李国伟,刘小进
(山东省淄博市水利勘测设计院,255020,淄博)
山东省淄博市是全国严重缺水城市之一,主要依靠大武地下水和引黄水作主要水源,近年其中心城区的供水状况日趋紧张。在进行城乡同源同网供水工程建设中,淄博市利用太河水库总干渠进行无调蓄水库远距离调水直接进入净水厂,较好地解决了农业供水与城市供水的矛盾。
太河水库位于淄博市淄河中上游的淄川区太河乡,距离中心城区约40 km,控制流域面积780 km2,主要用于农田灌溉、部分城乡供水和大武水源地的补源。水库总库容1.833亿m3,兴利库容1.128亿m3。水库灌区有一条总干渠及三条干渠,设计灌溉面积2.67万hm2,其中总干渠直接控制灌溉面积0.2万hm2。
总干渠全长26.2 km,设计流量25m3/s,涉及张店、淄川、临淄3个区的4个乡镇。除灌溉外,总干渠还担负着向一干渠及二干渠提供生活和工业用水的任务,现状最大放水流量达10m3/s。总干渠多为傍山渠道,弯道较多。渠道为浆砌石矩形断面,有7 m宽、4 m宽两种。总干渠上主要建筑物有土洞12条,石洞7条,箱形渡槽2座,U形渡槽6座,砌石渡槽16座,水闸16座,主要桥梁15座,灌溉自流口42个。
总干渠自1976年建成历经多年运行,目前主要存在以下问题:
①明渠裂缝及沉陷变形多,因渗漏而引发的冻融、溶蚀现象较严重;渠道内常有农药容器、秸秆、生活垃圾等废弃物,沿渠有部分生活污水或工业废水排(渗)入,严重威胁正常的供水安全。
②渡槽槽身渗漏严重,钢筋多处暴露且严重锈蚀;隧洞衬砌拱顶渗漏溶蚀较严重;水闸启闭设备老化严重甚至缺失;10余座桥梁因损坏需拆除重建。
③管理手段落后,沿途村民私自取水现象严重。
根据多次实地踏勘与调研,供水线路选择走淄川区罗村、走淄河滩地和走太河水库总干渠等3个方案进行比较。各方案的主要优缺点见表1。
3个方案中,方案一供水线路较长,管道工程量较大,需穿过的村镇较多,施工难度较大,尤其经过罗村段煤炭采空区,地质条件复杂;方案二跨地市施工协调难度大,进入城区后拆迁工程量大;而方案三利用了现有渠道工程,节省了工程投资,无征地及地界矛盾,虽然存在输水二次污染隐患,但覆盖好渠道是可以规避的,因此推荐采用方案三,即总干渠方案。
表1 供水线路比选表
表2 工程方案比选表
根据确定的总干渠输水线路方案,经过多次现场踏勘,进一步筛选了明渠直供、管道供水、明渠+调蓄水库等3个工程方案进行比选。各方案的主要优缺点见表2。
通过方案比选,方案二在现有渠道内实施管道供水,运输安装困难,施工过程对现有供水干扰较大,并减少了原渠道的过水断面,对农业灌溉和沿途供水有严重影响;方案(三明渠+调蓄水库方案),虽然提高了供水保证率,但调蓄水库增加投资、增加水量蒸发损失和水质面源污染,并需增设加压泵站,增加了运行维护费用;总干渠直供方案利用现有建筑物,投资较省,运行维护简便,比较合理、可行。因此推荐采用方案一,即明渠直供方案。
依据以上的优选方案进行的初步设计于2009年8月通过了专家评审。工程于2009年9月开工,2010年11月基本完成,其间经过数次试通水运行,工程状况良好,达到了业主单位的预期目标。目前正准备进行竣工验收。
充分利用现有渠道及其构筑物,以现代化远程监控调度技术为支撑进行远距离无调蓄水库的供水工程建设,对于有多水源保证的区域来讲是可行的。通过细致优化的方案比选及设计,可以实现供水目标,减少建设调蓄水库所带来的迁占问题,大大降低工程投资,加快工程进度,实现水利固定资产的增值,对于加快推进城乡一体化供水具有事半功倍的效果。