第二章 引水调水工程
1996~2015年,随着水资源开发利用水平不断提高,跨流域调水或远距离引水以及抽水逐渐成为水利建设的重要形式。这期间,陕西省先后建设了十多处调水引水工程,其中的引汉济渭工程以其配置水量之多、受益范围之广以及世界级建设难度,成为陕西省全局性、基础性、公益性、战略性的水资源配置工程、城乡供水工程和水生态环境整治工程。另外,在各类引水调水工程中,包括引汉济渭、黄河引水等项目,包含了很多大流量、高扬程的抽水工程,其中有不少项目在技术指标与抽水流量、抽水扬程等方面居于全国领先水平。这部分内容在引水工程中做了充分记述。
第一节 南水北调工程
为实现全省水资源优化配置,缓解关中、陕北水资源短缺问题,陕西省相继建设了四项省内南水北调工程。其中引汉济渭工程将成为陕西水利建设的巅峰之作。
一、引汉济渭
引汉济渭工程是陕西省委、省政府决定并报经国家批准建设的跨流域调水工程,是统筹全省经济社会发展需要,具有全局性、基础性、公益性、战略性意义的水资源优化配置工程、城镇供水工程和水生态环境整治工程。
该工程规划从长江最大支流汉江调水,穿越秦岭山脉进入黄河最大支流渭河及关中平原。工程分为调水、输配水骨干管网和受水区市县配套设施建设与改造三大部分。其中,调水工程是整个引汉济渭工程的关键,在2012年12月8日省委、省政府建设动员大会以后正在加快建设。调水工程主要由秦岭输水隧洞、黄金峡水库和三河口水库三部分组成,其主体工程可概括为“两库、两站、两电、一洞两段”。“两库”即最大坝高68米、总库容2.29亿立方米的汉江干流黄金峡水库和最大坝高145米、总库容7.1亿立方米的汉江支流子午河三河口水库;“两站”“两电”指两座水库坝后泵站和电站;“一洞两段”指总长98.3千米的输水隧洞,由黄金峡水利枢纽至三河口水利枢纽段(黄三段)和穿越秦岭主脊段(越岭段)两段组成。整个调水工程可行性研究阶段工程总投资为182亿元,工期78个月。输配水工程由南干线、过渭干线、渭北东干线和西干线组成,线路总长401千米,规划阶段总投资约213亿元。受水区市县配套设施建设和改造工程由各市县根据实际情况安排。
引汉济渭工程总体布局为:在汉江干流及其支流子午河分别兴建黄金峡水利枢纽和三河口水利枢纽两大蓄水工程;由黄金峡泵站自黄金峡水库提水117米,再通过16.5千米的黄三段隧洞输水至三河口水利枢纽坝后右岸控制闸,大部分水量经控制闸直接进入81.8千米的越岭段隧洞输水至关中地区,少量水经控制闸由三河口泵站提水97.7米入三河口水库储存,当黄金峡泵站抽水流量较小,不满足关中地区用水需要时,由三河口水库放水经坝后水电站发电后进入越岭段隧洞,与黄金峡水库来水合并送至关中地区。
引汉济渭工程设计最大年调水规模15亿立方米。实现这一调水目标后,将在全省范围实现跨流域的水资源优化配置,在关中地区人口继续增长的情况下,人均占有水资源量将由370立方米提高到450立方米,人均年用水量可由203立方米提高到302立方米,满足近1000万人的生活用水,支撑约500万人的城市规模和5000亿元的GDP;将解决沿渭河的西安、宝鸡、咸阳、渭南、铜川5个大中城市、12个县城、6个工业园区的发展用水问题,为受水区的城镇化、工业化、现代化建设提供水源保障;将提高农业用水保证率,使以前不能适时适量灌溉的近333333.3公顷农田用水得到保障;将通过归还挤占的生态水,大幅度减少地下水超采、生产生活用水回归等,为改善渭河流域水生态环境发挥重大作用;所调水量进入渭河流域后,还可年增加渭河入黄河水量约7亿立方米,在不突破陕西省黄河用水指标的前提下,通过“以下补上”,为陕西省能源化工基地建设置换从黄河干流的用水指标。
引汉济渭工程建设将第一次从底部穿越秦岭,其大埋深超长隧洞列世界第一,高扬程大流量泵站列亚洲第一,145米高的三河口碾压混凝土拱坝位居全国前列,加之隧洞施工难度堪称世界之最,移民安置与生态环境保护任务繁重,工程运行调度极为复杂,其建设将面临诸多世界级技术难题的严峻挑战。
引汉济渭工程是在陕西省委、省政府直接领导下进行的。在工程前期工作阶段,省委、省政府及时决策、强化领导、亲自调研、具体指导,对前期工作、勘探实验、准备工程建设、移民安置,以及重大技术问题攻关给予了大力支持,同时组建了引汉济渭工程建设协调领导小组,并在水利厅下设领导小组办公室,开展具体工作。省人大、省政协领导多次深入工程现场指导工作,省人大常委会在听取工程进展情况汇报后,专门做出了关于建设引汉济渭工程的决议。引汉济渭工程也得到国家发展改革委、水利部、环保部、国土资源部、林业局等部委和长江、黄河两大流域机构的大力支持,及时审查批复了项目建议书、可研报告、初步设计文件,同时审查批复了可研阶段包括移民安置、环境影响评价、取水许可、防洪影响评价(另有4项支撑性专题研究)、水土保持方案等19项支撑性专题研究报告。国家水规总院、水利水电科学研究院等国内一流勘测设计与施工单位的院士、专家、学者,开展了超越当时技术规范的重大技术攻关,为秦岭隧洞施工、枢纽工程建设、水资源配置与工程运行、移民安置等提供了重要的技术支撑。
