焦小琦

（陜西省水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，710001，西安）

引漢濟(jì)渭工程受水區(qū)涉及關(guān)中地區(qū)渭河沿岸的西安、咸陽(yáng)、渭南、寶雞等4市以及楊凌農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)、西咸新區(qū)。按照國(guó)家發(fā)改委《關(guān)于陜西省引漢濟(jì)渭工程可行性研究報(bào)告的批復(fù)》（發(fā)改農(nóng)經(jīng)〔2014〕2210號(hào)），引漢濟(jì)渭工程采用工程一次建成、分期配水的原則。2025水平年調(diào)水量10億m3，進(jìn)入關(guān)中水量9.3億 m3；2030水平年調(diào)水量 15億 m3，進(jìn)入關(guān)中水量13.95億m3。調(diào)入水量主要是供給關(guān)中地區(qū)渭河沿岸重要城市、縣城、工業(yè)園區(qū)。引漢濟(jì)渭工程建成后，置換石頭河水庫(kù)向西安市、咸陽(yáng)市的供水量，石頭河水庫(kù)將作為寶雞市供水水源，因此寶雞市是引漢濟(jì)渭工程的間接供水對(duì)象。

2009年，配合引漢濟(jì)渭調(diào)水工程項(xiàng)目建議書(shū)階段相繼開(kāi)展了 “引漢濟(jì)渭受水區(qū)輸配水工程規(guī)劃”“引漢濟(jì)渭工程秦嶺隧洞出口高程及受水區(qū)控制高程初步論證”等規(guī)劃工作。2012年配合引漢濟(jì)渭調(diào)水工程可研階段工作，開(kāi)展了“引漢濟(jì)渭受水區(qū)水資源配置專題報(bào)告”“引漢濟(jì)渭工程受水區(qū)水量配置規(guī)劃”等工作。2014年，編制完成了 “引漢濟(jì)渭輸配水干線工程總體規(guī)劃”。目前，正在開(kāi)展“引漢濟(jì)渭受水區(qū)輸配水工程項(xiàng)目建議書(shū)”工作。

上述各項(xiàng)規(guī)劃工作，對(duì)受水區(qū)供水對(duì)象的選擇、水量的配置進(jìn)行了充分的論證，受水區(qū)輸配水工程總體布局基本形成，為下一階段工作打下了良好的基礎(chǔ)。

一、受水區(qū)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)及自然條件

1.關(guān)中地區(qū)概況

關(guān)中地區(qū)渭河流域是陜西省政治、經(jīng)濟(jì)、文化、商貿(mào)中心和自然資源、經(jīng)濟(jì)發(fā)展重點(diǎn)區(qū)域，一直是國(guó)家和政府重點(diǎn)建設(shè)的核心地帶，是陜西省經(jīng)濟(jì)社會(huì)的主體。2010年年末總?cè)丝跒? 355萬(wàn)人，其中城鎮(zhèn)人口1 280萬(wàn)人，城市化率54.38%；地區(qū)生產(chǎn)總值6 230億元，人均GDP 2.65萬(wàn)元。關(guān)中地區(qū)同時(shí)也是陜西省重要的糧棉油產(chǎn)區(qū)，有較好的農(nóng)業(yè)發(fā)展條件。

2.水資源條件

關(guān)中地區(qū)人口和經(jīng)濟(jì)總量分別占全省的62.8%和63.4%，但水資源量?jī)H占全省的19.4%，人均水資源量不足350 m3，屬于極度缺水地區(qū)。水資源分布總體是渭河南岸普遍高于渭河北岸，西部高于東部。長(zhǎng)期以來(lái)，由于水資源過(guò)度開(kāi)發(fā)，不僅加劇了供需矛盾，而且引發(fā)了一系列環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題，資源性缺水已成為制約關(guān)中地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的主要瓶頸之一。據(jù)分析，2030年關(guān)中地區(qū)需水量缺口達(dá)25億m3。

