南水北調(diào)東線二期工程輸水干渠繞行青縣縣城方案研究

邵長樂

南水北調(diào)東線工程是由長江下游調(diào)水，途徑江蘇、山東、河北3省，向華北地區(qū)輸送生產(chǎn)生活用水的國家級跨省區(qū)域工程。根據(jù)國家相關(guān)規(guī)劃，東線工程分3期建設(shè)，一期工程已于2002年12月開工建設(shè)，并于2013年12月建成通水，對緩解供水區(qū)水資源供需矛盾、保障經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展、改善生態(tài)環(huán)境發(fā)揮了重要作用。東線二期工程需在一期工程的基礎(chǔ)上，向北延伸、擴(kuò)大規(guī)模，供水目標(biāo)增加天津、河北等沿線地區(qū)。根據(jù)《南水北調(diào)東線工程規(guī)劃》，東線二期工程在黃河以北區(qū)域利用南運(yùn)河進(jìn)行輸水。南運(yùn)河從青縣縣城城區(qū)蜿蜒而過，近年來當(dāng)?shù)卣种匾暺渚坝^體系打造和旅游發(fā)展策劃，將其定位為貫穿整個城區(qū)及縣域，為探究分析減少東線工程建設(shè)和運(yùn)行管理難度，保證調(diào)水水質(zhì)，提高縣城南運(yùn)河沿岸開發(fā)程度和城市總體發(fā)展水平的可行性，現(xiàn)對東線二期工程輸水干渠繞行青縣縣城的方案進(jìn)行分析研究。

1.輸水線路選擇

青縣位于海河流域南端，是位山引黃和潘莊引黃工程的受水區(qū)，區(qū)域內(nèi)灌排河渠分布密集，南運(yùn)河將青縣整體劃分為運(yùn)河以西區(qū)域和運(yùn)河以東區(qū)域，其中運(yùn)河以東區(qū)域內(nèi)沒有規(guī)模較大的排瀝河道，多為灌排渠系，渠道斷面小，過流能力低，且現(xiàn)狀村鎮(zhèn)密集，分布有大量的企業(yè)工廠，同時G104國道和京滬鐵路基本平行于南運(yùn)河右堤，如在運(yùn)河以東區(qū)域進(jìn)行繞城線路布置，將面臨大量的渠道新開、擴(kuò)挖和村鎮(zhèn)、企業(yè)拆遷，同時輸水干渠需要各自先后兩次穿越G104國道和京滬鐵路，工程投資和實施難度相對較大。

黑龍港河本支、東支、中支以及西支均位于運(yùn)河以西區(qū)域，在近期地下水超采綜合治理中均進(jìn)行了清淤疏浚，現(xiàn)狀河道斷面大、過流能力高。黑龍港河系與南運(yùn)河同為南北向河道，其中本支與南運(yùn)河相距最近，直線距離僅4km左右，二者之間有躍進(jìn)渠、工商渠、蓋宿鋪引渠、南蔡莊渠等多條東西向溝通渠道，在運(yùn)河以西區(qū)域進(jìn)行繞城線路布置，渠道擴(kuò)挖量小，村莊征遷少，且僅需穿越1次京滬高速公路，工程投資和實施難度均較小。

根據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H情況，綜合統(tǒng)籌渠線長度、實施難度、工程造價、征占遷影響、輸水水頭保護(hù)等因素，選擇現(xiàn)有躍進(jìn)渠、黑龍港河本支和蓋宿鋪引渠進(jìn)行繞城輸水，輸水線路通過位于南運(yùn)河左岸的陳奎莊穿堤涵洞進(jìn)入躍進(jìn)渠，之后分別沿躍進(jìn)渠、黑龍港河本支及蓋宿鋪引渠輸水，最后通過蓋宿鋪引渠匯入南運(yùn)河左堤處新建蓋宿鋪穿堤涵洞回到南運(yùn)河，繞城線路總長21.6km。3條河渠現(xiàn)狀平均底寬分別為4m、20m、10m，可根據(jù)東線二期輸水流量復(fù)核需要采取的擴(kuò)挖、筑堤等工程措施。

擬定的南水北調(diào)東線二期工程輸水干渠繞行青縣縣城線路方案布置見圖1。

圖1 南水北調(diào)東線二期工程輸水干渠繞行青縣縣城線路布置圖

2.繞城影響分析

根據(jù)項目區(qū)實際情況，南水北調(diào)東線二期工程如采取繞行青縣縣城輸水方案，可能對現(xiàn)狀的灌溉系統(tǒng)、排水體系、區(qū)域農(nóng)田、交通網(wǎng)絡(luò)等產(chǎn)生一定的影響，具體處理措施如下。