引汉济渭工程前期工作。1984年8月水利专家提出初步设想,2014年9月国家发改委批复可行性研究报告,这一过程历时30年。前期工作早期,省水利厅组织相关单位进行了长达20多年的持续探索,相继完成了初步研究、方案比选、工程规划等阶段工作。这一时期,引汉济渭工程相继列入由国务院批准的《渭河流域近期重点治理规划》和《关—天经济区发展规划》,为工程的前期工作深入开展提供了规划上依据。2006年,引汉济渭正式列入陕西省“十一五”发展规划;2007年4月29日,袁纯清省长主持召开省政府专题问题会议,决定实质性启动引汉济渭工程前期工作,同时决定成立引汉济渭工程协调领导小组,先后有张伟、洪峰、王寿森(曾任分管水利工作副省长,时任省政协副主席)、姚引良、祝列克等副省长任组长。同时确定由省水利厅抽调精干力量组建领导小组下设的办公室,并立即开展工作。会后,省水利厅以关中灌区改造工程领导小组指挥部(省关中灌区改造工程利用世界银行贷款办公室)原班人马为主,同时抽调厅机关和直属单位部分骨干,组成引汉济渭工程协调领导小组办公室(以下简称“省引汉济渭办”),代行项目法人职责。
省引汉济渭办最初由水利厅副厅长田万全负责,雷雁斌为助理,下设4个小组,分别由靳李平任综合组组长,张克强任技术组组长,周安良任工程组组长,王寿茂任移民组组长,全面接手了引汉济渭工程各项前期工作的组织实施。2007年6月15日省引汉济渭办正式成立,水利厅厅长谭策吾兼主任,田万全副厅长任副主任。2009年10月10日,由蒋建军接任省引汉济渭办副主任;2010年6月1日,任命水利厅副厅长洪小康兼任引汉济渭办主任,2014年洪小康退休后由蒋建军接任主任。2012年12月19日,省人民政府以陕政函〔2012〕227号文件同意成立省引汉济渭工程建设有限公司,明确由省引汉济渭工程建设有限公司为具有独立法人资格的国有独资企业,省国资委负责资产监管,省水利厅负责业务管理;2013年5月20日,引汉济渭工程建设有限公司成立,杜小洲任总经理,雷雁斌任党委书记;7月3日,水利厅王锋厅长主持召开厅长办公会,要求“加紧工作交接,千万不要也不能影响整体工作进度”;7月18日,省引汉济渭办向公司发出《关于做好引汉济渭工程有关工作移交的通知》,就工程建设管理工作资料进行了全面移交。
在推进引汉济渭工程前期工作以及勘探试验、准备工程、移民安置等工作的同时,省委、省政府启动了秦岭隧洞、三河口枢纽、黄金峡枢纽三大主体工程建设。2015年后,98千米的秦岭输水隧洞、三河口水利枢纽大坝建设取得重大进展,黄金峡水利枢纽准备工程开工;受水区输配水工程规划经省政府批准以后,开始了试验性工程建设。引汉济渭工程建设正在三秦大地矗立起陕西省水利事业新的历史丰碑,并将成为陕西水利发展史上的巅峰之作!
二、引红济石
引红济石调水工程是陕西省南水北调工程之一,是“十一五”期间陕西省开工建设的最大水利工程。“红”是指秦岭以南汉江水系褒河支流的红岩河,“石”是指秦岭北麓渭河支流石头河。引红济石调水工程是国务院批准的《渭河流域近期重点治理规划》和陕西省的《陕西省水资源开发利用规划》确定的“两引八库”项目中的“两引”之一,另一是引汉济渭。
2017年4月27日,引红济石青峰峡隧洞贯通
该工程位于宝鸡市太白县,自秦岭南红岩河上游取水,通过穿越秦岭的长隧洞自流调入秦岭北麓渭河支流石头河,经石头河水库调节后向西安、咸阳、宝鸡、杨凌等城市供水,并向渭河干流补充生态水量。这项工程对于优化全省水资源配置,有效缓解关中地区严重缺水局面,改善渭河水生态环境,促进全省经济社会可持续发展,具有重要意义。工程设计最大引水流量每秒13.5立方米,设计年调9210万立方米水量进入石头河水库,使之年均供水量增加到2.66亿立方米,除保持向西安城市供水0.95亿立方米,新增向杨凌、咸阳等城市供水1.26亿立方米,向渭河生态补水4696万立方米。工程设计水平年为2015年,城市供水设计保证率不低于90%。
该工程主要由位于红岩河上的关山低坝引水枢纽和穿越秦岭五里坡梁与太白盆地南缘山区的19.76千米长输水隧洞两大部分组成。输水隧洞全长20.18千米。工程概算投资10.38亿元,计划总工期66个月,2008年10月8日正式开工建设。2017年4月27日11时,关键性控制工程青峰峡引水隧洞实现全线贯通,标志着工程主体建设基本完成。工程引水隧洞掘进过程中,因地质原因导致TBM盾构机卡机26次,发生较大突泥涌水7次,区域断层分支和次生断层300余条。面对施工遇到的种种挑战,工程建设与施工单位密切配合、通力协作、攻坚克难,历时103个月最终打通引水隧洞。经评定,引水隧洞累计完成的单元工程质量全部合格,其中优良率达到77%。
青峰峡引水隧洞贯通后,持续开展了后期衬砌、注浆加固等施工,预计将于2018年10月之前实现通水目标。届时,汉江水将穿越秦岭太白山脉流入渭河支流石头河,在缓解关中地区缺水问题的同时,还将对改善渭河生态环境发挥重要作用。
三、引乾济石调水工程