3.地貌及地質(zhì)條件

關(guān)中地區(qū)地處陜西省中部，總體地形為“兩山夾一河”，即秦嶺和渭北北山（老龍山、嵯峨山、藥王山、堯山等）之間的渭河中下游平原，也稱作關(guān)中盆地，地勢(shì)為南北高中部低，西部高東部低，中部是一個(gè)由西向東的地塹式構(gòu)造盆地，渭河自西向東穿過(guò)盆地中部，兩側(cè)是經(jīng)黃土沉積和渭河干支流沖積而成的“關(guān)中平原”。渭河兩岸依次分布的地貌類型是河漫灘、階地、黃土臺(tái)塬、山前沖洪積扇、山地。渭河南北臺(tái)塬高程600～900 m，盆地西緣高程700～800 m，東部高程400 m左右，最低處潼關(guān)高程325 m。渭河北部臺(tái)塬塬面寬闊平坦，連續(xù)分布，南部臺(tái)塬塬面比較窄小，呈斷續(xù)分布。

關(guān)中盆地內(nèi)堆積了厚達(dá)數(shù)千米的新生代碎屑巖，是典型的新生代斷陷盆地。區(qū)域內(nèi)基底斷裂處于秦嶺東西向構(gòu)造帶，祁呂賀“山”字形前弧東翼，新華夏系和隴西系4個(gè)構(gòu)造體系的復(fù)合部位，相互穿插，形跡復(fù)雜，斷裂十分發(fā)育，至今仍有活動(dòng)跡象。工程區(qū)地震基本烈度渭河南灃河以西為Ⅷ度，其余區(qū)域?yàn)棰鞫取?/p>

二、引漢濟(jì)渭受水區(qū)供水對(duì)象及水量配置

1.供水對(duì)象選擇

（1）供水對(duì)象選擇的原則

①解決缺水量最大原則：選取以關(guān)中地區(qū)規(guī)劃水平年二次平衡后的缺水量和缺水地域分布為依據(jù)，優(yōu)先解決缺水問(wèn)題突出又沒(méi)有其他水源可利用的地區(qū)。

②體現(xiàn)調(diào)水目標(biāo)原則：調(diào)水目標(biāo)以解決城鎮(zhèn)生活、工業(yè)為主，兼顧生態(tài)。

③體現(xiàn)重要性原則：優(yōu)先選擇經(jīng)濟(jì)條件好、經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度快、水資源利用效率較高的地區(qū)，根據(jù)關(guān)中城市群及西安國(guó)際化大都市發(fā)展需要，受水范圍要考慮重要的城鎮(zhèn)和工業(yè)園區(qū)。

④經(jīng)濟(jì)技術(shù)合理性原則：初步考慮工程可行性和經(jīng)濟(jì)合理性，在配水高程范圍內(nèi)以自流為主，投資及運(yùn)行費(fèi)相對(duì)較低。

⑤近遠(yuǎn)期結(jié)合、統(tǒng)一優(yōu)化配置原則：隨著引漢濟(jì)渭調(diào)水工程實(shí)施，水資源的配置將發(fā)生變化，結(jié)合現(xiàn)有的配水網(wǎng)絡(luò)，隨著供水量增大可分步實(shí)施，最大限度發(fā)揮工程效益，實(shí)現(xiàn)水量統(tǒng)一管理和調(diào)配。

（2）供水對(duì)象的選擇

在考慮缺水的緊迫性、地理位置、其他后備水源情況等因素，經(jīng)對(duì)受水區(qū)綜合分析，確定包括西安、咸陽(yáng)、渭南、楊凌4座重要城市，西咸新區(qū)的灃西、灃東、秦漢、空港、涇河 5座新城，興平、武功、三原、周至、戶縣、長(zhǎng)安、臨潼、高陵、閻良、富平、華縣11個(gè)中小城市，以及西安涇渭工業(yè)園區(qū)和渭北工業(yè)區(qū)，共計(jì)22個(gè)直接供水對(duì)象。

2.引漢濟(jì)渭水量配置

各供水對(duì)象水量配置遵循先當(dāng)?shù)厮?，后外調(diào)水；調(diào)入水與當(dāng)?shù)厮绰?lián)合調(diào)節(jié)共同滿足城市及工業(yè)園區(qū)供水需求。同時(shí)根據(jù)工程一次建設(shè)、分期配水的原則，確定按近、遠(yuǎn)期設(shè)計(jì)水平年分兩期配水：

①2025年引漢濟(jì)渭工程從漢江干流和支流子午河年調(diào)水量10億m3，扣除輸水損失后，進(jìn)入黃池溝受水節(jié)點(diǎn)水量為9.30億m3，入關(guān)中各城市配水系統(tǒng)凈水量為9.01億m3。

