大型引调水工程取水方案及线路比选

颜 婷

（四川水发勘测设计研究有限公司，四川 成都 610072）

大型引调水工程取水方案及线路的比选工作，是确保工程设计科学性、合理性和可行性的关键步骤。这一过程不仅涉及工程的技术细节，还关系到工程的经济效益和社会效益。只有通过科学合理的比选，才能确定最佳方案，确保引调水工程的顺利实施和运行。因此，在进行大型引调水工程设计时，必须认真对取水方案及线路进行比选，线路的长度需要尽量缩短，以减少输水时的阻力和能耗，降低工程投资。鉴于此，本文结合实例针对大型引调水工程取水方案及线路必选进行研究，以期为类似工程积累经验。

1 引调水工程路线方案设计及渠道布置的基本原则

引水工程是一种复杂的系统工程，它不仅关系到水资源的合理利用和调配，还涉及工程建设的可行性、经济性和环境保护等多方面因素，在进行引水工程路线方案设计及渠道布置时，需要遵循以下几个基本原则：

1.在选择引水工程的路线时，首先要全面考虑地形地势和水资源的分布情况。理想的路线是既能最大限度地利用自然地势促进水流，又能有效地连接水源和用水点。干渠和支渠的布置应尽量沿等高线或分水岭进行，以减少工程对地形的改造和对环境的影响。斗渠的布置则应考虑与等高线交叉，以便有效地跨越地形低洼或障碍物。

2.在保证工程质量和功能的前提下，应尽量减少工程投资和施工难度。这意味着在设计过程中要力求渠线的长度最短、线形最平顺，尽量避免大量的深挖和高填作业。同时，应避免渠道穿越城镇、村庄和工矿企业区域。如果无法避免，那么必须采取相应的安全防护措施，以保障工程施工和运行的安全。

3.在整个工程设计过程中，必须充分考虑工程运行的安全性和稳定性，避免引水工程对环境和周边社区造成不良影响。这就要求在渠系建筑物的选址和设计上，应避开地质条件不良的段落。对于无法避开的地段，应采取适宜的布置型式和地基处理措施，以确保工程的长期稳定性和安全性。

4.在规划和设计引水工程时，应优先考虑现有水利设施的利用，以及对水资源的合理调配和有效利用，避免重复建设和资源浪费。同时，应注意保护生态环境，避免因工程建设而造成的生态破坏和水资源污染。[1-4]

2 工程概况

本文以某大型引调水工程引水线路设计为例，对水源及线路的选择进行比选设计。

该大型引调水工程以城乡生活生产供水、农业灌溉用水为主，并为改善区域生态环境创造条件。渠首引水流量大于50m3/s，年引水流量大于10 亿m3，灌溉面积大于150 万亩，工程等别属于I 等，工程规模为大（I）型，引水工程由进水口、输水线路、调蓄水库等组成。

3 引水工程取水水源及线路方案比选

3.1 水源选择

该工程拟用单水源集中水源供水方案，解决渠道全供区的缺水问题，本着“节水优先”“先当地、后外水”“优先挖潜、适当开源”等原则，按照“从内到外、由近及远”的顺序，拟定如下水源方案：

1.电站A 取水方案：该取水水源取自电站A，输水总干线自西向东分别跨江A、江B 后分多条干线控制引调水工程全部供水区。

2.电站B 取水方案：该取水水源取自电站B，输水总干线自西向东在某地区分水后，北干线继续向东，分别跨江A、江B后，分干线控制引调水工程全部供水区。

3.水源选择：从最大限度地利用自然地势角度分析，电站A 取水口的优势在于控制高程明显较优，具备自流为水库充水的条件；但从工程投资分析，电站A取水口最大可引水量低于电站B 取水口，需通过建设更多的水源区水库工程调蓄来达到同样的供水规模，预计水库部分投资需相应增大；从发电影响的角度来分析，电站B 取水口影响电量明显低于电站A 取水口。综合各方面因素来考虑，电站B 取水口相对较优，进一步比选需结合引水路线布局。

3.2 引水工程线路方案比选

引水工程线路选择是整个引水工程方案设计的核心内容。在选择引水工程线路时，需要综合考虑地形地势、水资源分布、工程投资、施工难度等因素。对该引水工程供水区地形条件进行分析，工程供水区整体地势西北高，东南低，水源工程位于供水区以西，整体总干线走向为自西向东延伸，结合上述水源方案，引水工程输水线路拟定如下。

3.2.1 电站A 取水方案输水线路

拟定总干线1条，总干线全长269.68km，干线3条，其中，干线1 长98.7km，干线2 长41.03km，干线3 长106.49 km，其余分干线、支线及充水支线合计703.35km，输水线路总长1219.25km。