引乾济石调水工程是陕西省南水北调规划推荐实施的调水工程之一,是陕西省最早建成的南水北调工程,也是西安市城区规划的六大供水水源之一。
该调水工程是将长江流域柞水县境内的乾佑河之水通过秦岭输水隧洞调入黄河流域长安区石砭峪水库,经石砭峪水库调蓄后,作为西安市的供水水源。工程主要包括引水枢纽、引水明渠、沉沙池、引水隧洞、压力管道、倒虹、汇流池及秦岭输水隧洞等。工程采用分散引水、集中输水的调水方式,修建两座低坝引水枢纽,总长3.8千米引水工程、穿越秦岭的18.05千米输水隧洞及汇流池工程等。
引乾济石调水工程输水隧洞借助西(西安)康(安康)高速公路秦岭隧道施工的便利条件同步建设,减少了投资,缩短了工期,降低了施工难度,是一个投资小、见效快、效益好的工程。秦岭输水隧洞为亚洲第一长的引水隧洞,工程2003年11月30日正式开工,2004年12月28日实现全线贯通,并相继完成隧洞支护,完成老林河、龙潭河输水隧洞和太峪河低坝截渗墙砌护、420米压力管道施工和汇流池灌注桩浇筑;2004年6月初,岭南低坝引水枢纽陆续开工,2005年7月初,引水工程、汇流池及三座低坝主体全部建成,达到通水条件,同年7月下旬试通水一次成功。2006年4月,引乾济石调水工程全面完工,具备正常引水能力,年可向西安调水4943万立方米。工程累计完成投资2.01亿元。2007年11月,工程通过省发改委组织的竣工验收。
石砭峪水库 (2015年)
四、引湑济黑调水工程
该工程位于周至县厚畛子镇秦岭山中,是继引乾济石调水工程后的第二条跨流域南水北调工程。该工程是将秦岭南麓长江流域汉江水系的湑水河水,经过6.25千米的输水隧洞调入黑河金盆水库,经水库调节后,通过黑河引水工程向西安城区供水。该工程对缓解西安市水资源短缺、改善水生态环境,解决周至县、鄠邑区24666.7公顷灌区用水具有重要意义。
2006年,西安市发改委批复工程可研报告和初步设计,概算投资1.68亿元,输水隧洞全长6252米,年调水能力4248万立方米。整个工程包括引水枢纽、引水隧洞、电站、管理设施及永久交通工程建设等,为Ⅳ等小(一)型工程,拦河坝、输水洞(渠)等主要建筑物按4级设计,次要建筑物及临时工程按5级建筑物设计。设计洪水标准20年一遇,校核洪水标准50年一遇,抗震设防烈度Ⅵ度,电站装机2×320千瓦。工程2007年1月正式开工,2008年完成电站桥梁、防洪堤主体工程,2009年实现输水隧洞全线贯通,电站、引水枢纽、管理设施等附属工程基本建成,2010年12月通水试运行,3年试运行共计向西安市调水1.5亿立方米。2013年9月通过竣工验收,工程决算投资2.09亿元。
2010年建成通水的引湑济黑调水工程
第二节 区域引水工程
区域引水工程主要在关中地区实施,相继建设了四项工程。
一、马栏河引水工程
马栏河引水工程是为增加桃曲坡水库水源,解决铜川水荒而实施的跨流域引水工程。该工程由泾河支流马栏河引水至沮河入桃曲坡水库,年调水1200万~1500万立方米,经水库调蓄后向铜川市老城区供水。
决策与前期工作。1990年11月24日,常务副省长徐山林主持召开第46次省长办公会,专题研究铜川市供水工程建设问题。会议确定了铜川市城市供水水源方案,即实施桃曲坡水库溢洪道加闸工程增加库容1000万立方米,实施马栏河引水工程向桃曲坡水库引水1200万~1500万立方米,两项工程实施后,每年由桃曲坡水库向铜川老城区供水1200万~1500万立方米。工程设计工作由省水利厅负责,工程建成后,由省桃曲坡水库管理局统一管理,工程所需资金由省上负责安排。1991年1月19日,副省长王双锡在旬邑县召开现场办公会,协调解决引水水源问题。1992年5月21~22日,省计委对桃曲坡水库扩建工程(马栏河引水工程)初步设计进行审查,并以陕计设〔1992〕356号文批复了马栏河引水工程初步设计。
工程建设过程。马栏河引水工程由引水枢纽、隧洞、出口连接渠道三部分组成。枢纽工程位于咸阳市旬邑县马栏镇西北约450米的马栏河上;出口连接渠道位于铜川市耀州区庙湾镇三十六亩地的半面沟与沮河支流西川河之间;整个工程的关键部位是老爷岭引水隧洞。
引水隧洞1992年10月开工,1997年12月24日实现全线贯通,1998年9月26日完成了引水隧洞铺底工程。引水隧洞全长11.491千米,横穿泾、渭分水岭——老爷岭,为无压城门洞型隧洞,洞轴线方位角为134°03′47",设计断面2.0×2.1米,设计流量3立方米/秒,正常水深0.85米,设计比降1∶400;校核流量4立方米/秒,校核水深1.05米。隧洞埋深65~400米,洞线位于地下水位以下,地质复杂,涌水量大,是典型的软岩深埋小断面超长隧洞。在复杂的施工条件和恶劣的环境中,建设者先后攻克了马栏引水隧洞施工中的“六大难关”,即:采取高压进洞、中途加压,攻克了供电半径3500米的难关;采用串联风机、分段排污,攻克了洞内3500米的长距离通风难关;采取增大容量、洞内充电,攻克了单趟运距6000多米的运输难关;采用多趟管路、五级接力,攻克了日排水4000多立方米的排水难关;采取全封闭钢支撑与锚杆管棚联合支护技术,攻克了战胜恶劣塌方的施工难关。工程建设过程中,凝结了“无私奉献、顽强拼搏、团结互助、敢为人先”的马栏引水精神。