②2030年引漢濟(jì)渭工程從漢江干流和支流子午河調(diào)水量15億m3，進(jìn)入黃池溝受水節(jié)點(diǎn)的水量為13.95億m3，進(jìn)入關(guān)中各城市配水系統(tǒng)凈水量13.50億m3。各供水對(duì)象兩個(gè)設(shè)計(jì)水平年水量配置額見(jiàn)表1。

三、受水區(qū)輸配水工程總體布局

1.總體布局的原則和方法

輸配水工程總體布局的基本原則：①重要城市盡量采用并聯(lián)，提高輸水安全保證程度。②盡量減少跨越渭河、涇河谷地的次數(shù)，降低工程造價(jià)及失事風(fēng)險(xiǎn)。③主要干線輸配水量的差別避免太大，給干線緊急備用留有余地。④盡量避開(kāi)工程實(shí)施難度較大的區(qū)域。

輸配水工程總體布局的主要方法：①綜合地形以及輸配水權(quán)重關(guān)系等因素，對(duì)22個(gè)分散的供水對(duì)象初步進(jìn)行片區(qū)的劃分和整合。②對(duì)片區(qū)進(jìn)行連通，形成初步的線路框架，構(gòu)建受水單元在線路框架上的相互關(guān)系。③根據(jù)對(duì)供水對(duì)象城市布局及供水工程現(xiàn)狀、規(guī)劃的分析，規(guī)劃供水對(duì)象水廠，擬定輸配水線路的受水節(jié)點(diǎn)。④在基本線路框架和受水節(jié)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行輸配水線路的具體布置，形成不同的工程總體布局方案。

2.工程總體布局

根據(jù)布局原則和方法，輸配水工程先后擬定了4個(gè)總體布局方案，并進(jìn)行比選，分別是方案一周至咸陽(yáng)向北兩次過(guò)渭；方案二周至臨潼向北兩次過(guò)渭；方案三周至向北一次過(guò)渭；方案四周至向北臨潼向南兩次過(guò)渭（詳見(jiàn)圖 1～4）。

綜合對(duì)比分析以上4個(gè)方案，推薦方案三周至向北一次過(guò)渭為引漢濟(jì)渭受水區(qū)輸配水工程總體布局方案。該方案具有輸水線路過(guò)渭河次數(shù)少、南水兩岸受水區(qū)范圍覆蓋比例相對(duì)均衡、輸水干線獨(dú)立、供水安全性高、工程造價(jià)低、管理方便等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也能為構(gòu)建關(guān)中供水網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)造條件，有利于實(shí)現(xiàn)關(guān)中水系規(guī)劃的總體目標(biāo)。輸配水工程總體布局線路規(guī)劃有4條：

表1 引漢濟(jì)渭工程受水區(qū)供水對(duì)象配水量匯總表 單位：萬(wàn)m3

①渭河南干線：秦嶺隧洞出口黃池溝至華縣，沿途向戶縣、西安市、灃東新城、灃西新城、長(zhǎng)安區(qū)、臨潼、渭南市、華縣供水。

②過(guò)渭干線：黃池溝至渭北分水點(diǎn)，沿途向周至供水。

③渭北東干線：渭北分水點(diǎn)至閻良，沿途向興平、咸陽(yáng)市、秦漢新城、空港新城、涇河新城、三原、高陵、閻良、富平、西安涇渭工業(yè)園和渭北工業(yè)區(qū)供水。

④渭北西干線：渭北分水點(diǎn)至楊凌，沿途向武功、楊凌供水。

四、工程建設(shè)規(guī)模與布置

1.工程建設(shè)規(guī)模

按照引漢濟(jì)渭輸配水干線工程總體布局，輸配水干線總長(zhǎng)度334.39 km，其中渭河南干線長(zhǎng)175.72km，過(guò)渭干線長(zhǎng)19.8 km，渭北東干線長(zhǎng)112.83 km，渭北西干線長(zhǎng)26.04km。

從秦嶺隧洞末端黃池溝配水樞紐為起點(diǎn)，分為渭河南干線和過(guò)渭干線，按初步擬定的幾種分段流量計(jì)算方法分析，南干線的最大設(shè)計(jì)流量為43～49 m3/s，北干線的最大設(shè)計(jì)流量為27～29 m3/s。