3.2.2 电站B 取水方案输水线路

拟定总干线1 条：总干线全长：225.91km.干线4 条，其中北干线长40.5km，南干线长98.7km，干线3 长41.03 km，干线4 长106.49km，分干线、支线及充水支线合计608.22km，输水线路总长1120.83km。

3.2.3 线路比选

1.输水线路建设条件。电站A 取水线路方案隧洞进口埋深大，可能存在软岩变形、地下水丰富、水头高的地质问题，遇断层可能突泥涌水，过灌口组地层有钙芒硝，存在地下水硫酸盐腐蚀性问题。

电站B 取水线路方案隧洞经过含钙芒地层，硝硫酸盐腐蚀性问题仅在过江A 倒虹吸处较突出。后段存在碳酸盐岩的突泥突水；穿江A、江B 底隧洞的涌水及围岩稳定问题。[5-8]从建设条件来看，电站B 取水方案线路建设条件相对较优。

2.输水线路总体长度。电站A 取水方案输水线路总长1219.23km；电站B 取水方案输水线路总长1120.83km；两个方案差异不大。

3.施工难度。电站A 取水方案主体工程施工：总干线前段隧洞采掘进机施工；穿江倒虹管采用盾构机施工，对施工工艺要求较高。电站B 取水方案主体工程施工：穿江倒虹管采用盾构机施工，对施工工艺要求同样较高，两个方案施工难度相当。[9]

4.工程投资。从工程投资角度分析，电站B 取水方案投资最少，电站A 取水方案投资较高。

4 结论

电站A 取水方案最大的优势为引水高程较高，总干线上调蓄库容大，并可以自流为整个供水区配水，劣势为线路布置隧洞投资大，同时影响的电站梯级较多，工程总投资大，电站B 取水方案最大的优势为最大可引水量总体较电站A 取水方案引水多，影响的电站梯级较少，工程总投资相对较少；从输水线路长度、工程投资、建设条件、施工难度等方面综合比较，电站B 取水方案下的线路布置要优于电站A 取水方案。引水工程路线方案设计是一项复杂的工作，需要综合考虑地形地势、水资源分布、工程投资、施工难度等因素，从而确定最佳的引水工程路线。通过合理的引水工程路线方案设计，可以提高工程的经济性和可行性，减少对环境的不良影响，从而更好地服务于人民群众的生产生活。[10]

5 我国引调水工程的发展趋势与展望

引调水工程作为解决我国地区间水资源分布不均衡的重要手段，发展前景广阔。

未来，随着科技水平的不断提高，引调水工程在我国将得到更广泛的应用。

首先，未来引调水工程将更加注重节约用水。随着我国城市化进程的加快和人口数量的持续增长，水资源面临着前所未有的挑战。因此，未来的引调水工程将更加注重节约用水，以实现水资源的可持续利用。这包括在工程建设过程中，采取高效节水措施，如雨水收集、废水再利用等，以最大限度地减少对水资源的消耗。同时，引调水工程还需要通过科学的水资源调度和管理，确保水资源的合理分配和利用。这包括根据各地的水资源状况和用水需求，制定合理的水资源调配方案，以满足人民生活和工农业用水的需求。[11]

其次，引调水工程将更加智能化。未来，随着人工智能、大数据等技术的快速发展，未来的引调水工程将更加智能化。通过运用这些先进技术，可以实现更加精准的水资源调度和管理。例如，通过实时监测水质、水量等数据，可以及时发现和解决水资源利用中的问题，确保水资源的安全和稳定供应。此外，智能化技术还可以帮助引调水工程实现自动化运行和维护，提高工程的安全性和效率。例如，通过自动化控制系统，可以实现对水泵、阀门等设备的远程监控和控制，确保工程的安全稳定运行。

此外，引调水工程将更加注重生态环境保护。在引调水工程建设中，生态环境保护始终是一个不可忽视的问题。未来的引调水工程将更加注重生态环境的保护和恢复。在引调水工程的规划和设计中，将充分考虑当地生态环境的特点，采取措施保护和改善当地生态环境，实现可持续发展的目标。未来我国引调水工程的发展趋势是节约用水、智能化和生态化。只有坚持可持续发展理念，才能实现引调水工程的长远发展目标，为我国水资源保障和经济社会发展提供有力支撑。同时，引调水工程还需要采取措施保护和改善当地的生态环境。例如，通过建设生态湿地、植树造林等方式，可以有效改善当地的生态环境质量，实现人与自然的和谐共生。