文瀛湖—御河水源置換工程初設(shè)實(shí)踐

王亞玲

（大同市文瀛湖風(fēng)景區(qū)管理處，山西 大同 037000）

1 工程概況

大同市文瀛湖—御河水源置換工程通過新建渠道（管道）將文瀛湖與御河西干渠、御河連通，利用文瀛湖現(xiàn)有水源條件（孤山水庫、引黃水、冊田水庫）及配套設(shè)施，以地表水源置換地下水方式為御河西干渠灌區(qū)現(xiàn)狀所有井灌面積和十里河牧草區(qū)提供灌溉水源，同時(shí)實(shí)現(xiàn)向御河補(bǔ)充生態(tài)水的功能。

2 工程任務(wù)和規(guī)模

2.1 建設(shè)任務(wù)

本次工程包括渠道工程和管道工程，供水水源主要為孤山水庫水源、引黃水、冊田水庫引水水源。

渠道工程總長度5.4 km，其中新建渠道4.1 km，利用御河西干渠原渠道1.3 km，渠系建筑物共9座，包括進(jìn)水閘、節(jié)制閘、分水閘、交通橋、倒虹吸等。

管道工程主要為御河與十里河交匯處的牧草地提供灌溉水源，線路總長6.23 km，輸水方式采用有壓重力流輸水方式，壓力管道沿線設(shè)排氣閥井、分水閥井、檢修閥室、流量計(jì)井、末端出水池。

2.2 建設(shè)規(guī)模

工程供水規(guī)模為置換御河灌區(qū)現(xiàn)狀井灌區(qū)0.25萬hm2，同時(shí)為0.079萬hm2規(guī)劃退耕還草灌區(qū)提供灌溉用水。置換的機(jī)井灌溉區(qū)涉及位于御河西干渠下游兩側(cè)的17個(gè)村莊，根據(jù)灌溉制度計(jì)算置換井灌區(qū)年需水量為857萬m3，退耕還草后年需水量344萬m3，共需水1 201萬m3。

渠道設(shè)計(jì)流量規(guī)模同時(shí)考慮孤山水庫與文瀛湖水庫聯(lián)合調(diào)度運(yùn)行，孤山水庫上游發(fā)生小于30 m3/s洪水時(shí)，洪水由文瀛湖水庫承擔(dān)調(diào)蓄，同時(shí)也是孤山水庫向文瀛湖水庫補(bǔ)水的重要水量來源，結(jié)合現(xiàn)有排洪通道初步確定下游排水流量為10 m3/s。

3 工程布置及等別

3.1 總體布置

新建渠道始于文瀛湖南側(cè)，止于御河大橋北御河河堤處，線路為東北～西南走向，在文瀛湖南側(cè)建渠首進(jìn)水閘，渠道自進(jìn)水閘穿文瀛湖南堤后，沿規(guī)劃的綠色廊道向南至方特南路，其后沿其北側(cè)向西至原有御河西干渠，此處布置1號節(jié)制分水閘將水泄至御河西干渠中。利用原有御河西干渠1.3 km，在近高鐵站處布置2號節(jié)制分水閘，向西新建管道進(jìn)行分水至御河及十里河牧草區(qū)。

壓力管線從2號節(jié)制分水閘開始向西至G208國道，沿道路東側(cè)向南至小南村北，折向西與御河連通，在樁號3+265處管道設(shè)置分水閥井，其后壓力管線在御河大橋北側(cè)通過御河后，向南埋設(shè)至田村東北角末端出水池。

3.2 工程等別和建筑物級別

根據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（SL250—2017）、《灌溉與排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50288—99），確定本工程等別為Ⅲ等。根據(jù)《水利水電工程合理使用年限及耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL654—2014），本工程主要建筑物為4級，次要建筑物為5級，使用年限均為30年。主要建筑物洪水標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇洪水設(shè)計(jì)，50年一遇洪水校核。

4 工程設(shè)計(jì)與施工

4.1 渠道設(shè)計(jì)

本次設(shè)計(jì)渠道最小流量為3.25 m3/s，最大流量采用10 m3/s，0+000—1+800段輸水渠道斷面采用梯形斷面，蓄水深1.5 m，底寬13 m，兩側(cè)邊坡為1∶5，渠深1.6～2.6 m；2+450—3+805段輸水渠道斷面也為梯形斷面，蓄水深1.0 m，底寬9 m，兩側(cè)邊坡為1∶3，渠深1.6 m。兩側(cè)邊坡水面以下種植水草，水面以上護(hù)坡采用生態(tài)草皮，渠底防滲采用鋪設(shè)復(fù)合土工膜。

