長距離輸水方案選擇與探討

姚曉萍

【摘 要】長距離輸水方案主要包括輸水線路、輸水方式及輸水建筑物型式等，文章以華南地區某水源工程為例對長距離輸水工程方案進行選擇與探討，為類似工程設計提供參考。

【關鍵詞】長距離輸水;輸水線路;輸水方式;輸水建筑物型式;選擇

【中圖分類號】TV67 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2019）02-0155-02

0 引言

長距離輸水是水源工程設計中的一項重要內容，主要包括輸水線路、輸水方式及輸水建筑物型式等的選擇，需要從地形地質條件、施工、占地[1]、投資等方面進行技術經濟比較，選出最合理的方案。本文以華南地區某水源工程為例對長距離輸水工程方案進行選擇與探討，為類似工程設計提供參考。

1 工程概況

某水庫是一座以供水為主，兼顧灌溉的水利工程，主要由擋水建筑物、泄水建筑物、引水建筑物、供水建筑物、交通工程及附屬建筑物等組成。總庫容為757萬m3，為小（1）型水庫，Ⅳ等工程。水庫正常蓄水位為164 m，設計洪水位為165 m（P=2%），校核洪水位為165.42 m（P=0.2%），設計供水流量為0.337 m3/s。

2 輸水線路選擇

2.1 布置原則

布置原則如下：供水線路最短，供水系統布置合理、經濟;線路縱向起伏小、工程量少、造價經濟;盡可能避開村莊民房，少占農田[2]，以減少拆遷、施工干擾和耕地賠償;線路走向盡可能靠近供水點，并沿現有道路敷設;施工、維護方便，運行安全可靠。

2.2 線路比選

水庫人飲供水最低水位為122.50 m，最高水位為165.42 m，縣水廠進水池水面高程為80.00 m。水庫大壩下游為一狹長的河谷地帶，水庫與縣水廠之間的地勢從上游到下游呈由高到低之勢，最大水頭差達80多m，具備全程重力式自流供水的條件。

依據布置原則，經對地形、地質資料、供水點位置的分析研究和現場查勘，選擇了兩種管線方案進行比較。

方案一（左岸輸水方案）：壓力管道自壩式進水口引至左岸接頭壩下游，而后沿左岸山坡下至中間垌村（K0+290），左轉向南，沿山腳布置，在長坡尾附近（K1+830）左拐穿過農田至楓木山與根竹麓（音）之間的山間平地（K2+080），穿過該段山間平地后到達石均溪左岸（K2+970），隨后沿石均溪左岸階地或農田向南布置，途經地豆嶺（K3+550）、至高垌前（K4+040），在該處石均溪與左側的新安溪匯為馬江繼續向南蜿蜒流淌，管線跨過新安溪，繼續一直沿馬江左岸向南布置，又經高垌（K4+400）、新福（K4+790）、西坡（K5+200）、馮屋（K6+800）、花生坡（K7+540）等村屯后至新村（K8+040）處，該處馬江河道拐彎較大，為減少管道長度，管線偏離馬江左岸，改為從新村與嶺兒頭之間農田穿過，至K8+580處再接著沿馬江左岸階地或農田布置，經大江口（K9+240）、上江坪（K9+800）等村屯后至平馬村委會（K11+035）附近，在該處跨越河道至馬江右岸，然后沿馬江右岸階地或農田布置，橫經平馬橋右岸橋頭后沿上榮村附近現有河濱道路到達浦北縣水廠臨河側圍墻外，最后接入水廠進水池。上述管線總長12.784 km（包括54 m長供水總管）。本方案管道土建部分投資3 326.10萬元，占地部分投資2 470.57萬元，土建及占地總投資5 796.67萬元。

方案二（右岸輸水方案）：壓力管道自壩式進水口引至左岸接頭壩下游，而后沿左岸山坡下至中間垌村（G0+290），左轉向南，沿山腳布置，在長坡尾附近（G1+830）右拐向大旺坡村，然后繼續沿山腳或村邊布設直至深山江村附近（G3+014）到達石均溪左岸，在該處跨越河道至石均溪右岸后，在G3+330處轉而沿現有217省道路基外側一直向南布設，途徑麻園角（G3+990）、橋頭嶺（G4+930）、梁屋（G5+370）、六新村（G5+370）、新平山（G6+570）、新村（G8+340）、長坡頭（G8+610）等地后到達橋頭嶺（G9+420），在該處與217省道路基外側分離，改沿馬江右岸階地或農田布置，經金灣村（G10+350）、上高村（G10+720）、水車面（G10+910）及平馬橋右岸橋頭后，沿上榮村附近現有河濱道路到達浦北縣水廠臨河側圍墻外，最后接入水廠進水池。上述管線總長12.591 km（包括54 m長供水總管）。本方案管道土建部分投資3 498.64萬元，占地部分投資3 277.23萬元，土建及占地總投資6 775.87萬元。

對比上述兩個方案，方案一大部分管線沿馬江河岸布置，方案二大部分管線沿現有217省道布置，方案一比方案二長193 m。土建投資部分方案一比方案二少172.54萬元，占地部分投資方案一比方案二少806.66萬元，兩方案總投資方案一比方案二少979.20萬元。

