固原地区连通工程西吉段连通总管方案比较

张晓娟

摘 要：宁夏固原地区（宁夏中南部）城乡饮水安全工程其主要目的是为受水区提供稳定可靠的外调水源。受水区配套工程以量少质差的当地水为水源，由于持续干旱造成水源枯竭、水质恶化而急需补充或替换水源。西吉连通总管从中庄水库取水，供水至西吉县城及农村。由于西吉受水区覆盖范围广、人口数量大、现状用水情况复杂，地形起伏多变，为更好地优化设计方案，下面分别从连通总管的线路布置、管道排数等多个角度分别进行方案比选，通过合理优化工程总体布局，以达到节约工程投资、减小施工难度、缩短工程工期、便于工程运行管理的最终目的。

关键词：连通工程 总管方案比较 合理优化 总体布局

中图分类号：TV67 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）11（a）-0067-02

宁夏中南部地区，尤其是固原市的原州区和彭阳县、西吉县的全部及海原县的部分地区，位于宁夏中南部干旱带缺水地区，干旱少雨，蒸发强烈，水资源严重匮乏且时空分布不均，群众的生活、生产长期没有稳定可靠的水源保证。多年来国家和自治区投入了大量的财力和物力，先后建成了一批扬黄扶贫和人饮解困、人饮安全工程，初步解决了部分群众的饮水困难，但由于水资源严重短缺和连续干旱，宁夏中南部地区的城乡居民生活用水依然得不到保障，严重影响了当地群众的生活生产和社会稳定。

1 连通总管线路方案比选

1.1 线路一

总管由中庄水库流量控制室取水泵站的出水池引水，沿途经深沟林场、孙家庄，穿中水河后再沿山坡脚至硝口，然后沿309国道向北布置，经恭家庄、硝河、黄家咀后绕过上店子水库左坝肩向西至原州区与西吉县县界、固西引水加压泵站下游100 m处布置扬水泵站，扬程122.3 m，然后自流经下坪水库左岸、米蒿滩、黑鹰沟、余家套、小坡、二营沟至309国道，再沿309国道经金银淌、车路沟、夏寨、铁家窑，输水至西吉县规划的何洼水厂，总管长56.12 km。

1.2 线路二

总管由中庄水库流量控制室取水泵站的出水池引水，沿途经深沟林场、孙家庄，穿中水河后再沿山坡脚经包家堡、深沟、曹家河，然后穿309国道向北布置，经恭家庄、硝河、黄家咀后过上店子，过上店子水库后新建加压泵站，布置1.6 km长的压力管道至刘家沟后沟梁新建高位蓄水池，再从高位蓄水池起铺设输水总管，途经刘家沟、高崖、偏城后沿309国道向西，途经唐家套、田家梁、下堡子，再沿309国道经车路沟、夏寨、铁家窑，输水至西吉县何洼水厂，总管长70.5 km。其中穿田家梁布置长2.5 km的隧道1座。

1.3 线路三

总管由中庄水库流量控制室取水泵站的出水池引水，沿途经深沟林场、孙家庄，穿中水河后再沿山坡脚经包家堡、深沟、曹家河，向西南转向，继续沿309国道布置，过哨口后新建加压泵站，经1.0 km扬水管道至南山顶新建高位蓄水池，再从高位蓄水池起铺设输水总管，沿309国道途经赵千户、偏城、田家梁、下堡子、车路沟、夏寨、铁家窑，输水至西吉县何洼水厂，总管长54.4 km，其中穿偏城梁隧道长3.7 km，穿田家梁隧洞长2.5 km，2座隧洞总长6.2 km。

1.4 线路四

总管由中庄水库流量控制室取水泵站的出水池引水，管道沿固将公路布置，至海子村后，途经红庄、张易、马莲乡、将台、张家咀头后向北铺设，再经隆堡、硝河、夏寨后西转，经大滩口、短岔，后输水至西吉县自来水水厂，总干管长86.8 km，其中穿六盘山梁隧道长度18.4 km。

1.5 方案比选

根据主管线输送至各已建和规划建设供水工程蓄水池高程、供水人口、供水量的统计，由于大部分已建和规划建设供水工程高位蓄水池高程在1 850～2 050 m之间，且县城供水、西部人饮等需水量较大的工程蓄水池高程均在1 950～2 000 m之间，从降低工程运行费用及尽可能减少资源浪费的原则考虑，坚持高水高用、低水低用，并考虑沿程水头损失，确定主管线扬水泵站出水高程不应过高，否则将会大幅度增加不必要的运行费用。拟定的4条线路均须穿山脊，线路二、三、四主管线穿山脊需布设隧洞，长度分别为2.5 km、6.2 km、18.4 km，线路一无需新建隧洞。

隧洞投资较高，每公里投资在1000万元以上，隧洞越短，投资越低。隧洞工期较长、施工难度较大、对施工安全较不利；要缩短隧洞长度则需采取抬高蓄水池扬程的方式。线路二蓄水池最低高程为2 120 m，比线路一高82 m，年运行费增加229.4万元，按设计水平年15年计算，共增加运行费3 441万元；线路三蓄水池的最低高程为2 180 m，比线路一高142 m，年运行费增加397.3万元，按设计水平年15年计算，共增加运行费5 960万元；线路四蓄水池的最低高程为2 280 m，比线路一高242 m，年运行费增加677万元，按设计水平年15年计算，共增加运行费10 155万元。综上所述，从工程综合评价看，线路一均优于线路二、三、四，故推荐线路一作为设计方案。

2 连通总管排数比选

2.1 方案一：全段一排管道布置方案

连通总管自中庄加压泵站高位水池起至何洼净水厂均采用单排管道，设计流量0.511 m3/s，直径800 mm，管道总长55.42 km，管道部分投12 483.26万元。

2.2 方案二：前段双排+后段单排布置方案

以南套子梁加压泵站为界分前段和后段。前段自中庄加压泵站高位水池起至南套子梁加压泵站止，采用双排管道，单管设计流量0.256 m3/s，直径600 mm，单排管道总长24.56 km；后段自南套子梁加压泵站起至何洼净水厂止，采用单排管道，设计流量0.511 m3/s，直径800 mm，管道总长30.86 km，管道部分投15 277.43万元。

2.3 方案三：全段双排布置方案

连通总管自中庄加压泵站高位水池起至何洼净水厂均采用双排管道，单管设计流量0.256 m3/s，直径600 mm，单排管道总长55.42 km，管道部分投18 091.69万元。

2.4 方案比较

投资比较：从以上比较看出，管道排数越多、投资越大，方案一投资最低，方案二其次，方案三最高。从投资角度讲，方案一更优。

运行费比较：管道运行费用主要为维护费，投资越大维护费越高；因此，运行费方面比较，方案一更优。

施工条件比较：连通总管沿线地形起伏较大，部分段落场地狭窄，单管与双管布置方案相比，施工难度更小，占地更少，施工更方便，方案一更优。

综合比较，推荐方案一，即西吉连通总管全段采用单管布置方案。

3 结语

通过以上方案比较，根据西吉县受水区连通工程布置情况，尤其是中庄水库至西吉县城连通总管沿线的地形地质条件和对水位的要求，为了降低穿越六盘山北麓的南套子梁分水岭加压泵站扬程、同时有利于西吉县净水厂的布置，要求西吉县连通总管穿越南套子梁分水岭的水位在1 930 m，选择能降低工程投资的线路方案。

参考文献

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