高密市峡山水库向城北水库管道供水工程技术探讨

邱元成

【摘要】本文对高密市峡山水库向城北水库管道供水工程技术进行研究，分别提出了管道输水工程建设的必要性和管道输水工程技术方案比选分析。

【关键词】管道输水；供水工程；必要性

引言

高密市是一个水资源严重短缺的城市，人均占有当地可利用水资源量为317m3，低于全省人均水平，仅为全国平均值的1/7，世界平均值的1/25，按国际公认的M富肯玛克的水紧缺指标标准，全市人均水资源量远远小于维持一个地区经济社会发展所必需的1000m3的临界值。随着全市经济社会的快速发展，用水量急剧增加，峡山水库成为该市的重要水源地，每年通过全长28公里的引峽济高渠道向城北水库引水4800万m3，占全市供水量的2/3。由此，引峡济高灌区成为高密的一条主要的输水通道。目前，该渠道采用的土渠输水型式，存在沿程水量损耗大，沿途污染源多，水质安全存在诸多隐患及工程老化等问题。面对当前的秋冬春连旱，以及峡山水库蓄水量不足的严峻局面，应将该渠道加快改建为经济可行的管道输水工程。

一、管道输水工程建设的必要性

1、大幅提高城市的供水保证率。峡山水库是山东省第一大水库，水库总库容14.05亿m3，兴利库容5. 03亿m3。是一座集防洪、灌溉、发电、水产养殖、城市及工业供水等综合利用于一体的大型水利工程。峡山水库水源为高密市主要的客水水源，近三年城北水库年平均从峡山水库调水4800多万m3，用于生产、生活用水。针对当前的严重旱情，潍坊市紧急启动了引黄入峡工程，大大提高了水库的供水能力。原来的土渠输水，渗漏特别严重，有效水利用率仅为55%。改为管道输水后，有效水利用率可以达到95%，极大提高了城市供水的保证率，保障了全市经济社会发展的用水需求。

2、保证了水质安全。渠道全长28公里，跨越阚家、醴泉、姜庄三个镇街，穿越官河、五龙河、柳沟河等河流。沿途村庄多，人口密集，群众环保意识较差，导致污水偷排，生活垃圾遍布，且与周围水系接触，形成了二次污染。改为管道输水，管道是封闭的，垃圾、污水排不进来，调用的水不与周围的水系接触，可以避免二次污染，水质得到充分保证。

3、节水效果明显。水在输送过程中的损失形式主要有三种，即渗漏、蒸发和泄漏。就农田灌溉工程而言，一般认为土渠的输水损失占输水量的10%～40%。损失所占比例的大小与输水距离和土质有关，输水距离越长，损失比例越大；土质越差（渗透能力越强），损失比例也越大。由此可见，若改为管道输水，减少输水损失40%是完全有可能的。若按照峡山水库向城北水库的供水量计算，年可节水近2000万m3，相当于新建了一座中型水库。

4、避免与农业争水的矛盾。当前，受旱情影响，峡山水库蓄水量仅为1.5 亿m3，扣除死库容，可供水量不足1亿m3，供水形势十分严峻。其供水由潍坊市防汛抗旱指挥部统一调度，本着先保生活用水的原则，实行计划供水。用明渠供水，势必与农业用水发生矛盾，稍有不慎，极易酿成群体性事件。改用管道输水，保留原土渠。管道输水埋在地下全封闭，仅给城市供水。原土渠继续为农业灌溉使用，可以很好地解决城市与农业争水的矛盾。

二、管道输水工程技术方案比选分析

1、峡山水库至城北水库输水工程现状

峡山水库向城北水库现状采用土渠输水，该供水渠道是高密市1997年兴建的引峡济高工程，于1997年秋开工建设至2000年春垒线贯通，自峡山水库四屯放水洞取水，利用四屯总干渠输水至谭家河泄水闸，经谭家河引水向东，依次穿越官河、小新河、五龙河、柳沟河、小康河及小辛河等河流，接于城北水库泵站，中途通过官河输水至北胶新河，线路全长28km。目前采用的明渠输水型式存在沿程水量损耗大，沿途污染源多，水质安全存在诸多隐患及工程老化等问题。

2、峡山水库向城北水库供水改建工程采用管道输水规划

峡山水库向城北水库供水改建工程采用管道输水，管道起始点为峡山水库四屯放水洞出口，向东穿潍胶公路，沿峡山水库高密灌区总干渠向东，在柳家屯东转东南至谭家营村南侧，然后折向东北，穿官河、小新河后，在胶济铁路五龙河桥处穿越五龙河过胶济铁路，之后再分别穿过柳沟河、北胶新河、小辛河，至城北水库入库泵站前池和压力箱涵。管道全长约23.5km，管道选用DN1400mm的预应力钢筒混凝土管，设计输水流量1.16m3/s。

3、峡山水库向城北水库供水改建工程技术比选分析

根据工程运行现状存在的主要问题及供水水质和水量的要求，峡山水库向城北水库供水改建工程初步拟定两个方案进行比选，分别为方案1：现有渠道改造方案，方案2、新辟管道方案。

3.1、方案设计及估算

方案1：现有渠道改造方案

经现场查勘、调查，方案1主要工程内容包括：11.06km渠道防渗衬砌；新建长度120m的柳沟河倒虹吸；新建长3650m.底宽7.0m的防渗干渠；新建及维修改造交通桥13座、排水涵闸9座及维修官河、五龙河、小辛河拦河闸3座等工程。年入库水量3344万m3，引峡山水量为4180万m3，工程永久征地120亩，工程临时占地2052亩，工程总投资1 .28亿元。

方案2：新辟管道方案

经计算，该方案选用预应力钢筒混凝土管（PCCP），工作压力等级为0.4MPa，管径为DN1400mm，设计流速为0.76m/s，管道产生的总水头损失为9.95m，出口水位为19.55m，满足自流要求（局部损失占管道沿程损失的10%）。年入库水量3280万m3，引峡山水量为3344万m3，工程永久占地0. 52亩，临时占地720亩，工程总投资1 .21亿元。

3. 2、方案比选

两方案相比，现有渠道改造方案存在的主要问题：1）工程永久占地多，临时占地少，且工程投资大；2）工程日常管理维护费用高；即使改造后的现有明渠输水渠系水利用系数提高至0. 8，每年沿途损耗仍有800余万m3；3）供水水质难以保证，且易与农业用水发生矛盾，供水保证率低。该方案的主要优点是可以提升渠道两侧生态环境。

采用管道输水方案主要优点：1）工程投资略少，且涉及永久占地少；2）工业及生活供水与农业灌溉输水自成体系，互不干扰，便于工程日常维护管理和水费收取；3）管道输水时间不受河道行洪影响，输水时间长，工程规模小，供水保证率高，输水水质有保障。从地方积极性考虑，水库管理单位对采用明渠向城市供水的输水模式不认可，因此，峡山水库向城水库供水工程改建采用管道输水方案。

三、结语

通过以上分析，峡山水库向城北水库管道输水工程，经济上技术上都是可行的，实现了节能、节水、节材、节地、资源综合利用和发展循环经济的目的，适应建设节约型社会的需求，是功在当今，利在千秋的民生工程。