椒花水庫(kù)工程瀏陽支線段供水線路比較

龔若梅

（長(zhǎng)沙市水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院，湖南 長(zhǎng)沙 410008）

1 工程概況

椒花水庫(kù)工程主要包括水庫(kù)樞紐工程、大溪河引水工程、供水工程三部分，水庫(kù)總庫(kù)容1.70 億m3，水庫(kù)壩址距達(dá)滸鎮(zhèn)5 km，距瀏陽市40 km，壩址控制流域面積132.5 km2。

水庫(kù)供水對(duì)象為瀏陽市主城區(qū)、金陽新區(qū)、長(zhǎng)沙縣城區(qū)和龍?zhí)秹喂鄥^(qū)，多年平均總供水量8 620 萬m3，其中瀏陽市主城區(qū)、金陽新區(qū)、長(zhǎng)沙縣的供水量分別為2 220 萬m3、3 710 萬m3、2 200 萬m3。工程等別為Ⅱ等，工程規(guī)模屬大（Ⅱ）型。

2 供水工程線路方案

2.1 供水工程線路總體方案

供水工程從椒花水庫(kù)引水，通過供水管道供水，供水管線沿途分別設(shè)置瀏陽主城區(qū)分水口、金陽新區(qū)分水口和長(zhǎng)沙縣分水口，分別為瀏陽主城區(qū)、金陽新區(qū)和長(zhǎng)沙縣供水。輸水方式以有壓重力為主。

供水工程主線分為上游段、蕉溪嶺隧洞段、下游段共三段，其中上游段為發(fā)電站尾水池出口～蕉溪嶺隧洞進(jìn)口；下游段為蕉溪嶺隧洞出口～星沙二水廠。瀏陽分水口下接瀏陽支線，即從瀏陽主城區(qū)分水口至瀏陽四水廠受水點(diǎn)。

2.2 瀏陽支線段供水線路方案

2.2.1 線路布置原則

1）盡可能避開人口密集區(qū)和城市規(guī)劃區(qū)，減少沿途房屋拆遷和移民安置，減少施工的交叉影響。

2）線路盡可能短、順直，以減小工作量，同時(shí)隧洞方案要能滿足施工支洞的布置。

朝鮮戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)后，緬甸政府提出請(qǐng)美國(guó)培訓(xùn)300名軍官，以應(yīng)對(duì)中國(guó)可能的入侵，但沒得到美方的優(yōu)先考慮。[32]隨后，美國(guó)駐緬使館多次向白宮匯報(bào)，否認(rèn)中國(guó)入侵緬甸的可能性，[33]懷疑仰光在夸大中國(guó)的威脅，從而獲得更多的英美軍事援助。[34]

2.2.2 方案擬定

供水主線在穿越瀏陽主城區(qū)至長(zhǎng)沙縣之間的連云山脈的蕉溪嶺段為隧洞型式，瀏陽支線的受水點(diǎn)位于主線的南方，其供水線路可采用埋管或隧洞型式。當(dāng)瀏陽支線以埋管為主，需從城市規(guī)劃區(qū)埋管至受水點(diǎn)；當(dāng)瀏陽支線以隧洞為主，需經(jīng)蕉溪嶺隧洞分水后采用隧洞型式再埋管至受水點(diǎn)。

當(dāng)瀏陽支線以隧洞為主，主線蕉溪嶺隧洞軸線不調(diào)整時(shí)，在蕉溪嶺隧洞4.3 km 處開挖“T”字形支洞，向南經(jīng)楊溪泉水庫(kù)庫(kù)尾右側(cè)山體，穿大瀏高速往南至湯家?guī)X出洞，再沿徐家沖往南埋管穿瀏陽西北環(huán)線至瀏陽四水廠，此方案瀏陽支線長(zhǎng)度8.164 km，其中隧洞長(zhǎng)6.434 km，埋管長(zhǎng)1.73 km。如果優(yōu)化洞線布置，將蕉溪嶺隧洞主洞的瀏陽支線分水點(diǎn)位置南移，此時(shí)蕉溪嶺隧洞主線和瀏陽支線調(diào)整為“Y”形，主線隧洞長(zhǎng)度增加687 m，支線隧洞長(zhǎng)度減少1 639 m，可以縮短蕉溪嶺隧洞主線和瀏陽支線的總長(zhǎng)度952 m，從而減少工程造價(jià)，由于瀏陽支線方案的變動(dòng)與主線蕉溪嶺隧洞的方案調(diào)整密切相關(guān)，因此瀏陽支線方案比較將蕉溪嶺隧洞及其施工支洞一并考慮。方案比較見圖1。

