冯碧娜，孙海涛，张 博

（中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司,陕西 西安 710065）

0 前言

金昌市位于甘肃省河西走廊东段,是一座以有色冶金工业为主、化工和其他工业配套的工业城市,是全国闻名遐迩的镍都。全市人均占水量1200 m3左右,远低于全国和全省的平均水平,被列为全国108 个重点缺水城市之一。随着城市规模的扩大和社会经济的发展,生活及工业生产用水不断增加,用水矛盾十分突出。为了保证“引硫济金”“引大济西”引调水能顺利、及时的输送至金川峡水库,尽快发挥效益,缓解金昌市工业与生活用水压力。需尽快修建西大河水库至金川峡水库输水通道。

1 目标定位

立足于乡村振兴、一带一路、黄河流域生态保护和高质量发展战略,紧紧围绕金昌市全域旅游、民族文化、农牧文化和乡村体验等特色产业建设。以河湖水域岸带为载体,结合美丽乡村建设,服务于居民休憩、乡村文旅开发、文化传承等多重需求,建设乡村人文景观节点,突出自然生态与水文化、人文历史相契合,延续水林田镇村共生的空间肌理,塑造西北水美风貌,打造水美乡村风貌引领区。

以改善河湖水环境质量、建设水美乡村为重点,通过水系连通工程建设,构建水系格局完整、形态自然、河势稳定、泄排通畅、蓝绿空间错落有致、岸坡稳定整洁的美丽河湖生态空间体系,显著提升乡村水安全状况,实现区域蓝绿空间容积稳中有增,有效改善农村河湖水环境质量。

按照“一带、两岸、三区”的水系整治总体布局,以三个片区的整治为重点,形成一条贯穿祁连山水源涵养生态带。以打造河西走廊经济带中的重要节点城市、黄河流域生态保护和高质量发展为核心和突破口,优化建设区河流湖塘水系格局,推进河流水系蓝绿交织的生态空间体系建设,突出自然生态与美丽村庄相契合,促进金昌市全域旅游建设,打造西大河乡村水系。

2 工程任务

西大河水库至金川峡水库水系连通工程,保证金昌市“引硫济金”工程每年4000 万m3的调水输送,同时为下一步规划的“引大济西”工程2.5 亿m3调水预留通道,解决金昌市用水供需矛盾,优化水资源配置,改善流域生态环境,促进地方社会经济可持续发展[1]。

3 引水流量初选

经现场踏勘及综合分析,考虑到南线方案局部利用西金干渠现有暗涵及长距离调水的经济性等因素,而西金干渠暗涵现状过流为5 m3/s,为了同规模进行调水线路的比较,初选近期西大河水库向金川峡水库调水设计流量为5 m3/s。

4 方案线路比选设计

4.1 南线输水线路方案

西大河水库至金川峡水库水系连通工程南线方案沿西大河进行输水,西起石梯子渠首,东至金川峡水库,工程总长为64 km。根据现状河床河势形态,本工程分为上、中、下三段。

上段输水通道由石梯子渠首至北总干渠盖板涵处,桩号K0+000～K8+000,全长8km,河道自西向东流向。该段为属于祁连山保护区范围,现状河道峡谷出口段,比降较陡,本次维持河道现状,采用现有河道输水。

中段输水渠道自西向东由上游北总干渠盖板涵处（新建拦水坝）至南泉湿地（西金干渠十一支渠处）,桩号K8+000～K36+000,全长28 km,该段现状河道无固定河床段,周边地势平坦,农田遍布,本片区考虑后续相关建设规划,打造集观赏型经济作物、种植、采摘、加工、观赏、体验为一体的沿河道生态文旅绿色长廊。