一是灌溉影響處理工程。擬定的東線二期繞行青縣縣城輸水線路位于地下水超采綜合治理項目區(qū)內(nèi)，選定的河渠均有灌溉功能，增加?xùn)|線二期輸水功能后，現(xiàn)有的渠系斷面、管理方式都將發(fā)生變化，勢必對沿線灌溉系統(tǒng)產(chǎn)生一定影響。為減少或消除輸水工程對沿線灌溉系統(tǒng)的影響，根據(jù)現(xiàn)場調(diào)研確定可采取的處理措施主要包括分水口恢復(fù)工程和灌溉泵站恢復(fù)工程兩種，其中分水口恢復(fù)工程為對現(xiàn)狀渠道沿線分布的15處灌溉支渠口拆除重建或者新建分水閘，輸水期間關(guān)閉閘門擋水，灌溉需要時開啟閘門分水灌溉；灌溉泵站恢復(fù)工程為對渠道沿線布置的25座揚(yáng)水點，進(jìn)行必要的恢復(fù)重建至原設(shè)計規(guī)模，保證現(xiàn)狀揚(yáng)水灌溉系統(tǒng)正常運(yùn)行。

二是排水影響處理工程。擬定輸水的現(xiàn)狀河渠兩岸分布有大量的排瀝渠道，東線二期繞城工程建成后，渠道擴(kuò)挖筑堤將影響現(xiàn)狀排水體系。處理措施主要為對于現(xiàn)狀較大排水渠道，按照設(shè)計排水規(guī)模，在匯入口位置修建排水閘或排水倒虹吸，局部較小排水溝，梳理合并后通過兩岸截滲溝匯入附近排瀝河渠，之后統(tǒng)一進(jìn)入輸水干渠，排水規(guī)模按原設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)計算。

三是浸沒影響處理工程。初步判斷，南水北調(diào)東線二期工程通水后，輸水水位比現(xiàn)狀渠道運(yùn)行水位要高，長期運(yùn)行對渠道外側(cè)耕地及房屋建筑有一定的影響，根據(jù)對沿線不同位置斷面處浸潤線計算結(jié)果，按照浸潤線高度加不同土質(zhì)毛細(xì)水上升厚度，滿足作物生產(chǎn)根系深度及建筑物地基埋深等要求，確定渠道兩岸布置截滲溝，具體尺寸為深2.5m，邊坡1∶2，底寬1m，采用干砌石護(hù)砌，下墊0.1m碎石墊層和1層土工布。

四是交通影響處理工程。擬定的東線二期工程繞行青縣縣城段輸水干渠下穿京滬高速公路1次，根據(jù)現(xiàn)狀情況和高程關(guān)系，可采用新建倒虹吸工程進(jìn)行交叉處理；輸水干渠與現(xiàn)狀省道、縣道及村莊生產(chǎn)道路合計交叉11次，均可采取拆除重建或新建跨渠橋梁的措施進(jìn)行處理。

3.結(jié)語

南水北調(diào)東線二期工程如在青縣縣城范圍利用現(xiàn)狀南運(yùn)河輸水，其具有輸水線路短、輸水效率高、水頭損失小等優(yōu)點，同時避免了大量新建或拆除重建工程，工程投資相對較低，但由于輸水線路穿越主城區(qū)，可能產(chǎn)生水質(zhì)保障難度大、工程建設(shè)與城市規(guī)劃不統(tǒng)一、高水位對城區(qū)房屋產(chǎn)生影響等問題。文中提出的繞行青縣縣城輸水線路避開了主城區(qū)，降低了可能的建設(shè)實施難度，在運(yùn)行管理期間，更有利于保證調(diào)水水質(zhì)，避免了與縣城發(fā)展不協(xié)調(diào)，但也帶來了對現(xiàn)狀灌溉、排水、農(nóng)田及交通等各方面的影響，需要采取相應(yīng)的工程措施，同時由于輸水線路增長及沿線交叉建筑物增多，輸水水頭損失可能增加，從而影響東線工程的整體輸水能力和方案布置。

建議南水北調(diào)東線二期工程實際建設(shè)過程中，在方案布置、工程投資、建設(shè)難度、運(yùn)行管理及與縣城發(fā)展相協(xié)調(diào)等方面綜合比較兩個方案的優(yōu)缺點，合理確定青縣縣城段輸水方案。