2.工程布置方案

（1）工程布置的原則

①充分利用秦嶺輸水隧洞出口水頭，線路布置盡量節(jié)約水頭，盡量采用重力供水；減少運(yùn)行費(fèi)用，提高供水安全，管理方便。

②隧洞出口配水工程布置要考慮防洪安全和管理方便。

③盡量考慮與已成水源工程合理銜接，結(jié)合黑河給西安供水工程實(shí)際，本次供水線路底高程不低于黑河供水線路底高程。

④減少跨越河流的次數(shù)，減小造價(jià)，降低工程實(shí)施難度。

⑤考慮引漢濟(jì)渭工程秦嶺輸水隧洞以上工程線路事故檢修時(shí)，黑河水源給引漢濟(jì)渭配水工程供水。

（2）工程布置

根據(jù)以上工程布置原則，經(jīng)過(guò)對(duì)比論證初步形成了由黃池溝配水樞紐、渭河南干線、過(guò)渭干線、渭北東干線、渭北西干線五大部分組成的工程布置方案。

圖1 周至渭城向北兩次過(guò)渭方案一示意圖

①黃池溝配水樞紐

黃池溝配水樞紐位于秦嶺隧洞出口黃池溝內(nèi)，按照“兩進(jìn)、兩出、一放空、一溢流”的綜合使用要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，總?cè)莘e 2.4萬(wàn) m3。 “兩進(jìn)”：連接秦嶺隧洞、黑河水庫(kù)2個(gè)水源，不但接收引漢濟(jì)渭引調(diào)水，還可接收黑河水庫(kù)放水，使引漢濟(jì)渭工程實(shí)現(xiàn)與黑河水庫(kù)聯(lián)合調(diào)度的功能；“兩出”：向渭河南干線、過(guò)渭干線供水；“一放空、一溢流”：設(shè)置放空設(shè)施和溢流設(shè)施，便于檢修和保障安全。

②渭河南干線

渭河南干線西起黃池溝配水樞紐，東到華縣，線路總長(zhǎng)175.72km，以無(wú)壓輸水為主。沿線共布置箱涵34段，隧洞16座，倒虹21座，壓力管道21.95km，渡槽共3座，分水口（節(jié)制閘、分水閘）14座，退水閘7座及退水暗渠7條。

③過(guò)渭干線

過(guò)渭干線南起黃池溝配水樞紐，北到渭北分水池，線路總長(zhǎng)度19.8 km，全線采用壓力輸水，沿線共布置隧洞1座，倒虹2座，壓力管道3段，進(jìn)水池1座。

④渭北東干線

渭北東干線西起渭北分水池，東到富平、閻良，線路總長(zhǎng)112.83 km，全線采用壓力管道輸水，沿線共布置壓力管道11段，倒虹2座，加壓泵站1座，調(diào)壓池1座。

⑤渭北西干線

渭北西干線東起渭北分水池，西到楊凌區(qū)，線路總長(zhǎng)度26.04 km，全線采用壓力管道輸水，沿線共布置壓力管道4段，倒虹1座，加壓泵站1座。

4條輸水干線線路總長(zhǎng)度334.39 km，其中：隧洞100.44 km，壓力管道174.03 km，箱涵 40.37 km，倒虹 17.91 km。工程總體布置示意圖見(jiàn)圖5。

引漢濟(jì)渭受水區(qū)工程規(guī)劃工作中面臨一些重點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題，一是如何解決好調(diào)入水與受水區(qū)各個(gè)分片供水區(qū)域當(dāng)?shù)厮吹穆?lián)合調(diào)度問(wèn)題；二是如何解決好長(zhǎng)距離調(diào)水的反調(diào)節(jié)問(wèn)題；三是工程線路布置的困難主要集中在秦嶺北麓山前平原地表密集構(gòu)筑物的避讓與拆遷問(wèn)題、新建線路與已成其他工程線路的避讓與銜接問(wèn)題、穿越渭河谷地的時(shí)機(jī)問(wèn)題、渭北漢代墓葬群文物保護(hù)問(wèn)題、黃土臺(tái)塬區(qū)域輸水方式選擇問(wèn)題等。這些問(wèn)題還有待于在下階段工作中作進(jìn)一步深入的研究論證。