溢洪道進(jìn)行改建、清淤增容、大壩加固等工程措施后可將興利庫(kù)容從193.0萬(wàn)m3擴(kuò)容到原設(shè)計(jì)的265.0萬(wàn)m3。楊顧李水庫(kù)作為原水調(diào)蓄水庫(kù)的主要優(yōu)點(diǎn)是目前水庫(kù)運(yùn)行狀況良好，充分利用原設(shè)計(jì)的興利庫(kù)容，不需新增征地。

1.3 石塢水庫(kù)

石塢水庫(kù)位于肥城市東部?jī)x陽(yáng)街道石塢村北，大汶河支流康王河上。水庫(kù)控制流域面積為87.0 km2，水庫(kù)總庫(kù)容803.36萬(wàn)m3，興利庫(kù)容211.52萬(wàn)m3，壩頂高程 128.00 m，興利水位123.00 m。2008年，水庫(kù)實(shí)施了除險(xiǎn)加固工程，總投資497.53萬(wàn)元，主要是對(duì)壩體進(jìn)行培厚，重建上游護(hù)坡、壩頂路面及附屬工程、壩后坡排水溝和壩后排水體；開(kāi)挖拓寬溢洪道，新建下游消能防沖設(shè)施，開(kāi)挖下游尾水渠；放水洞防滲加固、閘門改造等。石塢水庫(kù)作為原水調(diào)蓄水庫(kù)的主要優(yōu)點(diǎn)是不需要提高興利水位，不需新增征地。

1.4 原水調(diào)蓄水庫(kù)確定

綜上所述，將群將湖水庫(kù)、楊顧李水庫(kù)及石塢水庫(kù)三庫(kù)聯(lián)合運(yùn)用作為引黃入泰工程的調(diào)蓄工程，現(xiàn)狀總興利庫(kù)容為548.52萬(wàn)m3，對(duì)三個(gè)水庫(kù)實(shí)施改建加固工程后，總興利庫(kù)容將達(dá)到656.52萬(wàn)m3，滿足引黃入泰工程總調(diào)蓄庫(kù)容592.0萬(wàn)m3的要求。經(jīng)初步估算，三個(gè)水庫(kù)改建加固工程的估算總投資約為1.8億元。

將群將湖水庫(kù)、楊顧李水庫(kù)及石塢水庫(kù)三庫(kù)聯(lián)合運(yùn)用作為引黃入泰工程的調(diào)蓄工程方案，不需要提高興利水位，不需新增征地，可以大大節(jié)約工程投資，簡(jiǎn)化項(xiàng)目報(bào)批程序，降低項(xiàng)目實(shí)施難度，減小工程對(duì)周圍環(huán)境的影響。

2 調(diào)水線路論證

根據(jù)實(shí)地查勘，肥城市境內(nèi)的原水輸水線路擬定兩個(gè)方案進(jìn)行比選：方案一為利用現(xiàn)有肥城市引黃二級(jí)分干渠和小店三級(jí)干渠的北線方案，方案二為沿規(guī)劃道路敷設(shè)管道的南線方案。

2.1 方案一概述

2.1.1 總體布置

利用現(xiàn)有肥城市引黃二級(jí)分干渠和三級(jí)分干渠引水至群將湖水庫(kù)附近，漸變?yōu)榱鶙l管道輸水，其中兩條管道進(jìn)群將湖水廠，兩條管道進(jìn)群將湖水庫(kù)，兩條管道進(jìn)群將湖泵站，加壓后輸送到楊顧李水庫(kù)附近。在楊顧李水庫(kù)附近建泵站，輸水到楊顧李水庫(kù)附近的兩條管道分成四條管道，其中兩條進(jìn)楊顧李水庫(kù)，兩條進(jìn)楊顧李泵站的前池，加壓后輸水到石塢水庫(kù)及其清水廠。凈化后的清水通過(guò)管道向泰安市供水。

2.1.2 工程內(nèi)容

本方案涉及干渠改造、泵站和管線建設(shè)三部分內(nèi)容。為了保證供水水質(zhì)安全性及可靠性，干渠改造包括庫(kù)區(qū)和渠道清淤、渠面防滲、渠頂加蓋、揚(yáng)水站增容改造等工程措施；泵站工程包括在群將湖、楊顧李水庫(kù)附近新建加壓泵站，保證各種條件下均能輸水至石塢水庫(kù)凈水廠；管線主要為群將湖水庫(kù)經(jīng)楊顧李水庫(kù)到石塢水庫(kù)凈水廠的管線鋪設(shè)。

