東雷二期抽黃蒲城灌溉系統(tǒng)東分干剩余片區(qū)輸水線路比選

韓 菲

（陜西江漢水電勘測設計有限公司，陜西 西安 710016）

1 工程概況

東雷二期抽黃工程為大型提水灌溉工程、關中地區(qū)骨干工程。蒲城灌溉系統(tǒng)是二期抽黃工程的組成部分，其灌溉面積12.49萬畝，設計引水流量3.97 m3/s，有蒲分干、西分干和東分干三條分干渠，系統(tǒng)設有8座泵站逐級提水，其中廟坡四級站為其渠首泵站，建于北干渠廟坡村北。

根據(jù)縣城總體規(guī)劃，蒲城灌溉系統(tǒng)東分干有2.49萬畝灌區(qū)被劃入城市建設用地范圍，加之物價上漲，資金籌措困難等因素，原東分干部分工程未完工，剩余1.69萬畝耕地也因此失去灌溉能力。為發(fā)揮二期抽黃骨干工程作用，保證當?shù)丶Z食安全，合理解決區(qū)域水資源供需矛盾，對東分干灌區(qū)進行調整。經水資源平衡分析，將剩余片區(qū)北部敬母寺2.56萬畝未灌溉耕地劃入系統(tǒng)，恢復灌溉面積。灌區(qū)調整后蒲城灌溉系統(tǒng)東分干灌溉面積由原來的4.18萬畝增加至4.25萬畝，由剩余片區(qū)1.69萬畝和敬母寺片區(qū)2.56萬畝組成，設計引水流量1.4 m3/s。

2 輸水線路方案

敬母寺片區(qū)位于剩余片區(qū)北側，兩個片區(qū)中間有一個相對凹陷地帶，若提水至敬母寺片區(qū)控制整個東分干灌區(qū)灌溉，輸水距離長、技術難度大、耗能大、不經濟。地形地貌和工程技術客觀要求兩個片區(qū)作為兩個相對獨立的系統(tǒng)進行布置。本文重點對東分干片區(qū)輸水線路進行比選。

東分干剩余片區(qū)是一個狹長地帶，東西寬約2 km，南北長約6.5 km，高程460 m～525 m，在黃家村一帶地形最高。在片區(qū)最高點黃家村附近設黃家高位水池（設計水位525 m），不僅可以控制東分干剩余片區(qū)面積，還可以作為敬母寺片區(qū)灌溉水源，所以將黃家高位水池定為剩余片區(qū)輸水終點。

蒲城灌溉系統(tǒng)原水源為二期抽黃北干渠，北干渠有供水條件，且周邊再無其他水源，所以灌區(qū)調整后仍利用北干渠水量。根據(jù)實際情況擬定三個輸水線路。

2.1 方案A(利用原東分干工程方案)

從東分干工程現(xiàn)狀分析，原渠線與城市建設嚴重沖突已不能繼續(xù)利用改造，三座泵站僅渠首泵站常家五級站基本完建，其余兩座泵站未完建且泵站位置不符合管線布置原則而無法利用。所以本方案主要利用常家五級站。具體線路布置為：北干渠→廟坡四級站→原蒲分干渠道→改造常家五級站(含引水渠)→沿新南環(huán)線、渭蒲高速路入城段、吳家村南至黃家高位水池新建壓力管道→新建黃家高位水池。

常家五級站引水渠之前工程為現(xiàn)有工程，滿足本次輸水條件，無需改造。根據(jù)城區(qū)建設現(xiàn)狀，引水渠需新建倒虹吸管輸水至前池。常家五級站土建部分可利用，主要改造機電設備，裝機1800kW。壓力管道布置綜合城市建設和輸水條件，合理避讓，盡量沿公路邊與現(xiàn)有市政供水管路并行布置，力求管線短、彎折少和干擾小，管道總長6.5km，采用埋管型式，需穿越建筑單元區(qū)2處，穿越城市道路9處。

2.2 方案B(利用東一支渠方案)

蒲城灌溉系統(tǒng)東一支渠位于剩余片區(qū)南側，已建成運行多年，灌溉效益顯著。本方案利用東一支渠輸水需對其進行改造。具體線路布置為：北干渠→廟坡四級站→改擴建東一支渠→新建李家五級站→新建壓力管道→新建黃家高位水池。

