武乡县东干线供水工程方案比选

曹崇文

（山西省水利水电勘测设计研究院，山西 太原 030024）

1 工程概况

在攻坚大水网建设的同时，武乡县作为受益县启动了小水网供水工程，形成以“关河水库供水工程为龙头，横贯东西，两库供水工程为辅助，重点县项目为补充”的水网供水体系。武乡县东干线供水工程从关河水库取水，沿浊漳河和蟠洪河布置管线，主要满足武乡县东部规划范围内村镇居民生活用水、潘洪工业园区用水和农业灌溉用水。

2 工程方案比选

2.1 供水方式选择

输水可采用明渠、隧道、管道等多种形式，针对本工程供水对象的特点，从取水可靠性、利用富裕水头、水质要求、工程占地和运行管理维护等方面综合比较，认为选择管道供水方式最优。

管道输水可以很好地适应工程沿线山区灌溉要求，充分利用线路地形高差，采用重力有压流或加压输水；管线布置灵活且输水渗漏少，保护水质，几乎没有蒸发也不被污染；管道输水可节省土地资源，除线路加压泵站、阀井等少量永久占地外，其余均为施工临时占地；管线一般根据地形起伏布置，穿越道路、河渠均采用地埋式倒虹吸，彻底解决了输水和洪涝、输水和交通的矛盾，对环境影响小，管理方便；大部分管道采用柔性接口，少量的地基沉陷不受影响，同时具有一定的抗震性，工程运行较为安全。

2.2 供水线路选择

武乡县东干线供水工程取水水源为关河水库库水，受水区分别包括供水沿线故县乡、贾豁乡、大有乡和蟠龙镇4个乡镇的农田灌溉，灌溉面积1666.67hm2；蟠龙镇、韩北乡2个乡镇行政村2.3万人的生活用水；工业受水区主要为潘洪循环经济工业园区。根据取水水源和受水区分布情况，提出高线方案和低线方案进行比较。

低线方案：本方案在关河水库引水发电洞调压分水阀室取水，阀后管道利用地形和库水落差靠重力自流输水，管线沿电站厂房和上坝公路之间铺设，过五墨铁路线后沿浊漳河岸边阶地向东南方向铺设，经连元、故县乡政府、道班、里庄、长乐等村镇，在李峪村北的浊漳河滩地设李峪一级泵站，水流经调压阀后进入泵站进水池，泵站加压后出水管道采用直径800 mm的钢管继续沿河滩前行，在大有河口折向东从南沁公路桥及武墨铁路桥下穿过，然后沿大有河逆向东行而上，送至东庄村西侧的高位出水池。出水池后利用地形落差重力输水，管道沿东庄村间冲沟埋设，在凯丰化工有限公司折向南进入蟠洪河，然后沿蟠洪河河滩逆河东上，在河不凌村附近向农业和生活分水后，主线继续向东输水，至祥良村附近设祥良二级加压泵站，泵站加压后，管线继续沿蟠洪河河滩布置，至庄里桥附近结束。农业灌溉根据地块分布，在供水干线设3条支线，采用重力流或加压点扬水，实现1666.67 hm2农田灌溉。

低线方案供水干线长44.98km，支线全长91.8km，灌溉农田1666.67 hm2，工业供水633.6万m3，生活供水86.4万m3，干线加压泵站2座，支线加压泵站1座，加压点3处，总装机功率3458 kW。沿线设排气阀井330个、排水阀井273个、检修阀井15个、流量计井27个、分水阀室23座，调节阀室64座，穿河（沟）段29处，穿等级公路和铁路共8处。

高线方案：在关河水库溢洪道东北侧冲沟内布置库区取水泵站提水，向东北方向扬水至圪针庄二级泵站，出水管沿途经十里坡、大长堙等村间公路至杨桃湾村西南最高点新建高位水池，经出水池后利用地形落差重力自流经王和垴村、上西庄村、槐树堙、圪道村、新庄村、秦家烟村等，在河不凌村附近至蟠洪河。管道在进入蟠洪河后分别向上下游工业区和河不凌水厂供水，其中上游线路沿蟠洪河滩逆流向东北向埋设，至寨坪村附近设寨坪三级加压泵站，管道继续向东前行至庄里桥附近工业园区结束；下游线路接自河不凌水厂附近新建的调蓄水池，沿蟠洪河向西南铺设，依靠地形落差重力流输水至上北漳村附近；生活供水直接从河不凌水厂附近新建的调蓄水池取水。供水管道采用钢管和球墨铸铁管，管径400～700 mm，沿线3座泵站，装机功率3280 kW。

农业灌溉根据地块分布，在供水管线设16个分水口，通过分水阀分水后采用重力流或设加压点扬水，实现1666.67 hm2农田灌溉。支线全部采用聚乙烯管（PE 管），管径 140～400 mm，支线全长 86.9 km，沿线设6处加压点，装机功率169.5 kW。

高线方案供水干线长56.63km，支线全长86.9km，灌溉农田1666.67 hm2，工业供水720万m3，生活供水86.4万m3，干线加压泵站3座，农业灌溉支线加压点6处，总装机功率3449.5 kW。管道沿线设排气阀井312个、排水阀井250个、检修阀井22个、流计井24个、分水阀室19座、调压阀室60座，穿河（沟）段23处，穿等级公路、铁路段7处。

两方案均可满足工程需要，线路在蟠洪河段基本重合，从取水方式、供水线路布置、农业灌溉、施工条件、管理运行及工程量投资等方面进行比较，低线方案投资较低，施工条件好，低线方案年运行管理费用较高线方案低699万元，且便于管理。因此，推荐采用低线方案。

3 工程总体布置

3.1 供水干线工程

供水干线工程线路为低线线路，供水干线自水源地关河水库取水送至洪水镇的庄里桥，线路全长约44.98 km，管道直径400～800 mm，管材选用钢管和球墨铸铁管，设计流量0.094～0.728m3/s。

由于受水企业分布在蟠洪河庄里桥—上北漳村沿河两岸21.5 km范围，不能集中布置末端事故水池，因此在蟠洪河沿岸设置3个1.0万m3的调蓄水池，以满足附近企业就近取水需求。

3.2 灌区工程布置

农业灌溉共计1666.67 hm2，主要分布在故县乡、贾豁乡、大有乡和蟠龙镇4个乡镇。考虑到灌溉范围内地形起伏大，各灌区所需流量小，此次设计采用管灌。各村农田灌溉首先考虑重力有压输水灌溉，如压力不满足地形要求时设加压点提水，在灌区高点设出水池。

农业灌溉根据地块分布，在供水干线设3条支线，采用重力流或加压点扬水。其中3支线灌溉面积1313.33 hm2，灌溉流量0.394m3/s，需设石佛沟加压泵站加压后再设分支线对灌区进行灌溉，除3支线采用球墨铸铁管外，其余支线全部采用聚乙烯管（PE管），管径160～280 mm，支线全长91.8 km，沿线设泵站1座，加压点3处，装机功率1011.5 kW。

4 结论

随着武乡县经济的不断发展，各行业需水量持续增加，尤其是潘洪河沿岸的工业园区内需水矛盾突出。武乡县东干线供水工程以关河水库为供水骨干工程，可最大限度地开发利用地表水资源，是缓解武乡县水资源供需矛盾的唯一途径，因此，建设武乡县东干线供水工程是十分必要的。