從征地方面考慮，方案二征地費用較高，這是由于管道沿217省道外側布置，不可避免地將遇到緊靠路邊的已有建筑物（主要為居民房屋），且其中大部分與相鄰建筑物連成一片，繞行將使管道長度增加不少。同時考慮到浦北縣山地多，平地少，拆遷及移民安置較為困難。如施工時征不了地，則將面臨改線及拖延工期的問題，投資增加的風險較大。相比之下方案一征地基本為山腳、山間平地及農田，且為臨時征地，無拆遷及移民安置問題，征地壓力小，投資少。

從施工角度出發，根據地方標準《公路涉路施工活動技術評價規范》（DB 45/T 1202—2015）規定“？譹？訛因修建……水利……建設工程需要占用、挖掘公路、公路用地……;？譺？訛跨越、穿越公路……埋設管道、電纜等設施;？譻？訛在公路用地范圍內架設、埋設管道、電纜等設施……”等涉路施工活動，“建設單位應當向公路管理機構提出申請，并依法提交保障公路、公路附屬設施質量和安全的技術評價報告，……施工時設置防護標記設施，……盡量減少對公路運行的影響，不得影響交通安全。”另外，從浦北縣公路局了解到，浦北縣境內217省道道路等級為二級，車道數量為兩道，年平均日交通量汽車達6 918輛（如考慮摩托車則達10 000輛以上）且交通流中貨車比重達18%，交通較為繁忙。按《公路涉路施工活動技術評價規范》（DB 45/T 1202—2015）規定：“6.7.1.1在年平均日交通量超過5 000輛的路段進行占地施工，且占用路面寬度在路幅寬度1/2以上導致會車困難，連續施工時間達一周以上，宜設置臨時繞行便道。6.7.1.2在非高速公路上占路施工，且占用路面寬度在路幅寬度1/2以上導致會車困難，連續施工時間達一周以上，宜設置臨時繞行便道或設置繞行組織方案。”方案二管線中G3+330～G9+420段均沿217省道布置，涉及總長6.09 km的并行式涉路施工活動或穿越式涉路活動，其中G3+330～G4+000、G5+300～G5+750兩段所經道路兩側均為高開挖邊坡，施工時需占用該段部分公路，不可避免地將對公路運行帶來的一定影響。方案一管線僅涉及0.5 km左右的穿越式涉路活動，且穿越道路類型為縣道、村道等等級較低的道路。兩者相比，方案二涉路活動涉及道路等級較高，對道路運行影響較方案一要大，方案一涉路施工組織將比方案二要簡便易行。

綜合比較，選擇方案一作為推薦方案。

3 輸水方式選擇

3.1 輸水方式選擇原則

輸水方式選擇原則如下：？譹？訛有良好的衛生防護條件，輸水過程中保證所輸送的水不受污染;？譺？訛輸水量穩定可靠;？譻？訛調度方便;？譼？訛運行安全可靠，維護管理方便。

3.2 輸水方式比選

輸水方式包括無壓重力輸水、有壓重力輸水、加壓輸水、重力和加壓組合輸水等。在一般情況下，當有足夠的可利用輸水地形高差時，宜優先選擇有壓重力輸水方式;當高差足夠、地形適宜時且輸送原水水量較大時，可采用明渠輸水方式;當高差足夠、距離較長，在地形適宜時可采用無壓重力暗渠輸水方式;當沒有可利用的輸水地形高差時，可選用水泵加壓輸水方式。

水庫人飲供水最低水位為122.50 m，最高水位為165.42 m，縣水廠進水池水面高程為80.00 m。水庫大壩下游為一狹長的河谷地帶，水庫與縣水廠之間的地勢從上游到下游呈由高到低之勢，中間起伏較小，最小水頭差42.5 m，最大水頭差達85 m，經計算，具備全程重力式自流供水的條件。根據原則，宜選擇有壓重力輸水方式。

因供水線路所經之處多為城鎮和村落，人類生活和生產活動頻繁，原水輸送宜選用管道或暗渠（隧洞）[3]，當采用明渠輸水方式時，容易造成水質污染，且輸水過程中存在滲漏、蒸發等水量損失;另外，為繞開現有建筑物及跨越道路、河道等，供水線路難免有所起伏，因此不宜選擇明渠及無壓重力暗渠的輸水方式。因有可利用的輸水地形高差，不考慮選用水泵加壓輸水方式。

綜上所述，本工程選擇的輸水方式為有壓重力式。

4 輸水建筑物型式選擇

有壓重力輸水方式的輸水建筑物型式有壓管道及有壓隧洞。由于該水庫擬向縣水廠供水的設計供水流量僅為0.3 m3/s，輸水量較小，不宜采用有壓隧洞的輸水方式;且供水線路所經之處多為路肩、坡腳、山間平地、河岸階地及農田等，無成洞條件。因此，本工程選擇有壓管道作為本工程輸水建筑物型式。

5 結語

本文以華南地區某水源工程為例，結合該工程特點，綜合考慮地形、地質、征地、施工、投資等多種因素，探討了長距離輸水工程方案選擇的方法和思路，為類似工程設計提供借鑒。

參 考 文 獻

[1]劉春冬.重慶觀景口水利樞紐工程輸水線路選擇[J].海河水利，2013（5）：21.

[2]CECS193：2005，城鎮供水長距離輸水管（渠）道工程技術規程[S].

[3]GB 50013—2006，室外給水設計規范[S].

[責任編輯：陳澤琦]