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［摘要］输水线路的选择对工程建设的影响至关重要，选择线路时通过考虑地形地质条件，工程投资等主要因素，科学布置输水线路方案，优化设计线路，经过方案对比确定最经济合理的输水线路。文章以龙里县铁厂水库为例，探讨了水利工程线路比较及方案的选择。
1龙里县铁厂水库工程概况
龙里县铁厂水库校核洪水位1226．5m(P=0．05%)，总库容1177万m3，设计洪水位为1225．0m(P=1%)，相应库容1041万m3，正常蓄水位为1224．0m，相应库容为962．0万m3，死水位1167．0m，最大坝高97．5m，工程建成后，P=95%供水量为927万m3/a;可灌溉806hm2农田，P=85%灌溉用水量为279万m3/a;下放环境水量257万m3/a。工程等别为Ⅲ等，工程规模属中型。铁厂水库的任务是城市供水、灌溉。铁厂水库工程主要包括水源工程和供水灌溉工程。水源工程主要建筑物有混凝土面板堆石坝、左岸岸边开敞式溢洪道、左岸取水、放空兼导流隧洞。供水灌溉工程主要建筑物有坝后提水泵站(向龙溪经济带供水)、供水输水管线、灌溉输水管线(自流)。
2输水线路方案布置
2．1输水线路布置原则
(1)输水线路尽可能避开村寨和人口密集区，减少沿途房屋搬迁和移民安置，减少施工时与村寨之间的干扰。(2)输水线路尽可能避开不良地形地质段。(3)输水线路宜因地制宜，合理分配水头，以隧洞、管桥等建筑物相结合，发挥各自的优点，选择最佳组合。(4)输水线路尽可能线短、顺直规整，以减小水位差和工程量，同时隧洞要能满足施工支洞的布置。
2．2输水线路布置方案拟定
工程受水区分为供水与灌溉片区，供水受水区为龙溪经济带，分布高程在1400～1480m之间；灌区位于水库下游万滩生态农业示范区，分布高程在1150m以下。根据工程受水区位置，工程供水灌溉分为供水输水管线工程与灌溉输水管线工程，灌溉输水管线工程与原摆绒水库工程输水管道相接，工程建成后，总供水量为1029万m3/年，灌溉806hm2。本次重点论述供水输水线路比较。龙溪经济带位于坝址北面，分水岭最低高程1520m，龙溪经济带位于朵花河北面，与铁厂水库所在河流湾滩河之间为高为分水岭台地，是风景名胜规划保护区，若供水管线完全避开保护区，只能从贵阳市花溪区绕过，亦可采用深埋长隧洞方式从景区下穿过。两种方案投资均很大，工程经济性差。猴子沟风景名胜区为省级风景名胜区，规划将风景名胜区保护等级划分为三级，即一级保护区、二级保护区和三级保护区，同时考虑水源保护区的特殊保护要求，将风景名胜区内的水源一级保护区划分为特级保护区。本工程供水管线穿越的为景区规划的三级保护区，根据保护要求，三级保护区内并未禁止供水管线实施。在征求景区主管部门意见后，景区主管部门同意本工程供水管线穿越景区三级保护区。若供水管线从景区三级保护区内穿过，供水管线有直线方案和绕线方案两种。从地形条件来看，若供水管线从景区内穿过，供水管线有方案1(绕线方案)和方案2(直线方案)两种，若供水管线减少在景区施工，供水管线布置有方案3(深埋长隧洞直线方案)从景区下面穿过，若供水管线完全避开猴子沟风景名胜区保护区，供水管线布置有方案4(绕贵阳花溪方案)。方案1:坝后泵站→高位水池→大寨隧洞→沙拉岩→下小寨→水落洞→末端水厂，方案2:坝后泵站→高位水池→大寨1#隧洞→大寨2#隧洞→下小寨→大寨3#隧洞→末端水厂，方案3:库内泵站→高位水池→大寨隧洞→朵花泵站→末端水厂，方案4:坝后泵站→摆戎隧洞→龙溪大道→末端水厂。方案1提水管线总长3．4km，重力流供水线路总长14．0km(其中，隧洞1．3km)，方案2提水管线总长3．4km，重力流供水线路总长12．3km(其中，隧洞长4．1km)，方案3提水管线总长3．0km，重力流供水线路总长11．2km(其中，隧洞长9．5km)，支洞长1．6km，方案4提水管线总长2．9km，重力流供水线路总长19．5km(其中，隧洞5．5km)，施工支洞长0．8km。
