基本介紹
- 中文名：黑河引水工程
- 特點：項跨流域引水、綜合利用
- 類別：大型水利工程
- 主要任務：為西安市城市供水
基本情況,工程內容,金盆水庫樞紐工程,城市輸水工程,淨水廠工程,城市配水管網工程,農田灌溉工程,
基本情況
黑河引水工程是一項跨流域引水、綜合利用的大型水利工程。工程是以西安市城市供水為主，兼有農業灌溉、發電、防洪等綜合效益。
黑河引水工程是以黑河水庫為主要水源，以石頭河水庫為補充水源，石砭峪水庫作為備用水源，最遠引水距離143千米，工程全部建成後每年可向西安市供水4.0億噸，日供水規模110萬噸，相當於西安市現有供水能力的1.6倍。
工程內容
黑河引水工程由五大部分組成：①金盆水庫樞紐工程：在黑河金盆峽谷處修建一座高130m的攔河大壩，總庫容2.0億立方米，為西安市年供水3.05億立方米，日平均供水量76萬立方米，每年為農灌供水1.23億立方米，電站裝機容量2.0萬千瓦，年發電量7308萬千瓦·小時。②輸水工程：輸水暗渠總長19千米，其中隧洞、渡槽、倒虹、橋涵等建築物多達174座。③水處理工程：在市區南郊曲江池畔修建日處理能力分別為80萬噸和30萬噸的現代化淨水廠兩座。④城市配水管網系統：由曲江池水廠向市區埋設三條直徑2000毫米的配水乾管，加上支管，總長121千米。⑤農灌工程；利用黑河水庫供水，灌溉周至、戶縣農田37萬畝。按1994年價格水平，全部工程建設總投資21.36億元。
金盆水庫樞紐工程
金盆水庫樞紐工程於黑河峪口以上約1.5千米處，距西安市86千米。是一項以城市供水為主，兼有農灌、發電、防洪等綜合利用的大(Ⅱ)型水利工程。樞紐由攔河壩、泄洪洞、溢洪洞、引水洞、壩後電站及古河道防滲工程等建築物組成。水庫按一百年一遇洪水標準(Q=3600立方米/秒)設計，兩千年一遇洪水(Q=6400立方米/秒)校核。正常高水位594.0米，汛限水位593.0米，設計、校核洪水位分別為594.34米和597.18米。
攔河壩為粘土心牆礫石壩，最大壩高130米，壩頂長度433米，頂寬11米，壩頂高程600米，上、下游壩坡分別為1:2.2和1;1.8，其中下游壩坡布置有上壩道路。防滲粘土心牆頂高程598.00米，頂寬7.0米，最大底寬83米，上、下游邊坡均為1:0.3，心牆與上、下游壩殼間設有水平寬分別為3.0米和5.0米的反濾過渡層。壩體填築總量775萬立方米。
泄洪洞位於左岸，採用塔式深孔進水口，進口底板高程545.0米，工作弧門孔口尺寸為10米×10米，洞身段為“龍抬頭”式明流洞，斷面為10米×13米圓拱直牆式，出口底板高程為493.185米，桃流鼻坎為非對稱擴散型，建築物全長643.39米。泄洪洞設計洪水位下泄流量2421立方米/秒，校核洪水位下泄流量2450立方米/秒。
溢洪洞布置在右岸，進口堰頂高程578.0米，堰寬12米，堰後為跌落段、下接平流段，洞身為圓拱直牆式明流洞，斷面尺寸為12米×14米~10米×11米，出口為舌型擴散挑流鼻坎，建築物總長471.242米。溢洪洞設計水位下泄洪量537立方米/秒，校核水位時下泄流量為2000立方米/秒。
引水洞位於左岸，進口放水塔總高85.7米，根據城市引水對水質的要求，設上、中、下三個分層取水口，高程分別為571.0米，554．0米和514.3米。洞身為直徑3.5米的壓力圓洞。出口弧門孔口尺寸2米×2米，弧門前布置有電站引水岔管，弧門後為洞內消力池，消力池末端與電站尾水相接，分別為城市和農灌供水，建築全長764.17米。引水洞設計引水流量30.3立方米/秒，加大引水流量34.1立方米/秒。
壩後電站裝置三台HLAl53-LJ-120型水輪機及單機容量4000千瓦的發電機一台、8000千瓦發電機兩台，總裝機容量20000千瓦。電站年平均發電量7308萬千瓦·小時。
