文瀛湖—御河水源置换工程初设实践

王亚玲

（大同市文瀛湖风景区管理处，山西 大同 037000）

1 工程概况

大同市文瀛湖—御河水源置换工程通过新建渠道（管道）将文瀛湖与御河西干渠、御河连通，利用文瀛湖现有水源条件（孤山水库、引黄水、册田水库）及配套设施，以地表水源置换地下水方式为御河西干渠灌区现状所有井灌面积和十里河牧草区提供灌溉水源，同时实现向御河补充生态水的功能。

2 工程任务和规模

2.1 建设任务

本次工程包括渠道工程和管道工程，供水水源主要为孤山水库水源、引黄水、册田水库引水水源。

渠道工程总长度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，包括进水闸、节制闸、分水闸、交通桥、倒虹吸等。

管道工程主要为御河与十里河交汇处的牧草地提供灌溉水源，线路总长6.23 km，输水方式采用有压重力流输水方式，压力管道沿线设排气阀井、分水阀井、检修阀室、流量计井、末端出水池。

2.2 建设规模

工程供水规模为置换御河灌区现状井灌区0.25万hm2，同时为0.079万hm2规划退耕还草灌区提供灌溉用水。置换的机井灌溉区涉及位于御河西干渠下游两侧的17个村庄，根据灌溉制度计算置换井灌区年需水量为857万m3，退耕还草后年需水量344万m3，共需水1 201万m3。

渠道设计流量规模同时考虑孤山水库与文瀛湖水库联合调度运行，孤山水库上游发生小于30 m3/s洪水时，洪水由文瀛湖水库承担调蓄，同时也是孤山水库向文瀛湖水库补水的重要水量来源，结合现有排洪通道初步确定下游排水流量为10 m3/s。

3 工程布置及等别

3.1 总体布置

新建渠道始于文瀛湖南侧，止于御河大桥北御河河堤处，线路为东北～西南走向，在文瀛湖南侧建渠首进水闸，渠道自进水闸穿文瀛湖南堤后，沿规划的绿色廊道向南至方特南路，其后沿其北侧向西至原有御河西干渠，此处布置1号节制分水闸将水泄至御河西干渠中。利用原有御河西干渠1.3 km，在近高铁站处布置2号节制分水闸，向西新建管道进行分水至御河及十里河牧草区。

压力管线从2号节制分水闸开始向西至G208国道，沿道路东侧向南至小南村北，折向西与御河连通，在桩号3+265处管道设置分水阀井，其后压力管线在御河大桥北侧通过御河后，向南埋设至田村东北角末端出水池。

3.2 工程等别和建筑物级别

根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL250—2017）、《灌溉与排水工程设计规范》（GB 50288—99），确定本工程等别为Ⅲ等。根据《水利水电工程合理使用年限及耐久性设计规范》（SL654—2014），本工程主要建筑物为4级，次要建筑物为5级，使用年限均为30年。主要建筑物洪水标准为20年一遇洪水设计，50年一遇洪水校核。

4 工程设计与施工

4.1 渠道设计

本次设计渠道最小流量为3.25 m3/s，最大流量采用10 m3/s，0+000—1+800段输水渠道断面采用梯形断面，蓄水深1.5 m，底宽13 m，两侧边坡为1∶5，渠深1.6～2.6 m；2+450—3+805段输水渠道断面也为梯形断面，蓄水深1.0 m，底宽9 m，两侧边坡为1∶3，渠深1.6 m。两侧边坡水面以下种植水草，水面以上护坡采用生态草皮，渠底防渗采用铺设复合土工膜。

4.2 管道设计

本工程从2号节制分水闸处开始布置管道，利用御河西干渠和牧草水源地的地形落差，将水输送至牧草地出水池，2号分水闸处管道起始高程为1 044.9 m，管道末端牧草地出水池高程为1 010.3 m，地形落差为34.6 m。根据牧草地灌溉制度，设计流量为0.43 m3/s，输水管道采用DN600球墨铸铁管。

4.3 主体工程施工

工程采用非汛期全断面导流方式，土方开挖采用1 m3挖掘机，回填采用74kW推土机推土压实，并结合蛙式打夯机夯实，开挖料用于回填，就近堆放；混凝土采用0.4～0.8 m3混凝土搅拌机拌制，人工立模绑扎钢筋，机动翻斗车或手推胶轮车运输入仓浇筑，插入式振捣器振捣；沥青路面开挖采用液压锤凿除，拆除料运输采用1 m3装载机，8 t自卸车运至附近垃圾场内；管道安装采用汽车起重机吊装，安装、打压实验和回填应同时进行。

5 投资估算及工期

工程总投资12 833.75万元，其中工程部分投资8 314.06万元（建筑工程5 940.14万元，机电设备及安装工程200.83万元，金属结构设备及安装工程394.52万元，施工临时工程325.47万元，其他费用1 057.19万元，基本预备费395.91万元）；建设及施工场地征用投资4 353.10万元；水土保持工程投资97.39万元；环境保护工程投资69.20万元。工期12个月。

6 影响评价

6.1 环境影响评价

本工程施工期产生的废水、废气、噪声等短期内会对自然环境和施工人员产生影响，采取相应措施后不利影响即可避免。

运行期的有利影响为可有效解决当地农业缺水问题，有效保护地下水。

6.2 经济评价

本项目经济内部收益率为12.85%，大于社会折现率8%，经济净现值5 547万元，大于零，说明项目在经济上是合理的。经过经济敏感性分析，项目具有较好的经济抗风险能力。经济分析结果表明，本项目具有较好的经济效益。

7 结论与建议

工程年设计供水能力1 201万m3，年可置换当地井灌区地下水857万m3，年可向牧草灌区提供水量344万m3；输水渠道设计灌溉流量3.25 m3/s，其中退耕还草灌区需水流量0.43 m3/s，御河生态补水流量0.4 m3/s，灌溉需水流量2.42 m3/s，最大退水流量10 m3/s。

项目实施后文瀛湖水库的调度运行方式将发生改变，建议调整文瀛湖水库的调度运行方案，并经主管部门批准后执行。同时尽快提供工程井灌区配套设计资料，以便完善井灌区灌溉水源衔接设计。

工程建成后需进一步做好沿线标志设置，建立健全管道日常维护管理制度，以确保供水管道安全运行。