下游段输水渠道由南泉湿地至金川峡水库（西金干渠十一支渠处）,桩号K36+000～K64+000,全长28 km,该区域现状为河道型湿地,分别为红庙墩湿地,北海子湿地,天然河道泉水出露。本次设计以生态修复为主,因势利导、结合河道实际,在建设工程的基础上,设置一些亲水设施。其中,湿地生态保护区范围内采用水流自然通过的输水方式,并对湿地尽可能地保留原始河道的自然植被,架设栈桥,亲近自然。其次,南泉湿地内渠道采用现状渠道（西金干渠十一支渠至十三支渠段对现状渠道进行梯形改造为矩形渠道,该段长度为2 km）进行输水；在南泉湿地与北泉湿地中间布置输水渠道（该段长度为2 km）接入红庙墩湿地内西金干渠现状暗涵（暗涵满足5 m3/s过流）；下游接入大坝村现状西金干渠处,输水水流经过北海子湿地采用现状河道输水。

4.2 北线输水线路方案

西大河水库至金川峡水库水系连通工程南线方案沿大泉沟进行输水,西起石梯子渠首,东至金川峡水库,工程总长为66 km。根据现状河床河势形态,本工程分为上、中、下三段。

上段输水渠道由石梯子渠首至北总干渠盖板涵处（与南线方案共用段）,桩号K0+000～K8+000,全长8 km,河道自西向东流向。该段为属于祁连山保护区范围,现状河道峡谷出口段,比降较陡,本次维持河道现状,采用现状河道输水。

中段输水渠道自西向东由上游北总干渠盖板涵处延西大河左岸至北干渠引水闸与北与八一干渠分水闸相交至大泉沟,延大泉沟布设输水渠至月牙湖湿地,桩号K8+000～K44+000,全长36 km,该段现状河道无固定河床段,周边地势平坦,农田遍布。

下游段输水渠道由月牙湖湿地至金川峡水库,桩号K44+000～K66+000,全长22 km,该区域天然河道泉水出露。其中,月牙湖湿地采用水流自然通过的输水方式。

4.3 方案综合比选（表1）

表1 输水线路对比方案（输水流量为5 m3/s）

4.4 方案比选结论

本次输水线路针对南、北两条路线结合地形地质条件、供水对象,环境及社会影响等因素,从工程措施、工程管理、输水保证率、征地移民、环保影响等11 个方面进行比较分析。

方案一（南线）输水线路沿线分布4 个乡镇,居民点多,项目实施有利于推进乡村振兴战略发展。但输水线路与已建灌溉渠道交叉较多并穿过4 个湿地公园（其中北海子湿地为国家级湿地）,项目报批程序复杂；且受湿地范围限制,现状渠道难以进行规模扩建,输水流量仅为5 m3/s。

方案二（北线）输水线路多穿过荒地和退化河道,沿线仅分布1 个乡镇,与现有渠道交叉较少,建筑物较为单一,后期管理便捷。但北线方案线路长,沿线有7 km线路需占用基本农田,后期协调难度较大。

综合比较,方案一（南线）和方案二（北线）从工程技术层面均可实施,没有制约工程建设的技术问题。目前,按照南线现状输水渠道过流能力5 m3/s比较分析,方案一（南线）在环保部门认可,工程可穿过国家级湿地前提下,相对于方案二（北线）工程占地较少,协调难度较小；并且工程的实施可最大程度带动周边的乡村发展,全面推进乡村振兴战略的发展,有利于项目的批复。优于方案二（北线）。因此,在仅考虑近期输水目标的前提下,工程输水流量为5 m3/s,本工程推荐输水线路方案一（南线）。

如本次设计考虑远期发展,输水流量将大于5 m3/s,如后期输水流量有加大的需求,方案一（南线）将难以保证该流量的输送,且扩建可行性小,则方案二（北线）因多利用荒地和退化河道,具有扩大工程规模的地形地质条件,可作为大流量引水方案的推荐线路。

图1 西大河水库至金川峡水库水系连通项目南北线路布置图

5 结语

输水渠道工程为线性工程,方案比选不仅是线路的比选,还包括地形、地质、移民、工程占地、交叉建筑物等的综合比选。做好线路的比选,需要根据每条线路实际情况与设计相结合,统筹考虑,对于方案比选来说,才有说服力,对于设计人员来说线路方案比选的成果,决定了项目的成败。