付延东，曹俊强，冯忠栋

（济南市水利建筑勘测设计研究院有限公司，山东 济南 250014）

1 工程概况

1.1 工程建设的必要性

济南市卧虎山水库至锦绣川水库连通调水工程是《济南市水安全保障规划》的重要内容之一，是济南水生态环境建设的重要环节。项目建设符合国家产业政策和济南市相关规划，有利于优化济南市水资源配置，完善供水安全保障体系，解决区域经济社会发展与水资源紧缺的矛盾，促进区域经济社会可持续发展。因此，项目建设是必要的。

1.2 水库概况

本工程位于锦绣川流域，工程起点为卧虎山水库，终点为锦绣川水库。锦绣川发源于南部山区西营镇梯子山佛峪，绵延长30.96 km，流域面积291 km2。锦绣川中部群山环抱，1970 年在此建锦绣川水库，坝址上游有二级支流二条，三级支流9 条，为混合型河系。卧虎山水库于1958 年9 月动工兴建，历经了始建、改建、扩建和续建4个阶段，并于2009—2011 年实施了除险加固工程，2015 年实施卧虎山水库增容工程。水库主坝为黏土心墙土坝，水库设计洪水标准为100 年一遇，5 000 年一遇洪水校核，总库容1.2 亿m3，属大（2）型水库。水库增容后死水位为112.70 m，相应库容329 万m3；兴利水位为130.50 m，兴利库容6 374 万m3，相应库容6 703 万m3；校核洪水位为137.61 m，相应库容为11 950 万m3。锦绣川水库位于锦绣川河道上游，属黄河水系。锦绣川水库于1970 年10 月建成，水库控制流域面积166 km2，水库总库容4 150 万m3，兴利水位251 m，兴利库容3 592 万m3，相应库容3 700 万m3；死水位225 m，相应库容108 万m3。

1.3 主要建设内容

1）工程任务。本工程以通过济平干渠调入卧虎山水库的黄河水、长江水为水源，在保证卧虎山水库原有用水户供水的前提下，通过已建成的田山灌区与济平干渠连通工程、贾庄分水闸至卧虎山水库输水工程、卧虎山水库供水线路改造工程（五库连通工程）、五库连通延伸工程等连通工程，新建3 座泵站、16.26 km 输水管线，充分利用锦绣川水库富余的1 000 万m3的兴利库容容纳水量，年接纳从卧虎山水库调入的4 614 万m3黄河水、长江水等客水，两水库联合调度，增加锦绣川水库的供水量，为区域生活、生产、生态供水，满足区域经济社会发展的需要，解决水资源供需矛盾。

2）工程规模。济南市卧虎山水库至锦绣川水库水源连通工程输水管道设计流量3.47 m3/s，日调水能力30 万m3。

3）工程总体布置。卧虎山水库至锦绣川水库连通调水工程新建三级泵站及管理设施，敷设16.26 km 输水管线。沿锦绣川河道敷设输水管道15.81 km，支线管道0.45 km。经方案比选，输水管道选用1 根DN1600 螺旋钢管。

工程起点为1 号提水泵站，位于卧虎山水库北岸，西许庄村西南约600 m，管理设施位于1 号泵站西侧。管线自1 号提水泵站至2 号加压泵站，长7.13 km，沿线穿越S103 大桥、仲宫老桥等6 座桥梁。

2 号加压泵站位于锦绣川河道北岸，西路家村西约300 m。管线自2 号加压泵站至3 号加压泵站，长5.33 km，沿线穿越4 座桥梁。自2 号泵站出口向北敷设至输水干渠叉管管线长0.45 km。

3 号加压泵站位于锦绣川河道北岸，绣川派出所西约150 m。管线沿3 号加压泵站至坝前坡设出水口，管线长3.35 km。

1 号泵站为取水泵站，其方案选取关系到整个项目的工程投资及后期运行成本，也关系到本工程后期运行调度方案的确定。本工程项目组在可行性研究报告阶段对其取水水位、取水口位置、工程选址进行了多方面的方案比选，以确保泵站方案最优[1]。