枢纽工程由施工导流、拦河坝和冲沙闸、进水闸构成。其中拦河坝又由坝基截渗墙、护坦、溢流坝体、护坝和海漫五部分构成。枢纽工程1998年3月1日开工,同年9月12日完工。
出口连接渠道工程全长672米,1998年5月5日开工,同年7月25日完工。
引水隧洞、枢纽工程、出口渠道三大工程完成后进行了试通水。1998年9月28日,马栏河引水工程建成通水仪式在马栏工地隆重举行,省长程安东,省委常委、省纪委书记李焕政,原副省长王双锡以及省政府有关部门,铜川与咸阳市主要负责人,工程建设与施工单位干部职工,以及当地群众1000多人参加了这次盛会。省政府对建设单位、施工单位颁发了嘉奖令。程安东省长亲自按动通水按钮,涓涓清流顺着万米隧洞流入桃曲坡水库。
1998年建成的马栏引水——桃曲坡水库
工程建设投资。马栏引水工程共完成投资11920万元。其中拨改贷资金700万元,建设银行贷款2700万元,省非经营性资金1950万元,以工代赈资金370万元,省财政专项1200万元,小水资金1300万元,防洪保安资金700万元,水利债券筹集3000万元。
工程竣工验收。1998年9月28日建成通水后,工程进入了配套完善和竣工验收资料整编阶段。1999年12月31日,马栏引水工程通过了由省计委组织的竣工验收,参与验收的单位和与会专家认为工程质量优良,通过竣工验收,可以交付使用。
二、引冯济羊工程
该项目是陕西省关中西部灌区跨流域联网调水工程。设计引水流量5.0立方米/秒,加大流量7.0立方米/秒,每年可向羊毛湾水库补水4000万立方米,增加补水灌溉面积5666.7公顷,扩大灌溉面积1333.3公顷。工程于1995年10月15日开工建设,1997年6月26日全线贯通运行。
工程为三等中型水利工程,自宝鸡市扶风县天度镇南冯家山北干渠末端设闸引水,经过拱涵、隧洞、渡槽、退水陡坡至羊毛湾水库。途中共有隧洞3座、全长9484米;拱槽1座,长340.75米;渡槽2座,长98米;进水节制闸1座,长9.25米;入库退水陡坡1座,长143米;引水工程总长10.1千米。工程累计完成投资4940.16万元,其中建安工程3646.1万元,机电设备购置25.94万元,其他投资1268.12万元。
工程建成后,先后进行3次试水观测,结果表明工程糙率小于原设计糙率,实际过水能力超过设计过水能力。1997年11月20日,通过了由省水利工程质量监督中心组织的竣工验收,被评为“优良工程”。
三、引岱济荆调水工程
该工程位于蓝田县前卫镇东部将军村处的荆峪沟末端,距县城西南16千米处。工程主要将岱峪水库蓄水经引岱干渠引至将军疙瘩分水闸处,并沿南支渠41米处新建进水闸,水通过陡坡明渠引入荊峪沟沟头,再通过新建设的输水管道、浆砌石矩形渠、梯形土渠调至蓝汤公路处,然后经过自然沟渠流入鹿塬水库,经鹿塬水库输送到西安市红旗水库,最后通过红旗水库向东郊灞桥热电厂的专用供水暗管将水送至灞桥热电厂。
羊毛湾水库 (2013年)
工程主要由引岱干渠整修工程、将军供水陡坡工程、供水管渠工程组成。该工程由西安市水利建筑勘测设计院设计,西安市水务局2007年7月批复初设,核定工程概算总投资为173万元,建设工期为两个月。工程建设主要内容为新修陡坡浆砌石梯形明渠230米,埋设输水砼管道850米(其中700米DN800,150米DN700),新修浆砌石矩形明渠1千米,整修输水土渠2.24千米,修建分水闸1座、简易车桥1座、人行便桥20座。工程于2007年8月14日开工建设,2007年11月14日完工,并举行了引岱济荆调水工程试通水仪式,通水流量约0.3立方米/秒。该工程实现了四库联调,保证了西安市灞桥热电厂供水需求。2010年10月22日,西安市水务局对工程进行了竣工验收。
四、西安市生态引水工程
2005年以后,面对西安市城区多处水污染、水生态恶化的状况,西安市投资1亿多元建设了“引沣进城”“引大济河湖”等生态引水工程,将秦岭南山水系引至曲江遗址公园、大唐芙蓉园、兴庆湖、护城河、团结水库等,每年为城区新增3000多万立方米生态水,改善了兴庆湖、护城河、曲江南湖、大唐芙蓉园、皂河、团结水库等城区河湖水质。
汉城湖公园 (2015年)
“引沣”生态工程。通过沣惠渠引沣河水用于改善生态环境,缓解西郊、北郊工业生产用水压力,同时供应西高新、北郊城市公园用水。2006年,其先导工程——国家农业综合开发沣惠渠节水改造工程开工,2008年10月8日,由市水务局筹资1986万元改造的沣惠渠通水,每日将向皂河注入20多万立方米的沣河清水,改善了皂河水质。2009年4月至9月,实施沣惠渠向团结水库引水管道工程,引水流量1.5立方米/秒,引水管道长12千米,将沣河水引进团结水库,为汉城湖的全面建成打下了坚实基础。
