北趙引黃工程引水渠輸水方案的比選

張艷玲

（運城市水利勘測設(shè)計研究院 山西運城 044000）

1 工程概況

北趙引黃工程位于山西省運城市西北部的萬榮縣、臨猗縣和河津市境內(nèi)，主要是在萬榮、臨猗兩縣峨嵋臺地上新發(fā)展3.4萬hm2灌區(qū)(其中改善面積0.28萬hm2)，設(shè)計流量15.06 m3/s。灌區(qū)南與臨猗縣回龍和夾馬口北擴兩灌區(qū)相接，北與萬榮縣西范灌區(qū)相鄰，西至汾河階地，東達孤山東側(cè)。受益區(qū)涉及萬榮和臨猗兩縣12個鄉(xiāng)鎮(zhèn)、121個行政村、18.3萬人。

該工程建設(shè)內(nèi)容主要由水源工程和灌區(qū)工程兩大部分組成，水源工程包括龍門水源站、引水渠等。龍門水源站位于河津市龍門村禹門口大橋下游600 m的禹門口治黃護岸2號翅壩處。引水渠是借助取水樞紐將水從水源引入，利用輸配水渠道系統(tǒng)輸送和分配水量，通過田間工程灌溉農(nóng)田，以滿足作物的需水要求，其規(guī)劃布置是否合理，將直接關(guān)系到工程的投資，渠系建筑物的多少，施工和管理的難易程度以及工程效益的大小。因此，一定要深入現(xiàn)場，調(diào)查研究灌區(qū)的地形、土壤、地質(zhì)、水文、氣象和社會經(jīng)濟等情況，因地制宜地進行規(guī)劃布置。

2 引水渠的布置原則

引水渠主要起輸水作用，在既定灌區(qū)范圍和水源的條件下，它的走向主要取決于地形條件，根據(jù)地形選擇合理的渠線。引水渠布置時應(yīng)遵循以下原則：

（1）沿高地布置，力求控制灌溉面積最大。本灌區(qū)為高揚程提水灌溉。根據(jù)當(dāng)?shù)刈匀坏乩項l件確定灌區(qū)范圍，合理進行揚程分級和站址選擇。全面規(guī)劃，統(tǒng)籌兼顧，遵循“高水高澆，低水低澆”的原則。（2）對黃河水源的粗顆粒泥沙進行處理，以減少機泵磨損、渠道淤積。本灌區(qū)采用弧底梯形斷面渠道，水力條件好，挾沙能力大，防滲能力強。（3）灌排系統(tǒng)結(jié)合考慮，規(guī)劃因地制宜，講求實效，考慮國家經(jīng)濟實力，并兼顧受益群眾的負(fù)擔(dān)能力，統(tǒng)一規(guī)劃布置。（4）力求經(jīng)濟合理，盡可能做到渠線短。（5）要安全可靠，輸水安全，考慮行政區(qū)劃，以方便管理。（6）要考慮綜合利用，盡可能滿足其他用水部門的要求，做到一水多用。（7）要充分利用現(xiàn)有水利設(shè)施，降低工程造價。（8）合理穿越障礙。

3 引水渠方案比較

在北趙引黃工程引水渠的方案設(shè)計工作中，根據(jù)引水口和灌區(qū)的相對位置，結(jié)合地形條件，從總體上共提出兩大引輸水方案，即垣下利用汾河輸水方案和垣上擴建西范灌區(qū)渠道輸水方案。見圖1。

圖1 北趙引黃工程輸水方案布置

3.1 方案一：垣下利用汾河輸水方案

從龍門水源站取水后，由引水渠送到小石咀，由于黃河水含沙量超過了農(nóng)田灌溉用水要求，利用黃河小北干流連伯灘放淤試驗工程處理泥沙，將處理后的黃河水通過輸水渠送到西范一級站下游200 m處汾河。西范一級站至廟前段輸水，我們考慮過兩個子方案：第一子方案是利用汾河自然河道輸水，即將黃河水直接放入汾河，利用汾河自然河道輸水23.91 km、通過廟前一級站進水閘分水至總干渠，然后分至南北干渠及各支渠。另外在西范一級站前汾河右岸，設(shè)分水閘通過西范灌區(qū)的已有配水設(shè)施給西范灌區(qū)供水。第二子方案是將處理后的黃河水通過輸水渠采用倒虹工程跨過汾河、送至西范一級站下游200 m處，設(shè)分水閘給西范分水，然后沿汾河左岸灘地修建輸水渠，將水送到廟前一級站。

第二子方案在汾河左岸新開輸水土渠，優(yōu)點是完全避開了汾河的不良水體，缺點是新占耕地、新修渠道及過汾河倒虹需增加投資4689.00萬元。第一子方案利用汾河自然河道輸水，優(yōu)點是投資省，但是現(xiàn)狀汾河水(經(jīng)實測鑒定為劣Ⅴ類水)水質(zhì)較差的問題尚未解決，而提引的黃河水與汾河水混合，能否達到灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)還待研究。但是根據(jù)運城市環(huán)境保護局2006年8月編制的《山西省運城市環(huán)境保護“十一五”規(guī)劃》，該問題在“十一五”期間，環(huán)保部門會持續(xù)加大對沿汾河污水排放治理和管理力度，汾河按要求達標(biāo)排放，汾河水質(zhì)將逐年變好，滿足農(nóng)業(yè)灌溉要求。

對上述兩子方案主要從投資等因素綜合考慮，推薦第一子方案。

3.2 方案二：垣上擴建西范灌區(qū)渠道輸水方案

該方案樞紐取水工程與方案一相同，是從龍門水源站取水。不同點是利用淤灌區(qū)處理泥沙后的水，經(jīng)輸水渠送水并采用倒虹工程過汾河、送到西范一級站下游200 m處，通過分水閘分水，新建西范南站提水上垣，由于流量增大需要擴建西范5.215 km總干渠和12.48 km南干渠、將水送到謝村，在謝村新建謝村二級站，與灌區(qū)南北干渠相連，提水上峨嵋高垣灌溉。

3.3 方案比較

兩種方案從投資、占地，以及輸電線路等方面的比較，詳見表1。

表1 方案比較表

4 結(jié)論

方案一優(yōu)點是引輸水渠線短，輸電線路短，占地少，投資省，如果廟前處黃河著流，也可直接從黃河取水。該工程建成后，連伯灘放淤試驗工程處理后黃河水經(jīng)汾河最終送到廟前再入黃河，為解決黃河小北干流中、下游回龍、元上、楊范等站水源問題創(chuàng)造條件。方案二引輸水渠線長，輸電線路長，占地多，投資較大。綜上所述，從解決運城市沿黃泵站水源問題的總體規(guī)劃考慮，堅持“多口引水”原則，結(jié)合工程投資、施工難易程度，長遠管理和規(guī)劃等因素，經(jīng)綜合比較，工程總體方案推薦方案一，即垣下利用汾河自然河道輸水。

北趙引黃工程現(xiàn)已通過竣工驗收，幾年來運行狀況良好。本工程在選址、水渠布置原則、引水口選擇等方面提供了許多寶貴經(jīng)驗可為以后的工程作為借鑒。