李國偉,劉小進(jìn)
(山東省淄博市水利勘測設(shè)計院,255020,淄博)
山東省淄博市是全國嚴(yán)重缺水城市之一,主要依靠大武地下水和引黃水作主要水源,近年其中心城區(qū)的供水狀況日趨緊張。在進(jìn)行城鄉(xiāng)同源同網(wǎng)供水工程建設(shè)中,淄博市利用太河水庫總干渠進(jìn)行無調(diào)蓄水庫遠(yuǎn)距離調(diào)水直接進(jìn)入凈水廠,較好地解決了農(nóng)業(yè)供水與城市供水的矛盾。
太河水庫位于淄博市淄河中上游的淄川區(qū)太河鄉(xiāng),距離中心城區(qū)約40 km,控制流域面積780 km2,主要用于農(nóng)田灌溉、部分城鄉(xiāng)供水和大武水源地的補(bǔ)源。水庫總庫容1.833億m3,興利庫容1.128億m3。水庫灌區(qū)有一條總干渠及三條干渠,設(shè)計灌溉面積2.67萬hm2,其中總干渠直接控制灌溉面積0.2萬hm2。
總干渠全長26.2 km,設(shè)計流量25m3/s,涉及張店、淄川、臨淄3個區(qū)的4個鄉(xiāng)鎮(zhèn)。除灌溉外,總干渠還擔(dān)負(fù)著向一干渠及二干渠提供生活和工業(yè)用水的任務(wù),現(xiàn)狀最大放水流量達(dá)10m3/s??偢汕酁榘角溃瑥澋垒^多。渠道為漿砌石矩形斷面,有7 m寬、4 m寬兩種??偢汕现饕ㄖ镉型炼?2條,石洞7條,箱形渡槽2座,U形渡槽6座,砌石渡槽16座,水閘16座,主要橋梁15座,灌溉自流口42個。
總干渠自1976年建成歷經(jīng)多年運行,目前主要存在以下問題:
①明渠裂縫及沉陷變形多,因滲漏而引發(fā)的凍融、溶蝕現(xiàn)象較嚴(yán)重;渠道內(nèi)常有農(nóng)藥容器、秸稈、生活垃圾等廢棄物,沿渠有部分生活污水或工業(yè)廢水排(滲)入,嚴(yán)重威脅正常的供水安全。
②渡槽槽身滲漏嚴(yán)重,鋼筋多處暴露且嚴(yán)重銹蝕;隧洞襯砌拱頂滲漏溶蝕較嚴(yán)重;水閘啟閉設(shè)備老化嚴(yán)重甚至缺失;10余座橋梁因損壞需拆除重建。
③管理手段落后,沿途村民私自取水現(xiàn)象嚴(yán)重。
根據(jù)多次實地踏勘與調(diào)研,供水線路選擇走淄川區(qū)羅村、走淄河灘地和走太河水庫總干渠等3個方案進(jìn)行比較。各方案的主要優(yōu)缺點見表1。
3個方案中,方案一供水線路較長,管道工程量較大,需穿過的村鎮(zhèn)較多,施工難度較大,尤其經(jīng)過羅村段煤炭采空區(qū),地質(zhì)條件復(fù)雜;方案二跨地市施工協(xié)調(diào)難度大,進(jìn)入城區(qū)后拆遷工程量大;而方案三利用了現(xiàn)有渠道工程,節(jié)省了工程投資,無征地及地界矛盾,雖然存在輸水二次污染隱患,但覆蓋好渠道是可以規(guī)避的,因此推薦采用方案三,即總干渠方案。
表1 供水線路比選表
表2 工程方案比選表
根據(jù)確定的總干渠輸水線路方案,經(jīng)過多次現(xiàn)場踏勘,進(jìn)一步篩選了明渠直供、管道供水、明渠+調(diào)蓄水庫等3個工程方案進(jìn)行比選。各方案的主要優(yōu)缺點見表2。
通過方案比選,方案二在現(xiàn)有渠道內(nèi)實施管道供水,運輸安裝困難,施工過程對現(xiàn)有供水干擾較大,并減少了原渠道的過水?dāng)嗝妫瑢r(nóng)業(yè)灌溉和沿途供水有嚴(yán)重影響;方案(三明渠+調(diào)蓄水庫方案),雖然提高了供水保證率,但調(diào)蓄水庫增加投資、增加水量蒸發(fā)損失和水質(zhì)面源污染,并需增設(shè)加壓泵站,增加了運行維護(hù)費用;總干渠直供方案利用現(xiàn)有建筑物,投資較省,運行維護(hù)簡便,比較合理、可行。因此推薦采用方案一,即明渠直供方案。
依據(jù)以上的優(yōu)選方案進(jìn)行的初步設(shè)計于2009年8月通過了專家評審。工程于2009年9月開工,2010年11月基本完成,其間經(jīng)過數(shù)次試通水運行,工程狀況良好,達(dá)到了業(yè)主單位的預(yù)期目標(biāo)。目前正準(zhǔn)備進(jìn)行竣工驗收。
充分利用現(xiàn)有渠道及其構(gòu)筑物,以現(xiàn)代化遠(yuǎn)程監(jiān)控調(diào)度技術(shù)為支撐進(jìn)行遠(yuǎn)距離無調(diào)蓄水庫的供水工程建設(shè),對于有多水源保證的區(qū)域來講是可行的。通過細(xì)致優(yōu)化的方案比選及設(shè)計,可以實現(xiàn)供水目標(biāo),減少建設(shè)調(diào)蓄水庫所帶來的遷占問題,大大降低工程投資,加快工程進(jìn)度,實現(xiàn)水利固定資產(chǎn)的增值,對于加快推進(jìn)城鄉(xiāng)一體化供水具有事半功倍的效果。