付晨星

（華北水利水電大學(xué)，河南 鄭州 450045）

1 工程概況

山西省萬家寨引黃工程位于山西省西北部，以黃河萬家寨水利樞紐為取水首部，是一項(xiàng)大型跨流域引調(diào)水工程，由萬家寨水庫樞紐、總干線、北干線、南干線和聯(lián)接段五部分組成。

聯(lián)接段工程是引黃工程向太原市供水的重要組成部分，上起南干線頭馬營入汾口，下接太原呼延水廠，全長139.53km。其中汾河水庫以上81.2km采用天然河道輸水，設(shè)計(jì)流量25m3/s，汾河水庫以下58.15km采用管（洞）輸水，設(shè)計(jì)流量20.5m3/s。

聯(lián)接段近期備用水源呼延調(diào)蓄工程位于引黃工程聯(lián)接段輸水線路尾部7號隧洞出口，由調(diào)蓄池、進(jìn)水線路、出水線路和進(jìn)場公路組成。

2 聯(lián)接段工程特點(diǎn)

聯(lián)接段工程的特點(diǎn)是：總干線、南干線每年八九月不輸水，用于事故檢修；聯(lián)接段每年不間斷輸水，無檢修期；總干線、南干線不輸水或因事故停止輸水時(shí)，利用調(diào)節(jié)水庫通過聯(lián)接段向太原市供水，而聯(lián)接段尾部近期無調(diào)蓄工程；聯(lián)接段輸水管線為單管輸水。

3 備用水源工程任務(wù)

呼延調(diào)蓄工程的任務(wù)是：引黃聯(lián)接段輸水系統(tǒng)因故障或設(shè)備檢修不能正常供水時(shí)，作為近期備用水源向太原市供水。

4 備用水源方案

根據(jù)聯(lián)接段工程特點(diǎn)，考慮到聯(lián)接段事故檢修期間，為保證不間斷向太原市供水，必須設(shè)置備用水源。為此，提出以下四個方案進(jìn)行比選。

方案一：臨時(shí)啟用自備井作為備用水源。保留抽取地下水設(shè)備，1~2個月試運(yùn)行一次，以便在需要啟用時(shí)能夠即時(shí)投入。該方案投資少、運(yùn)行可靠，不會造成地下水超量開采，鑒于此，考慮在太原市供水范圍內(nèi)采用臨時(shí)啟用地下水作為聯(lián)接段備用水源。

方案二：汾河二庫備用水源方案。根據(jù)汾河二庫地形、地質(zhì)條件，聯(lián)接段汾河二庫備用水源取水口布置在右岸大壩上游400m處，該處施工場地開闊，施工道路方便，爆破施工時(shí)對二庫碾壓混凝土壩影響較小。該方案主要建筑物包括進(jìn)水塔、隧洞、埋涵和交通橋。根據(jù)汾河二庫地形地質(zhì)條件和本工程區(qū)庫內(nèi)清水的要求，進(jìn)水塔布置在大壩右岸距大壩約400m處。為保證進(jìn)水塔在水庫最低水位時(shí)正常運(yùn)行，進(jìn)水塔前設(shè)引水渠，采用開敞式結(jié)構(gòu)，根據(jù)引水流量和過柵流速的要求，進(jìn)水塔進(jìn)口設(shè)計(jì)為3孔。輸水隧洞進(jìn)口與消力池相接，隧洞全長7km，為無壓隧洞。隧洞出口接無壓埋涵，埋涵進(jìn)入聯(lián)接段尾部進(jìn)水池。為解決進(jìn)水塔與岸邊公路之間的交通問題，在進(jìn)水塔檢修平臺與岸邊公路之間設(shè)交通橋1座，橋面寬3m，長40m。