2 泵站取水口选定

2.1 取水口高程

1 号泵站作为取水泵站，其取水口高程关系到工程年输水量，影响水库的调蓄，更关系到工程的能耗。本次工程设计综合考虑下，采用满足工程年输水量、不影响水库调蓄情况下的最高水位作为最低取水位，最终确定取水口高程[2]。

调节原则：水库6～7 月不超过其汛中限制水位，8 月不超过其允许超蓄水位，8 月下旬～9 月不超过其汛末蓄水位，水库蓄水不低于死库容。水库径流统计资料未考虑蒸发、渗漏损失量，因此调节计算中暂不考虑蒸发和渗漏损失量。考虑南水北调二期工程规划建设情况以及计划取水的实际情况，客水以长江水为主，主要为非汛期引水；考虑汛期极端天气的出现，尽量减少汛期黄河水的调引。

经计算，卧虎山水库满足上述要求的起调库容为3 500 万m3，相应水位为124 m，因此1 号泵站的最低取水位取124 m。为满足进水需求，取水口底板高程定为122.50 m。

2.2 取水口位置方案比选

本工程为输水工程，取水口位置直接关系到泵站工程自身投资与管线长度，进而影响工程的总体投资与后期运行管理。因此本工程对取水口的位置进行了方案比选。

卧虎山水库为山区水库，水库库底纵坡较陡。经查阅资料，满足此高程要求的位置位于水库中上游。在综合考虑了取水条件、管线长度、后期管理等多方面因素后，提出了取水口设置在水库中游和尾部两种方案。

1）方案一取水口设置在水库中部。该方案将取水口设置于水库中部，引水泵站设置于水库岸边。水库库底高程基本满足取水口的高程需求，无需大规模开挖引水明渠，但该方案需加长输水管线。

2）方案二取水口设置在库尾。该方案将取水口设置于水库库尾，将泵站设置在省道S103 路边，在库区内开挖引水明渠至泵站位置。该方案管线较短，但库尾处现状地面高程较低，仅为128.00 m 左右，无法与S103 直接连接，交通较为不便，需抬填地面方便与S103 连通。

具体方案比较见表1。

经综合比较，方案一引水条件好、占地少、管理方便、施工更为便利、总体投资较少，更为技术经济合理，因此本工程选取方案一，既将取水口设置于水库中部。

表1 取水口位置方案比选表

3 1 号泵站工程选址方案比选

在确定泵站需设置在水库中游后，根据现场踏勘情况，初步选取了三处较为合理的站址方案。

1）方案一：位于原水上酒家旧址，水库管理处沿仲市路向东0.6 km 处。该处地形相对较为平坦，场区较大，距离水库管理处较近。

2）方案二：位于卧虎山北库岸，水库管理处沿仲市路向东1.9 km 处。该处地形高差较大，为多级台地，距水库管理处相对较远。

3）方案三：位于卧虎山南库岸，自溢洪闸沿仲市路向东2.3 km 处。该处现状为农田，地形平坦，距离水库管理处远。

表2 1 号泵站址比选表

综合考虑引水条件、施工、运行管理、防洪安全、结构稳定性、输水管路长短、投资等多方面因素，提水泵站站址选择方案二。

4 结 语

卧虎山～锦绣川水库连通工程有利于优化济南市水资源配置，完善供水安全保障体系，解决区域经济社会发展与水资源紧缺的矛盾。1 号泵站为取水泵站，其方案选取关系到水库调蓄、工程投资及后期运行成本。本工程项目组在可行性研究报告阶段对其取水水位、取水口位置、工程选址进行了多方面的方案比选，最终确定了泵站选址的最优方案，可为类似泵站工程选址提供一定的参考价值。