東一支渠之前工程為現(xiàn)有工程，滿足本次輸水條件，無需改造。東一支渠原設計流量較小，本次設計引水流量1.4 m3/s，需對東一支渠4.23 km渠道擴建改造。在李家村西新建李家五級站，裝機1800 kW。壓力管道全部新建，管道經范家窯村西至黃家高位水池，總長4.75 km，采用埋管型式，需穿越西延鐵路、渭蒲高速路和106省道。

2.3 方案C(全部新建方案)

本方案為全部新建方案，從北干渠直接取水，現(xiàn)有工程無需改造。具體線路布置為：北干渠→新建羅家四級站→新建壓力管道→新建黃家高位水池。

在北干渠羅家村彎道北岸新建羅家四級站，裝機2840 kW。直線向北布設壓力管道至黃家高位水池，長度5.6 km，采用埋管型式，需穿越西延鐵路、渭蒲高速路和106省道。

3 線路方案比選

3.1 工程地質條件

工程區(qū)屬地質構造相對穩(wěn)定區(qū)域，未發(fā)現(xiàn)滑坡、崩塌等不良地質現(xiàn)象，主要工程地質問題為黃土的濕陷性。地下水埋藏較深，對建筑物無影響。工程區(qū)地基土從上至下主要分：黃土，一般厚度5 m～14 m；古土壤，厚度1.5 m～2 m；黃土狀壤土，地質勘查未揭穿該層。

三個方案管線地基土均具有濕陷性，其濕陷等級從南至北增高，濕陷深度增大。線路距離不遠，均位于黃土塬區(qū)，地層巖性及工程地質特性基本相似，均具備工程建設地質條件。

常家五級站已完工，僅對機電設備進行改造，當時施工時已對地基進行了處理，滿足工程建設條件。新建李家五級站和羅家四級站工程地質條件類似，均位于黃土臺塬上，地基土具有濕陷性，屬非自重濕陷性Ⅱ級場地，天然地基不能滿足建筑地基要求，因此對地基土應采取工程處理措施，使其滿足工程需要。

3.2 線路方案比選

三個方案地質條件相似，需進行綜合比選，分別從以下幾個方面進行比較，比較表見表1。

工程施工：項目區(qū)交通便利，施工條件較好。方案A管道需穿越建筑單元區(qū)和城市道路，其他兩個方案需穿越鐵路公路，均存在干擾，需多部門協(xié)調；穿越工程施工技術難度相當，方案A穿越工程長度較長，數(shù)量較多；方案A工程量最大，建筑物種類多，總工期較長。從工程角度分析，方案A略差，其余兩個方案無明顯優(yōu)劣。

運行管理：廟坡四級站設計裝機3780 kW，由于原東分干灌區(qū)一直未灌溉，廟坡四級站1280 kW裝機一直閑置。方案A與B均利用廟坡四級站，加上改造或新建的泵站裝機1800 kW，總利用裝機3080 kW；方案C新建泵站裝機2840 kW。從運行管理角度分析，方案C運行管理費用最少。

表1 線路方案比較表

永久占地：方案A利用原常家五級泵站，工程占地最少；方案B和C均新建泵站，但方案B改擴建東一支渠，占地較多。從占地方面分析，方案A最優(yōu)，方案B較差。

工程投資：方案A投資4981萬元，投資最大；方案B投資4136萬元，投資最??；方案C投資比方案B多13萬元。從工程投資角度看，方案A最差，方案B最優(yōu)，方案C比方案B略差。

綜合比較，方案A施工工程量大，施工協(xié)調工作量大，工期長，投資最大，運行期能耗大，所以不宜采納；方案B和方案C在工程施工和工程管理方面沒有明顯差別，雖然方案B投資最小，但方案C投資僅比方案B多13萬元，且方案C征地較少，征地協(xié)調難度小，運行期能耗小，所以最終推薦采用方案C全部新建方案最為東分干剩余片區(qū)輸水線路方案。

4 結語

根據(jù)蒲城灌溉系統(tǒng)東分干剩余片區(qū)地形地貌及水源情況，從實際情況出發(fā)擬定了三個輸水線路方案，并從地質條件、工程施工、運行管理、永久占地和工程投資幾個方面進行了比較，選擇了最經濟合理的全部新建方案。輸水線路方案確定為東分干剩余片區(qū)工程盡快實施奠定了基礎。