古河道防滲位於金盆古河道左岸，採用帷幕灌漿防滲。帷幕東與水庫大壩左岸岸幕相接，在600米高程沿金盆東嶺西側及北嶺南側布置，西止周城公路，幕線全長1384米，總灌漿進尺4.9萬米。此外，在金盆北嶺埡口處修建一座高13m的均質粘土副壩，與灌漿帷幕構成金盆古河道防滲系統。
城市輸水工程
1、黑河城市引水渠道工程
黑河水庫向城市供水由電站尾水渠送入藺家灣匯流池，與石頭河來水匯合。黑河城市引水渠道自藺家灣匯流池起，自西向東經過周至、戶縣、長安至西安市南郊曲江池淨水廠，全長86千米。渠首匯流池引水高程510.2米，末端出口高程460.5米，渠道比降1/2500，為重力自流輸水。渠線沿秦嶺北麓坡腳和山前洪積扇而行，沿途橫跨嵌峪、田峪、澇峪、灃峪等河流，溝道70餘條，穿越神禾、少陵等黃土塬，主要建築物60餘座，總計長約26．86千米，其中隧洞12座，長14千米；倒虹24座，長11.85千米；渡槽17座，長1.01千米；暗渠59.1千米，包括其它各類建築物共264座。由於在工程建設過程中增加了石頭河供水水源，調整了黑河水庫規模，使得整個輸水暗渠各段斷面和輸水能力不同。
圖2 輸水工程
圖2 輸水工程從樞紐藺家灣匯流池至見子河倒虹出口段長70.035千米，暗渠斷面寬3.1米，高3.8米，設計流量14~15立方米/秒。
從見子河倒虹出口至曲江池水廠段長16.18千米，在供水規模調整前已施工，渠道斷面均為原設計尺寸。其中見子河倒虹出口至甫店匯流池段長1.88千米，斷面為寬2.8米，高3.4米，設計流量10.3立方米/秒；甫店匯流池至曲江池水廠段長14.3千米，為雙線暗渠，暗渠斷面尺寸為寬2.5米、高2.7米，設計流量為2× 5.8立方米/秒。石砭峪水庫備用水源渠道在甫店匯流池與黑河引水渠匯合。
由於輸水暗渠在見子河倒虹出口以下過流能力不夠，故在倒虹出口設分流池，修建15.2km輸水支線至30萬噸淨水廠，其中Φ2.0米壓力管8.2千米，隧洞7.0千米，設計流量4.0立方米/秒。
2、石頭河水庫補充水源渠道工程
石頭河補充水源渠道工程從湯峪渡槽出口至黑河峪口藺家灣匯流池與黑河供水水源銜接，全長32.79千米，其中改建5.3千米，新建27.49千米。沿線主要建築物87座，其中隧洞16座，長23.83千米；倒虹12座，長3.2千米；渡槽3座，長0.1千米；箱涵長5.38千米，斷面尺寸為寬1.8米、高2.0米。渠道設計最大引水流量6.0立方米/秒。
3、石砭峪水庫備用水源渠道工程
石砭峪水庫位於西安市以南約30千米的長安縣境內，距黑河引水渠道甫店匯流池8.4千米。石砭峪水庫作為黑河引水工程的備用水源，每年向西安市供水3000萬立方米，並要求在事故期間按40萬噸/天供水。石砭峪水庫備用水源渠道工程是在石砭峪灌區西乾渠樁號3+630處設分水閘，閘後新建輸水暗渠3.65千米，渠末接黑河引水渠道甫店匯流池，設計流量5.0立方米/秒。此外，改建石砭峪總乾和西乾渠4.75千米。
淨水廠工程
黑河引水工程設淨水廠兩座，總生產規模為日生產能力110萬噸。
圖3 淨水工程
圖3 淨水工程1、曲江池80萬噸淨水廠
曲江池水廠位於西安市南郊曲江池畔，占地面積450米× 300米，總建築面積1.6萬平方米，設計生產能力為80萬噸/天。一期按60萬噸/天建設，採用沉澱、過濾工藝，分四個獨立的淨水系統，斜管沉澱池與過濾池面積各為2657平方米，清水池體積8萬立方米；金盆水庫建成後即改建水廠，將沉澱池改為過濾池，採用微絮凝接觸過濾工藝。水廠主要淨水建築物、輔助生產機泵及生產管理，均採用集中管理，分散控制的自控系統操作。
2、30萬噸水廠
城市配水管網工程
淨水廠比市中心高45m，故黑河引水工程城市管網基本採用重力供水。由水廠向市區埋設三條直徑2000的毫米乾管，加上支管，Φ400~Φ2000毫米管道總長121.4千米。對城區和南郊、西郊東部和東郊西部地區進行重力自流供水。另外在東斜五路設管網加壓站一座，加壓能力12萬噸/天，揚程2.3米，對東郊韓森寨工業區加壓供水。