方案三：呼延調(diào)節(jié)水庫備用水源方案。呼延調(diào)節(jié)水庫由調(diào)蓄池、進(jìn)水線路、出水線路和進(jìn)場公路四部分組成。調(diào)蓄池采用半挖半填而成，調(diào)蓄池池周呈“凹”字形，調(diào)蓄池頂周長1440.03m，壩頂寬5.0m，設(shè)計(jì)容積200萬m3。調(diào)蓄池大壩由主壩和副壩兩部分組成。進(jìn)水線路包括進(jìn)水閘、箱涵和五級跌水，總長262.766m。進(jìn)水線路從7號隧洞出口至呼延水廠銜接工程的節(jié)制閘上游樁號57+394.46處開始。0+011樁號設(shè)進(jìn)水閘1座，之后箱涵向北方向入池，箱涵末端設(shè)五級鋼筋混凝土跌水入池。出水線路由箱涵、壓力鋼管、流量調(diào)節(jié)閥室及連接流量調(diào)節(jié)閥室出水池與7號隧洞出口箱涵末端消力池的輸水箱涵組成，總長644.65m。引黃工程聯(lián)接段呼延調(diào)蓄工程進(jìn)場公路起點(diǎn)與呼延水廠進(jìn)廠公路相接，終點(diǎn)與呼延調(diào)蓄工程上壩公路及引黃專用公路相接，全長1.459km。

方案四：7號隧洞進(jìn)口調(diào)節(jié)水庫備用水源方案。在3號減壓閥室和7號隧洞進(jìn)口檢修通道之間利用掃石改河后的原汾河主河道建調(diào)節(jié)水庫1座。目前已建3號減壓閥室、河掃公路、輸水箱涵和7號隧洞進(jìn)口建筑物，最大有效庫容30萬m3。

5 方案比選

方案一投資省、運(yùn)行安全可靠。但根據(jù)太原市目前的實(shí)際情況，地下水價(jià)遠(yuǎn)低于引黃水價(jià)，關(guān)閉部分用水大戶的自備井較難，一旦關(guān)閉將成為永久關(guān)閉，如果將其保留作為備用水源，這些用水大戶會將自備井作為正常水源，一方面地下水超采將繼續(xù)發(fā)生，對太原市水生態(tài)環(huán)境造成不利影響；另一方面引黃水賣不出去，難以真正發(fā)揮效益。因此，就目前實(shí)際情況而言，引黃工程聯(lián)接段事故檢修期間臨時(shí)啟用自備井作為備用水源方案不可行。

方案二從供水量方面考慮能從根本上解決引黃工程聯(lián)接段事故檢修期間水源補(bǔ)給問題，但因汾河二庫上游經(jīng)過古交市區(qū)段，水源污染嚴(yán)重，水質(zhì)較差，難以滿足呼延水廠的水質(zhì)要求，該方案近期不可行。

方案四庫容小（僅30萬m3）、可提供的檢修時(shí)間短，且需對3號減壓閥室至7號隧洞進(jìn)口之間的輸水箱涵進(jìn)行改造，使投資增大（3120萬元），該方案性價(jià)比最低。

方案三投資11928萬元。從水生態(tài)環(huán)境、水質(zhì)及投資方面來看，具有較大的優(yōu)越性。但該方案受地形條件限制，容積不大，僅200萬m3，可作為近期備用水源。2010年前引黃聯(lián)接段按40萬m3/d供水考慮，能滿足5d事故檢修期的全部供水量要求。如果按照城市給水規(guī)范事故期供水量為70%考慮，僅以引黃水的70%計(jì)（為28萬m3），能滿足23d的事故檢修期供水。今后，隨著引黃供水量的增加，可尋求新的備用水源補(bǔ)充方案與呼延水庫共同承擔(dān)引黃聯(lián)接段備用水源任務(wù)。

綜上所述，方案三較其他方案具有明顯的優(yōu)越性。因此，本工程采用第三種方案。

6 結(jié)論

呼延調(diào)蓄水庫備用水源方案可以避免地下水重啟的弊端，水質(zhì)、水量也能滿足近期向太原市不間斷供水的要求，而且投資較少，可作為最優(yōu)備用水源方案。目前該工程運(yùn)行良好。