圖1 方案比較圖

1）方案1：瀏陽支線以埋管方案為主。瀏陽支線以壓力埋管為主，從蕉溪嶺東側(cè)瀏陽分水口接出，往南偏東至瀏東公路西側(cè)廢棄醴瀏鐵路路基，繞過泉塘水庫(kù)后，再沿瀏東公路西側(cè)、瀏陽西北環(huán)線北側(cè)至云家?guī)X附近穿西北環(huán)線至瀏陽四水廠，線路總長(zhǎng)14.185 km，需布置泉塘和丁家坪2 處有壓隧洞，長(zhǎng)度為2.24 km，洞徑1.8 m，壓力埋管長(zhǎng)11.945 km，管徑1.4 m。

蕉溪嶺隧洞自瀏陽分水口向西穿過溪江河后，埋管至斗谷沖處進(jìn)洞，洞軸線偏西，在淳口鎮(zhèn)石壁口附近出洞，總長(zhǎng)14 656 m，其中無壓隧洞長(zhǎng)13 454 m，尺寸為2.4 m×2.8 m（B×H），埋管長(zhǎng)度為1 202 m，管徑為1.8 m。

地形地質(zhì)條件：泉塘隧洞長(zhǎng)716 m，埋深21～55 m。洞身Ⅴ類圍巖長(zhǎng)度686 m，成洞條件很差，需要加強(qiáng)支護(hù)；丁家坪隧洞長(zhǎng)1 524 m，隧洞埋深3～60 m，洞身Ⅴ類圍巖長(zhǎng)度1 489 m，成洞條件極差，需要采取加強(qiáng)支護(hù)和超前支護(hù)措施。蕉溪嶺隧洞長(zhǎng)13 454 m，埋深10～560 m，洞身Ⅲ類圍巖長(zhǎng)度6 133.2 m、Ⅳ類圍巖長(zhǎng)度6 499.4 m、Ⅴ類圍巖長(zhǎng)度724.4 m，成洞條件較好。

施工條件上，施工較簡(jiǎn)單，工期容易控制，但大多位于城市規(guī)劃區(qū)內(nèi)，施工協(xié)調(diào)難度較大；蕉溪嶺隧洞設(shè)置3 處支洞，總長(zhǎng)為1 813 m，單邊控制長(zhǎng)度最長(zhǎng)為2.1 km。新修施工道路長(zhǎng)858 m，路面寬5.0 m，設(shè)避車道處路寬7.0 m，架設(shè)過河便橋1 座，橋跨度20 m，橋?qū)?.5 m。施工臨時(shí)費(fèi)用約1 732 萬元。

在運(yùn)行管理方面，由于是長(zhǎng)距離有壓輸水管，需設(shè)置空氣閥，放空閥及檢修閥等附屬設(shè)施。

瀏陽支線段工程投資為12 647 萬元，其中移民征地拆遷投資為1 870 萬元。蕉溪嶺隧洞段工程投資為21 881 萬元；該方案總投資為34 528 萬元。根據(jù)《瀏陽市總體規(guī)劃（2001 ～2020 年）（2018 年修訂）》，瀏陽支線段方案全部位于城市規(guī)劃區(qū)內(nèi)，工程的建設(shè)將對(duì)城市建設(shè)和開發(fā)有較大的影響，且城鄉(xiāng)結(jié)合部施工拆遷補(bǔ)償量大，預(yù)計(jì)社會(huì)糾紛多。

2）方案2：瀏陽分水口設(shè)置在蕉溪嶺主隧洞，瀏陽支線以隧洞為主。瀏陽支線以隧洞為主，經(jīng)蕉溪嶺主洞分水后，向南至檀樹坪穿大瀏高速往南至湯家?guī)X出洞，再沿徐家沖往南埋管穿瀏陽西北環(huán)線至瀏陽四水廠，總長(zhǎng)為6482.0 m，其中無壓隧洞洞身段長(zhǎng)4 817.0 m，尺寸為2.0 m×2.8 m（B×H）；箱涵及出口調(diào)節(jié)池長(zhǎng)43.0 m，箱涵尺寸為2.0 m×2.8 m（B×H）；埋管長(zhǎng)度為1 622.0m，管徑為1.4m。

蕉溪嶺隧洞進(jìn)洞后沿原線路0.93 km 在老子沖附近轉(zhuǎn)向西偏南，至4.8 km 金鐘寺開叉洞設(shè)置瀏陽支線，主洞軸線轉(zhuǎn)向西偏北，在10.8 km 附近至原線路后向西至淳口石壁口出洞。蕉溪嶺隧洞段總長(zhǎng)為15 357.7 m，其中無壓隧洞段長(zhǎng)14 161.2 m，洞身尺寸瀏陽分水口以上為2.4 m×2.8 m（B×H），以下為2.2 m×2.8 m（B×H）；埋管段長(zhǎng)1 196.5 m，管徑為2.2 m。