2.1.3 原水系統(tǒng)運(yùn)行方式

1）正常運(yùn)行期。原水經(jīng)25.8 km的引黃干渠到達(dá)群將湖水庫(kù)，一部分水自流進(jìn)入群將湖水庫(kù)凈水廠供肥城用水，一部分水通過(guò)群將湖泵站，直接輸送到石塢水庫(kù)凈水廠，供泰安用水。該時(shí)期原水系統(tǒng)最大總供水規(guī)模23.0萬(wàn)m3/d，其中供泰安16萬(wàn)m3/d，供肥城市7萬(wàn)m3/d。

2）水庫(kù)蓄水加正常供水運(yùn)行期。在水庫(kù)需要蓄水情況下，原水不僅滿足供泰安和肥城市兩座凈水廠的用水需求，而且同時(shí)向群將湖水庫(kù)、楊顧李水庫(kù)和石塢水庫(kù)蓄水。調(diào)蓄水庫(kù)蓄水時(shí)間按60天計(jì)，石塢水庫(kù)、楊顧李水庫(kù)總蓄水量412萬(wàn)m3，群將湖水庫(kù)總蓄水量180萬(wàn)m3。該時(shí)期原水系統(tǒng)最大總供水規(guī)模33萬(wàn)m3/d，其中供泰安16萬(wàn)m3/d，供肥城市7萬(wàn)m3/d，三個(gè)水庫(kù)蓄水10萬(wàn)m3/d。

3）水庫(kù)供水運(yùn)行期?？紤]到黃河水停止供水23 d的情況，需要啟用楊顧李水庫(kù)和石塢水庫(kù)，將預(yù)存的原水通過(guò)聯(lián)合調(diào)度輸水至石塢水庫(kù)凈水廠，滿足泰安市日常供水；啟用群將湖水庫(kù)，滿足肥城市日常供水。該時(shí)期群將湖水庫(kù)向群將湖水廠供水，供水規(guī)模為7萬(wàn)m3/d，可保證連續(xù)23 d供水。楊顧李水庫(kù)和石塢水庫(kù)聯(lián)合向石塢水庫(kù)凈水廠供水，最大總供水規(guī)模16萬(wàn)m3/d，可滿足連續(xù)供水23 d。

2.2 方案二設(shè)計(jì)

2.2.1 總體布置

在石橫引黃干渠二級(jí)分水閘附近新建1座原水泵站，通過(guò)35 km輸水管道沿S329規(guī)劃道路輸送原水至石塢水庫(kù)凈水廠，并在楊顧李水庫(kù)和石塢水庫(kù)分別新建出水口?？紤]到黃河水停止供水的情況，在楊顧李水庫(kù)新建加壓泵站1座，將楊顧李水庫(kù)預(yù)存原水通過(guò)加壓輸水至石塢水庫(kù)凈水廠，滿足泰安市供水。同時(shí)，通過(guò)主管道在楊顧李水庫(kù)的出水口，向北沿S250道路，埋設(shè)管道將原水輸送到群將湖水庫(kù)。

2.2.2 工程內(nèi)容

本方案包括新建泵站及管線工程。新建泵站共兩座，分別為原水泵站和楊顧李泵站。管線分兩段，一段為分水嶺經(jīng)楊顧李水庫(kù)至石塢水庫(kù)凈水廠的管線，為主管線，一段為楊顧李水庫(kù)的出水口至群將湖水廠的分管線。

2.2.3 原水系統(tǒng)運(yùn)行方式

方案二設(shè)計(jì)運(yùn)行方式與方案一設(shè)計(jì)運(yùn)行方式基本相同。

2.3 方案比選

方案一和方案二均能滿足引黃入泰工程的供水要求，兩個(gè)方案存在的主要優(yōu)缺點(diǎn)詳見(jiàn)表1。

綜上所述，方案二作為引黃入泰工程的推薦方案。

表1 引黃入泰工程肥城段調(diào)水線路方案比選表

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)引黃入泰工程肥城段線路的方案論證，發(fā)現(xiàn)采用幾個(gè)水庫(kù)聯(lián)合調(diào)度來(lái)滿足調(diào)水工程對(duì)調(diào)蓄庫(kù)容要求相對(duì)與只對(duì)一個(gè)水庫(kù)進(jìn)行擴(kuò)容來(lái)滿足調(diào)水工程對(duì)調(diào)蓄庫(kù)容要求，具有不需要提高興利水位，不需新增征地，可以大大節(jié)約工程投資，簡(jiǎn)化項(xiàng)目報(bào)批程序，降低項(xiàng)目實(shí)施難度，減小工程對(duì)周圍環(huán)境的影響的優(yōu)點(diǎn)。

由于肥城段的引黃干渠地處塌陷區(qū)的特殊性，沒(méi)推薦利用原引水干渠，但調(diào)水線路利用原有供水設(shè)施明顯節(jié)省投資。

因此，調(diào)水工程為降低項(xiàng)目實(shí)施難度節(jié)省投資應(yīng)多利用已有水利工程已有的功能，減少新增或大規(guī)模改造水利工程。