4.2 管道設(shè)計(jì)

本工程從2號節(jié)制分水閘處開始布置管道，利用御河西干渠和牧草水源地的地形落差，將水輸送至牧草地出水池，2號分水閘處管道起始高程為1 044.9 m，管道末端牧草地出水池高程為1 010.3 m，地形落差為34.6 m。根據(jù)牧草地灌溉制度，設(shè)計(jì)流量為0.43 m3/s，輸水管道采用DN600球墨鑄鐵管。

4.3 主體工程施工

工程采用非汛期全斷面導(dǎo)流方式，土方開挖采用1 m3挖掘機(jī)，回填采用74kW推土機(jī)推土壓實(shí)，并結(jié)合蛙式打夯機(jī)夯實(shí)，開挖料用于回填，就近堆放；混凝土采用0.4～0.8 m3混凝土攪拌機(jī)拌制，人工立模綁扎鋼筋，機(jī)動(dòng)翻斗車或手推膠輪車運(yùn)輸入倉澆筑，插入式振搗器振搗；瀝青路面開挖采用液壓錘鑿除，拆除料運(yùn)輸采用1 m3裝載機(jī)，8 t自卸車運(yùn)至附近垃圾場內(nèi)；管道安裝采用汽車起重機(jī)吊裝，安裝、打壓實(shí)驗(yàn)和回填應(yīng)同時(shí)進(jìn)行。

5 投資估算及工期

工程總投資12 833.75萬元，其中工程部分投資8 314.06萬元（建筑工程5 940.14萬元，機(jī)電設(shè)備及安裝工程200.83萬元，金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備及安裝工程394.52萬元，施工臨時(shí)工程325.47萬元，其他費(fèi)用1 057.19萬元，基本預(yù)備費(fèi)395.91萬元）；建設(shè)及施工場地征用投資4 353.10萬元；水土保持工程投資97.39萬元；環(huán)境保護(hù)工程投資69.20萬元。工期12個(gè)月。

6 影響評價(jià)

6.1 環(huán)境影響評價(jià)

本工程施工期產(chǎn)生的廢水、廢氣、噪聲等短期內(nèi)會(huì)對自然環(huán)境和施工人員產(chǎn)生影響，采取相應(yīng)措施后不利影響即可避免。

運(yùn)行期的有利影響為可有效解決當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)缺水問題，有效保護(hù)地下水。

6.2 經(jīng)濟(jì)評價(jià)

本項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率為12.85%，大于社會(huì)折現(xiàn)率8%，經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值5 547萬元，大于零，說明項(xiàng)目在經(jīng)濟(jì)上是合理的。經(jīng)過經(jīng)濟(jì)敏感性分析，項(xiàng)目具有較好的經(jīng)濟(jì)抗風(fēng)險(xiǎn)能力。經(jīng)濟(jì)分析結(jié)果表明，本項(xiàng)目具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。

7 結(jié)論與建議

工程年設(shè)計(jì)供水能力1 201萬m3，年可置換當(dāng)?shù)鼐鄥^(qū)地下水857萬m3，年可向牧草灌區(qū)提供水量344萬m3；輸水渠道設(shè)計(jì)灌溉流量3.25 m3/s，其中退耕還草灌區(qū)需水流量0.43 m3/s，御河生態(tài)補(bǔ)水流量0.4 m3/s，灌溉需水流量2.42 m3/s，最大退水流量10 m3/s。

項(xiàng)目實(shí)施后文瀛湖水庫的調(diào)度運(yùn)行方式將發(fā)生改變，建議調(diào)整文瀛湖水庫的調(diào)度運(yùn)行方案，并經(jīng)主管部門批準(zhǔn)后執(zhí)行。同時(shí)盡快提供工程井灌區(qū)配套設(shè)計(jì)資料，以便完善井灌區(qū)灌溉水源銜接設(shè)計(jì)。

工程建成后需進(jìn)一步做好沿線標(biāo)志設(shè)置，建立健全管道日常維護(hù)管理制度，以確保供水管道安全運(yùn)行。