“引大济河湖”生态引水工程。该工程又名大峪供水工程。是通过大峪灌区总干渠、西干渠,将长安区大峪水库等“三库一河”(大峪水库、许家沟水库、东沟水库、库峪河)的水接入兴庆湖、护城河原供水管线,沿途依次连接长安航天基地人工湖、曲江南湖、大唐芙蓉园、兴庆湖、护城河,年引水1000 万立方米。2008年6月,西安市市长陈宝根在调研护城河污染治理时,对该项目给予充分肯定。2009年3月,市发改委批复工程可研报告,总投资9234.85万元。工程当年4月中旬开工,市水务局实施西干渠清淤、加固防渗19.36千米,市政委实施孟村改线段2383米,市文物局实施兴庆湖退水改造340米,曲江管委会实施管道6020米,航天管委会实施管道5542米,工程6月底完工,实现了引清水进城以改善生态环境的目标。
兴庆宫公园 (2015年)
大唐芙蓉园 (2015年)
护城河夜景 (2015年)
第三节 黄河引水工程
为了解决渭北、陕北地区发展用水问题,1996~2015年陕西相继建设了东雷二期抽黄工程与延安市黄河引水工程。这两大工程既是大型抽水工程,又是远距离引水工程。工程建成后,为促进受益区经济社会发展与谁听环境建设发挥了极为重要的支撑作用。
一、东雷二期抽黄工程
东雷二期抽黄是陕西省规划建设的引黄工程之一。引黄工程总体规划起步于20世纪50年代,1960年完成了《龙门引黄入陕初步规划》,此后相继完成了《黄河龙门水库陕西灌区规划报告》《关中东部抽黄灌溉及淤灌工程规划报告》,初步确定了引黄灌溉工程的总体规划。即:一期修建东雷抽黄,年引水3.5亿~4.03亿立方米,扩灌合阳、澄城、大荔51000公顷,改良黄河滩地14000公顷;二期修建东雷二期(太里湾)抽黄,年引水5.1亿立方米,扩灌蒲城、富平、大荔57000公顷农田,向洛惠渠、交口抽渭灌区27333.3公顷灌溉面积补水,同时可解决临渭区(渭南市区)30万人饮水困难;三期修建禹门口抽黄,年引水3.82亿立方米,扩灌韩城、合阳18353.3公顷农田并向工业生产供水;四期修建禹门口引水枢纽及禹门口至东雷55千米干渠,全面完成总干渠建设,发展灌溉面积204000公顷;五期兴建龙门水库。此后,陕西省于1975年8月~1988年9月建设了东雷抽黄工程。同期,还开展了东雷二期抽黄前期与建设工作。规划的三期禹门口抽黄、四期禹门口引水枢纽、五期龙门水库等引黄工程未能实施。其中东雷抽黄工程(一期)陕西省水利志已有详细记载,本次续修的水利志水源工程篇只记述东雷抽黄二期工程。
东雷二期抽黄前期工作。1983年5月,国家水电部批复陕西省政府,为了尽快解决关中东部渭北旱塬的灌溉用水,同意在太里湾附近建站抽黄,设计引水规模40立方米/秒,灌溉农田84333.3公顷。1986年底,水电部组织黄河水利委员会等单位,审查批复了《东雷二期(太里湾)抽黄可行性研究报告》。1987年陕西省政府为了筹集建设资金,将抽黄续建、农业、畜牧、加工及水产等项目打捆为陕西省农业发展项目向世界银行申请贷款,经世行官员多次检查评估,1988年底1亿美元信贷协定基本确定。
东雷二期抽黄干渠以上工程建设。东雷二期抽黄工程在建设时期分为两个部分:干渠以上工程和干渠以下工程。干渠以上工程由陕西省水利工程建设局负责建设,主要建设内容包括太里一级站、北干二级站、下寨三级站、总干渠、北干渠。从1990年开始建设到2000年底,干渠以上工程建设任务全部完成。从2000年6月到2001年底,干渠以上工程的9个单项工程在陕西省计划委员会主持下,先后召开了5次竣工验收会议并移交渭南市东雷二期抽黄工程建设局管理和使用。2007年1月,干渠以上工程正式竣工验收并移交。
干渠以上工程布置。东雷二期抽黄工程采用一点取水,分区分级灌溉的布置形式。引水枢纽建于东雷一期抽黄渠首下游5.9千米的合阳县太里湾村附近,黄淤56号断面上游1.76千米处。从黄河引水进闸后,经太里一级泵站提高5~8米进入太里抽黄总干渠,引至夏阳村北汇入东雷抽黄总干渠南下,至大荔县北干村设北干二级泵站,提水55.80米上塬,进入塬上总干渠。并沿398米高程西行,至大荔县双泉,再沿洛惠渠东、西干南侧向西输水,总干渠在义井设倒虹跨越洛惠渠,在此向洛惠渠洛东灌区补水3.30立方米/秒,在冯村设闸,向段家塬灌区供水。引水至洛河东岸时,以钢筋混凝土排架渡槽跨过洛河进入蒲城县镜内。总干渠于蒲石设闸向南(临渭补水灌区)、向北行水。向南设南干渠,输水7.0立方米/秒,给交口抽渭灌区补水,并给渭南市区30万人提供生活用水。向北给蒲城煤化工业园供水为其一;其二是向北输水33.27立方米每秒。向北输水分为两支,一支流量3.30立方米/秒,在下寨设小站提高11.50米,给洛惠渠洛西灌区补水;另一支流量29.97立方米/秒,在下寨设“三级泵站”提高61.20米,输送到蒲城塬上进入北干渠。沿北干渠分别在邢家、庙坡、纪村、三合、刘集设闸,向孙镇、蒲城、兴镇、流曲和刘集系统供水。