3输水线路方案比较
方案4(绕贵阳花溪方案)与方案1(从猴子沟景区穿过绕线方案)比，虽然避开了猴子沟风景名胜区范围，提水管线短0．5km，但供水管线长1．1km，隧洞长4．2km，施工支洞长0．8km，还要两次穿龙溪大道，且占地涉及贵阳市花溪区，征地工作量大，协调困难。方案3(从猴子沟景区深埋长隧洞直线方案)与方案2(从猴子沟景区浅埋穿过直线方案)相比，提水管线短0．4km，供水管线短6．7km，但隧洞长5．4km，施工支洞长1．6km，且需要采用二级提水，需增加一座泵站，不经济。参照类似工程，管径700mm球墨铸铁管按300万元/km，隧洞按1000万元/km考虑的话，方案4与方案2相比，方案4虽然减少了对景区的影响，但工程总投资增加约5000万元，且占地较大，不经济。方案3与方案2相比，方案3虽然在景区施工面少，但较方案2工程总投资增加约5400万元，且深埋长隧洞地下水较高，工期较长。综上所述，供水管线从猴子沟景区穿过(方案1)较绕贵阳花溪方案(方案4)经济的多，供水管线从猴子沟景区浅埋直线穿过(方案2)较从猴子沟景区深埋直线穿过(方案3)经济的多，且方案1，方案2穿越范围为猴子沟风景名胜区规划的三级保护区，不是核心区。故本阶段供水管线采用从猴子沟风景名胜区三级保护区穿过方案。分方案1(绕线方案)和方案2(直线方案)两个方案具体比较。从输水线路地质条件，管道及建筑物布置，输水管道及建筑物施工条件，工程占地，工程投资等方面对方案1和方案2的输水线路做了综合比较。两个方案输水管线穿越地层均为泥盆系高坡场组第一段(D3g1)白云岩夹少许泥质白云岩;泥盆系高坡场组第二段(D3g2)白云岩，泥盆系高坡场组第三段及石炭系下统岩关组革老河段(D3g3+C1y1)灰岩夹泥灰岩及条带灰岩;石炭系下统大塘组(C1d1)灰色砂岩夹页岩及1－5层无烟煤层;石炭系下统摆昨组(C1b)灰岩夹白云岩，地质条件相当。从管道及建筑物布置上来看，方案1线路总长14．0km，其中隧洞长1．33km，方案2线路总长12．3km，其中隧洞长4．1km，方案1虽然较方案2线路长度长1．7km，但本工程输水流量小，仅0．328m3/s，输水管道管径小，为700mm，管道每公里长度工程投资较隧洞每公里工程投资低很多，方案2工程投资反而较方案1高。从施工条件上来讲，方案1只有1条短隧洞，其余均为埋管施工，施工简单，方案2有两条隧洞，均较长，隧洞施工较管道施工复杂。从工程占地上看，方案1管道较长，占地较多，但管道均为临时占地，且占地较小，工程投资差异不大。综上所述，因本工程供水管道流量较小，管径不大，同等长度隧洞投资远高于管道投资，方案2较方案1虽然供水管线线路总长短约1．7km，但是供水管线上隧洞建筑物长度较绕线方案长了2．82km，方案2供水工程总投资较方案1多1730万元。故本工程输水线路选择经济性较好的方案1。
4结论
输水线路比选应考虑工程全局，根据各方面影响因素综合考虑管线布置方案，选出最为经济合理、社会影响最小的线路布置方案。龙里县铁厂水库输水线路涉及到省级风景名胜区，需充分了解风景名胜区保护区划分及保护条例等，与相关部门协调，分析输水线路布置所有可能的方案，进行综合比较后，确定最经济合理的布置方案。通过比较分析，对于山区小流量输水工程，同等长度管道投资远低于输水隧洞建筑物的投资，故山区小流量输水工程线路布置应尽可能避免隧洞等建筑物，选择隧洞方案时应进行方案经济技术比较确定是否合理。
作者:周华 单位:贵州省水利水电勘测设计研究院