地形地質(zhì)條件上，瀏陽支線隧洞埋深15～150 m，洞身Ⅲ類圍巖長(zhǎng)度4 111.5 m、Ⅳ類圍巖長(zhǎng)度603.5 m、Ⅴ類圍巖長(zhǎng)度80 m，成洞條件較好；蕉溪嶺隧洞長(zhǎng)14 161.2 m，埋深10～540m，洞身Ⅲ類圍巖長(zhǎng)度6 452.5 m、Ⅳ類圍巖長(zhǎng)度6838.3m、Ⅴ類圍巖長(zhǎng)度860.2m，成洞條件較好。

該方案后續(xù)運(yùn)行管理較方便，且避開了城市規(guī)劃區(qū)，施工環(huán)境較簡(jiǎn)單，支線設(shè)置有1 處支洞；蕉溪嶺隧洞設(shè)置3 處支洞，總長(zhǎng)1 821 m。由于支線隧洞與蕉溪嶺隧洞相交，其中1#支洞需控制3 處開挖面，單邊控制長(zhǎng)度最長(zhǎng)為2.17 km，施工難度較大。新修施工道路長(zhǎng)1 200 m，過河便橋2 座，各單跨20 m，橋?qū)?.5 m，利用鄉(xiāng)村道路6.0 km，施工臨時(shí)工程費(fèi)用約為2 810 萬元。方案2 施工費(fèi)用增加了1 078 萬元。

瀏陽支線段工程投資為7 287 萬元，其中移民征地拆遷投資為470 萬元；蕉溪嶺隧洞段工程投資為24 518 萬元。該方案總投資為31 805 萬元。

3 方案比選

瀏陽支線埋管方案和隧洞方案設(shè)計(jì)理論及施工經(jīng)驗(yàn)均較成熟，不存在技術(shù)性制約因素。

從地形地質(zhì)條件來說，瀏陽支線段方案2 地質(zhì)條件稍好，而蕉溪嶺隧洞段兩個(gè)方案的地質(zhì)情況差不多。從地質(zhì)條件來說兩方案都沒有制約因素。

從工程布置、移民征地拆遷、工程投資等方面來看，方案2 瀏陽支線線路總長(zhǎng)減少7 703 m，其中埋管減少10 313.0 m，隧洞由有壓隧洞改為無壓隧洞，長(zhǎng)度增加了2 620.0 m。方案2 蕉溪嶺隧洞增加長(zhǎng)度為707.2 m，埋管管徑由1.8 m 增大至2.2 m。在工程投資方面，方案2 瀏陽支線段工程投資較方案1 減少了5 360 萬元，方案2 蕉溪嶺隧洞段工程投資較方案1 增加了2 637萬元，工程總投資減少了2 723 萬元，主要體現(xiàn)在方案2的移民征地拆遷投資較方案1 減少了1 400 萬元。

在運(yùn)行管理上方案2 較優(yōu)，而方案2 的施工難度相對(duì)較大，主要是1#施工支洞控制面較多，單邊控制長(zhǎng)度也較長(zhǎng)，新修的施工道路、過河便橋投資相對(duì)也較大，其施工費(fèi)用增加了1 078 萬元，故在施工條件上方案1 較優(yōu)。

瀏陽支線供水線路綜合比較見表1。

綜合分析比較可知，瀏陽支線供水線路的布置與蕉溪嶺隧洞的線路緊密相關(guān)，方案2 較方案1 線路總長(zhǎng)少7.7 km、瀏陽支線隧洞長(zhǎng)度增加了2.62 km、蕉溪嶺隧洞總長(zhǎng)增加707.2 m，雖然蕉溪嶺隧洞總長(zhǎng)增加使其工程投資有所增加，但瀏陽支線段投資減少的費(fèi)用是蕉溪嶺隧洞段投資增加費(fèi)用的2 倍，且方案2 避免了施工影響城市規(guī)劃區(qū)，有利于社會(huì)安全穩(wěn)定，總體經(jīng)濟(jì)性上也較優(yōu)，故推薦選擇方案2。

表1 瀏陽支線供水線路綜合比較表

4 結(jié) 論

輸水線路比選應(yīng)考慮工程全局，根據(jù)各方面影響因素綜合考慮管線布置方案，選出最為經(jīng)濟(jì)合理、社會(huì)影響最小的線路布置方案。椒花水庫(kù)工程瀏陽支線輸水線路涉及到城市規(guī)劃區(qū)，考慮盡量減少工程施工對(duì)規(guī)劃區(qū)今后開發(fā)的不利影響，分析輸水線路布置可行的方案，進(jìn)行綜合比較后，確定社會(huì)影響最小、最經(jīng)濟(jì)合理的布置方案。