总干渠从太里一级泵站至下寨三级泵站,全长84.80千米。北干渠从下寨三级泵站至刘集,全长45.90千米。南干渠从蒲石分水闸至交口抽渭灌区,全长21.3千米。干渠各类建筑物共计323座。灌区共设抽水站37座,安装水泵电动机组170台套,总装机容量11.31万千瓦;变压器装机容量17.96万千伏安;架设10千伏输电线路374.2千米;灌区共八级抽水,单机最小扬程7.45米,单机最高扬程70.30米,加权平均总扬程151.50米。修建分干渠66.43千米,支渠以上输水渠道总长580千米,其中干渠以上130.7千米。修建支渠63条,长413.02千米。
东雷抽黄二级泵站输水管道 (2015年)
(一)太里一级泵站:安装1700ZLB-6型轴流泵7台,单机配套动力800千瓦,单机流量8.4立方米/秒;安装1000ZBL-6 型轴流泵2台,单机配套动力280千瓦,流量2.3立方米/秒。总装机容量6160千瓦。设计净扬程5.0米,扬程变化范围为5.0~8.2米。设计总抽水量40立方米/秒,灌溉供水面积84333.3公顷。主厂房长96米,跨度15.5米,从检修层到屋架下缘总高度23米。内设16吨/3.2吨电动双梁桥式起重机一台。太里一级站于1990年12月7日开工,由陕西省水利工程建设局太里项目指挥部按照厂房、机电设备两部分工程进行施工。监理单位为陕西省水利水电勘测设计院、渭南市(地区)东雷二期抽黄工程建设局蒲城监理站。35千伏东太线路由渭南市(地区)供电局负责施工,渭南市(地区)东雷二期抽黄工程建设局机电安装修试队负责监理。1999年8月28日~9月16日试机抽水,至此,太里一级站取水枢纽工程全部建成。太里一级站778个单元工程全部合格,优良率90.7%,分部工程15个全部合格,优良率86.7%。
(二)北干二级泵站:亚洲第一泵站,位于大荔县北干村塬下黄河漫滩地后缘。安装1200LW-60型立式离心泵12台,单机配套动力3550千瓦,单机流量4.05立方米/秒,总装机容量42600千瓦。设计净扬程55.80米,总扬程60米。设计抽水流量与灌溉供水面积与太里一级泵站相同。主厂房跨度15米,总长100.36米,总高度22米。内设32 吨/5吨电动桥式起重机一台。压力管道两泵并联一管,共六管,管径2.20米。北干二级站于1993年2月开工,由陕西省水利工程建设局、水电部四局、中国电工设备总公司、东雷抽黄灌溉管理局水利水电建筑安装总队分别完成土建和户内外机电设备施工安装任务。监理单位为陕西省水利水电勘测设计院、渭南东雷抽黄管理局。负责110千伏高北输电线路施工的是渭南地区供电局。监理单位是渭南地区东雷二期抽黄工程建设局机电安装队。整个工程于2000年5月全面竣工并移交渭南市二黄局管理和使用。二级站共1272个单元工程全部合格,优良率86.9%。17个分部工程全部合格,优良率98%。
(三)下寨三级泵站:位于蒲城县平路乡下寨村西,为总干渠终点。安装1200W-60型立式离心泵8台,配套动力单机3550千瓦,单机流量4.05立方米/秒;安装24SH-9型离心泵2台,配套动力单机1000千瓦,单机流量1立方米/秒。总装机容量30400千瓦。设计净扬程55.21米,总扬程61.20米。设计抽水流量27.97立方米/秒,灌溉供水面积53333.3公顷。厂房跨度15.5米,总长度72.8米,总高度22.8米。1993年3月下寨三级站开工建设,本工程由陕西省水利工程建设局、陕西省机电设备安装公司第二工程公司、中国电工设备总公司、陕西省金泰水电基础工程有限责任公司、陕西省三门峡库区工程局负责承建。监理单位是陕西省水利水电勘测设计院。110千伏韦下输电线路由渭南地(市)供电局线路工程处施工,渭南地区(市)东雷一期抽黄工程建设局机电安装队监理。整个工程于2000年6月全面竣工并顺利移交渭南市东雷二期抽黄工程建设局管理和使用。下寨三级站共36个分部工程全部合格,优良率94.4%。1531个单元工程全部合格,优良率90.7%。
(四)汉村隧洞:位于总干渠大荔县汉村段,总长度5.6千米总干渠义井倒虹将隧洞前后分为两段,前洞长4.2千米,后洞长1.4千米,隧洞设计输水流量40立方米/秒,断面采用马蹄形,尺寸5.3×5.3米,砼及钢筋砼衬砌,比降1∶2000。汉村隧洞于1990年9月20日开工,前洞由铁道部第一工程局一处施工,后洞由陕西省水电工程局三处施工。渭南洛惠渠管理局实施监理。整个工程1993 年1月5日建成并经试验全部达到合格。28个分部工程全部达到合格,优良率86%。327个单元工程全部合格,优良率89%。
(五)洛河渡槽:西北第一输水渡槽。进口位于大荔县段家乡老君寨村,出口位于蒲城县龙阳镇蒲石村,全长1290米。洛河渡槽属简支梁式结构,设计流量为40立方米/秒,纵坡比1∶1000,槽身为钢筋混凝土矩形断面,宽6.0米,高2.6米,下部支承形式为排架和钢筋混凝土空心墩组合结构。洛河渡槽于1992年10月开工,由铁道部第三工程局第三工程处施工,西北水利水电工程建设监理中心实施监理,于1998年12月31日全面竣工并经试验和使用后确认全部合格。共12个分部工程,优良率83.3%。605个单元工程,优良率86%。
东雷二期抽黄洛河渡槽 (2015年)
