文瀛湖—御河水源置換工程初設實踐

王亞玲

（大同市文瀛湖風景區管理處，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，利用文瀛湖現有水源條件（孤山水庫、引黃水、冊田水庫）及配套設施，以地表水源置換地下水方式為御河西干渠灌區現狀所有井灌面積和十里河牧草區提供灌溉水源，同時實現向御河補充生態水的功能。

2 工程任務和規模

2.1 建設任務

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，包括進水閘、節制閘、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，壓力管道沿線設排氣閥井、分水閥井、檢修閥室、流量計井、末端出水池。

2.2 建設規模

工程供水規模為置換御河灌區現狀井灌區0.25萬hm2，同時為0.079萬hm2規劃退耕還草灌區提供灌溉用水。置換的機井灌溉區涉及位于御河西干渠下游兩側的17個村莊，根據灌溉制度計算置換井灌區年需水量為857萬m3，退耕還草后年需水量344萬m3，共需水1 201萬m3。

渠道設計流量規模同時考慮孤山水庫與文瀛湖水庫聯合調度運行，孤山水庫上游發生小于30 m3/s洪水時，洪水由文瀛湖水庫承擔調蓄，同時也是孤山水庫向文瀛湖水庫補水的重要水量來源，結合現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，止于御河大橋北御河河堤處，線路為東北～西南走向，在文瀛湖南側建渠首進水閘，渠道自進水閘穿文瀛湖南堤后，沿規劃的綠色廊道向南至方特南路，其后沿其北側向西至原有御河西干渠，此處布置1號節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號節制分水閘，向西新建管道進行分水至御河及十里河牧草區。

壓力管線從2號節制分水閘開始向西至G208國道，沿道路東側向南至小南村北，折向西與御河連通，在樁號3+265處管道設置分水閥井，其后壓力管線在御河大橋北側通過御河后，向南埋設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《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（SL250—2017）、《灌溉與排水工程設計規范》（GB 50288—99），確定本工程等別為Ⅲ等。根據《水利水電工程合理使用年限及耐久性設計規范》（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。主要建筑物洪水標準為20年一遇洪水設計，50年一遇洪水校核。

4 工程設計與施工

4.1 渠道設計

本次設計渠道最小流量為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，兩側邊坡為1∶3，渠深1.6 m。兩側邊坡水面以下種植水草，水面以上護坡采用生態草皮，渠底防滲采用鋪設復合土工膜。

4.2 管道設計

本工程從2號節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。根據牧草地灌溉制度，設計流量為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流方式，土方開挖采用1 m3挖掘機，回填采用74kW推土機推土壓實，并結合蛙式打夯機夯實，開挖料用于回填，就近堆放；混凝土采用0.4～0.8 m3混凝土攪拌機拌制，人工立模綁扎鋼筋，機動翻斗車或手推膠輪車運輸入倉澆筑，插入式振搗器振搗；瀝青路面開挖采用液壓錘鑿除，拆除料運輸采用1 m3裝載機，8 t自卸車運至附近垃圾場內；管道安裝采用汽車起重機吊裝，安裝、打壓實驗和回填應同時進行。

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，機電設備及安裝工程200.83萬元，金屬結構設備及安裝工程394.52萬元，施工臨時工程325.47萬元，其他費用1 057.19萬元，基本預備費395.91萬元）；建設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；環境保護工程投資69.20萬元。工期12個月。

6 影響評價

6.1 環境影響評價

本工程施工期產生的廢水、廢氣、噪聲等短期內會對自然環境和施工人員產生影響，采取相應措施后不利影響即可避免。

運行期的有利影響為可有效解決當地農業缺水問題，有效保護地下水。

6.2 經濟評價

本項目經濟內部收益率為12.85%，大于社會折現率8%，經濟凈現值5 547萬元，大于零，說明項目在經濟上是合理的。經過經濟敏感性分析，項目具有較好的經濟抗風險能力。經濟分析結果表明，本項目具有較好的經濟效益。

7 結論與建議

工程年設計供水能力1 201萬m3，年可置換當地井灌區地下水857萬m3，年可向牧草灌區提供水量344萬m3；輸水渠道設計灌溉流量3.25 m3/s，其中退耕還草灌區需水流量0.43 m3/s，御河生態補水流量0.4 m3/s，灌溉需水流量2.42 m3/s，最大退水流量10 m3/s。

項目實施后文瀛湖水庫的調度運行方式將發生改變，建議調整文瀛湖水庫的調度運行方案，并經主管部門批準后執行。同時盡快提供工程井灌區配套設計資料，以便完善井灌區灌溉水源銜接設計。

工程建成后需進一步做好沿線標志設置，建立健全管道日常維護管理制度，以確保供水管道安全運行。