干渠以上工程建设的同时渭南市(地区)水利局又建设了干渠以下工程,包括段家塬、孙镇、蒲城、兴镇、流曲、刘集6个灌溉系统。主要分部工程是:33座泵站,75千米分干渠,422千米支渠;110千伏线路52.6千米,35千伏输电线路200千米,以及管理局、站房建,灌区调度通信设施等工程。干渠以下工程自1991年开始建设,到2008年除蒲城系统有尾留外其余全部完成。2008年陕西省水利厅先后召开三次会议进行了竣工验收。
东雷二期抽黄干渠 (2015年)
东雷二期抽黄工程建设。1986年水利电力部批准了《东雷二期抽黄工程初步设计》。1989年,国家计划委员会批准东雷二期抽黄工程列入基建项目。1989年9月,与世界银行签订了《开发信贷协定》。1990年7月22日开工建设。为加快推进工程建设,省委、省政府专门成立了领导小组,王双锡副省长任组长,省计委、水利厅、农业厅、财政厅各一名负责人为成员。下设项目办公室,负责工程项目的总体安排和协调工作。干渠以上工程由省水利厅负责,并专门组建了省水利工程建设局负责建设管理的具体工作。干渠以下工程由渭南行署负责,并于1989年4月18日组建了渭南地区东雷二期抽黄工程建设局,在渭南市委、市政府领导下,按照省领导小组的统一安排,负责干渠以下工程建设的组织实施工作。在建设管理模式上,按照国家基本建设程序和世界银行要求,全面推行了项目法人制、招标投标制、施工监理制和土地统征制的管理办法。
东雷二期抽黄工程建设从1989年省政府决策,到1990 年7月省政府在大荔县举行工程开工典礼,干渠以上工程正式开工,1991年底干渠以下工程开工,1997年6月主体及部分灌区工程建成实现主体工程试通水,主体工程建设历时8年。1997年6月30日,陕西省委、省政府、省人大、省政协特邀水利部钮茂生部长参加,在蒲城下寨隆重举行了试通水仪式。此后到2000年底,干渠以上工程全部建成,并由省水利工程建设局移交渭南二期抽黄管理局管理,2007年1月干渠以上工程通过竣工验收。干渠以下工程因资金投入缓慢,从1991年开工到2007年底除蒲城系统部分建成外其他均建成使用,历时16年, 2008年省水利厅主持通过竣工验收。
东雷二期抽黄主体工程完成总投资14.35亿元,配套工程完成投资3亿元。已成支渠控制灌溉面积63666.7公顷,完成灌区配套46666.7多公顷。自试通水至2016年,工程安全稳定运行20年,灌溉引水68次,渠首累计引水32.54亿立方米,斗口用水17.63亿立方米,灌溉农田2721.76万亩次,创造经济效益超百亿元,同时还有很大的社会效益与生态效益。
二、延安黄河引水工程
延安黄河引水工程是延安市委、市政府确定的“引水兴工、产业转型”发展战略的支撑性供水工程,也是陕西省确定的十大水源工程之一。
延安市辖1区12县,总人口223万人,总面积3.67万平方千米,占陕西省总面积的18%,区内矿产资源丰富,是我国21世纪能源化工产业的重要接续地,是陕西社会经济发展新的增长极。然而延安的水资源却十分匮乏,全市水资源总量13.35亿立方米,可开发利用量6.81亿立方米,人均水资源占有量612立方米,远低于国际和国内最低需水线。
进入21世纪以来,随着城镇化、工业化快速发展以及延安市城区及其北部地区产业转型,水资源需求量与日俱增,供需矛盾日益突出,延安北部县区境内水资源已无法保障人民群众生产生活用水需求,成为制约和影响全市经济社会可持续发展的主要“瓶颈”。为解决日益加剧的用水问题,延安市委、市政府经过反复论证,认为黄河引水将是从根本上解决延安市区及北部地区水资源短缺的主要途径。2012年,延安市委、市政府实施“统筹城乡,引水兴工”战略,加快实施了黄河引水建设项目。陕西省委、省政府将延安黄河引水工程列入全省十大重点水利项目之一,省水利厅对工程前期工作给予了大力支持,协助建设单位相继完成了工程规划、项目建议书、可行性研究报告等阶段工作。
工程建设任务:工程设计水平年为2020年,设计年取水量8977万立方米,以黄河干流为水源为主,年取水8415万立方米,清涧河取水562万立方米。黄河取水点位于延川县延水关镇的王家渠东南约150米处的黄河中游右岸,通过多级泵站加压、管道和隧洞输水向延安市城区及其周边县城供水,以满足延安市城区、姚店工业区及延安市周边的延川县、永坪镇(含永坪石油工业区)、子长县城、延长县城近期和中远期用水需求。
工程建设规模:近期工程实施后满足受水区近期(2015年)的用水要求,达到日供水能力8.22万立方米/天,其中向延安市城区供水4.82万立方米/天,姚店工业新区1.81万立方米/天,延川县城供水0.43万立方米/天,永坪镇及永坪石油工业区供水1.16万立方米/天;后续工程实施后满足受水区中远期(2016~2030年)的用水要求,达到日供水能力24.44万立方米/天,其中向延安市城区供水9.47万立方米/天,姚店工业新区3.81万立方米/天,延川县城供水0.92万立方米/天,永坪镇及永坪石油工业区供水4.81万立方米/天,子长县城供水5.27万立方米/天,延长县城供水0.24万立方米/天。
工程总体布局。工程由取水工程、泵站工程、引水工程、水处理工程、调蓄池(库)五部分组成。引水工程的输水隧洞按远期工程规模一次建设;取水枢纽、供水管线、泵站工程及水处理工程均根据分期供水规模在近期工程和远期工程中分别建设。
取水工程:近期从清涧河和黄河双水源联合取水,清涧河取水枢纽在延川县城上游上湾大桥附近的清涧河上建低坝引水;黄河取水口位于延川县王家渠黄河右岸,采用浮动式泵站取水;远期取水考虑古贤水库建成后从库区取水,取水枢纽初拟在延川县延水关镇新拟建的柏树坬调蓄水库岸边,采用浮动式泵站取水。
泵站工程:近期工程的一级提水泵站设在黄河王家渠取水口,黄河—延安主干线沿线设多级加压泵站,提水高程为538.50米(黄河)~1048.0米(芦草梁隧洞),总地形扬程为509.5米,输水距离为93.96千米;延川—永坪支线(供向永坪)设多级加压泵站,提水高程为753.0米(高家湾水厂)~940.0米(永坪石油沟),总地形扬程为187米,输水距离为39.61千米;远期工程的一级提水泵站设在延水关的柏树坬沟的岸坎上,从拟建的古贤水库提水,输水沿线的泵站可对近期泵站改扩建,满足远期供水规模的输水要求。
引水工程:近期铺设输水管道一条,远期增设输水管道一条,近远期输水管道平行布设。黄延主干线全长约93.96千米,其中输水隧洞2段,长11.76千米;延永支线全长约39.61千米,其中输水隧洞3段,长5.135千米。
水处理工程:拟在延水关加压泵站前设置排沙漏斗和沉沙设施进行预沉,就近沟道拟建挡沙坝和沉沙库进行黄河泥沙预处理;近期工程拟在延川高家湾建净水厂一座,水处理规模为11.16万立方米/天(考虑远期的子长、延长的供水规模),在延安东川机场东侧建净水厂一座,水处理规模为6.63万立方米/天,在永坪石油沟建配水厂一座;远期工程拟在延安东川适宜位置建延安净水厂一座,水处理规模为6.65万立方米/天。
黄河泥沙处理:黄河水泥沙含量高,为减少泥沙在管道中沉积,减少水力机械、管道等磨损破坏,降低运行维护费用,拟在赵家河三级加压泵站前设置排沙漏斗和沉沙设施进行预沉,就近沟道拟建挡沙坝和淤沙库进行黄河泥沙预处理,然后将中水通过三级站加压输送至高家湾净水厂。排沙漏斗工程由进水箱涵、漏斗室、输沙管、溢流明渠等建筑物组成。箱涵和漏斗均为钢筋混凝土结构,输沙道由外压钢筋混凝土管安装组成。
净化水厂:供水工程采用双水源取水提高供水保证率,按推荐净水厂址及输水管线方案,通过对黄河、清涧河原水水质情况的分析,按出厂水质设计标准要求,净水工艺采用二次混凝沉淀(泥渣回流高负荷澄清,气水反冲过滤)的处理流程。其中,预沉池部分为一级净水构筑物,澄清、反应沉淀、滤池部分为二级净水构筑物。高家湾净水厂采用预沉、澄清沉淀工艺;延安净水厂采用澄清沉淀、过滤、消毒工艺。
工程前期工作。2008年12月7日,延安市在延川县延水关镇汪家渠村进行黄河引水工程开工典礼;2009年3月17日,省水利厅印发《陕西省延安市黄河引水规划审查意见的通知》,同意建设延安黄河引水工程。2010年1月25日,省发改委批复《延安市延川黄河引水工程可行性研究报告》,同意建设延川黄河引水工程,设计年取水量2046万立方米(其中黄河干系取水1352万立方米,清涧河取水665万立方米,调蓄水库补水29万立方米)。2011年,延安市政府重新审视黄河引水工程,决定扩大引水规模与供水范围,并重新开展了水资源论证,编制了新的可行性研究报告,2013年7月16日省发改委批复了《延安黄河引水工程可行性研究报告》,同时停止执行延安市延川黄河引水工程可行性研究报告。2014年5月29日,延安市发改委批复工程初步设计,确定工程为三等中型供水工程,总投资49亿元,总工期55个月。
工程建设过程。2014年1月26日,延安市政府与中水十五局签订《延安黄河引水工程BT项目投资建设框架协议》。3月27日,延安市黄河引水工程有限责任公司(以下简称黄河引水公司)召开第一届董事会第一次会议,投资双方推选张慧明、张进、强安平、张明辉、董金亮、樊洛僖、孟光明为公司董事,其中张慧明为董事长人选;根据董事长张慧明提名,选举张进为公司总经理;根据总经理提名,选举张明辉、孟光明为副总经理,贺建华为财务总监。4月25日,市政府召开第41次常务会议,同意采用BT模式投资建设黄河引水工程。2015年后,相继完成了康家沟水库大坝工程、黄河取水口至四级泵站管线、四级泵站至五级泵站管线工程,黄延线全线贯通,主管线试通水成功。至此,延安引黄引水工程完成总投资43.85亿元,建成取水工程以及9座泵站、2座(南河、康家沟)水库、2座水厂、1座泥沙处理站和9条隧洞,建成输水管线145.78千米,年可取水量8977万立方米,工程正式投入使用后,将为延安新老城区每天增加6万多吨供水。
延安黄河引水工程南河水库效果图
南河水库为Ⅲ等中型蓄水工程,由均质土坝、导流泄洪洞、输水洞等建筑物组成,是黄河引水工程的重要组成部分,在黄河泥沙超限、生态流量受限和引水工程检修等情况下起反调节作用,同时具有防洪、拦沙及延川县城事故应急供水功能。