珠江三角洲水资源配置工程（广州段）方案研究

珠江三角洲水资源配置工程（广州段）方案研究

摘要：长距离输水工程近些年来发展很快，为优化配置珠江三角洲东西部水资源，改变区域城市单一供水格局，解决城市经济发展的缺水矛盾，提高供水安全性和应急备用保障能力，拟实施珠江三角洲水资源配置工程，从珠江三角洲西部的西江水系向东引水至珠江三角洲东部。主要针对输水型式、管道结构等工程技术指标，以及广州段的输水线路规划方案和保护控制范围进行了研究，为工程未来实施预留好了建设条件。

关键词：长距离输水；盾构隧洞；输水线路；保护控制范围

   珠江三角洲水资源配置工程是2013年国务院批复的《珠江流域综合规划（2012～2030）》中提出的重要水资源配置工程之一。为优化配置珠江三角洲地区东、西部水资源，从珠江三角洲西部的西江水系向东引水至珠江三角洲东部，主要供水目标是广州市南沙区、深圳市和东莞市的缺水地区，解决东部地区城市长远用水问题。实施该工程可有效解决城市经济发展的缺水矛盾，提高供水安全性和应急备用保障能力，适当改善东江下游河道枯水期生态环境流量，对维护广州市南沙区、深圳及东莞市供水安全和经济社会可持续发展具有重要作用。

1.1  工程涉及河流

   珠江三角洲水资源配置工程取水自西江干流，西江干流主要流经广东省的肇庆市、云浮市。多年平均径流量为2215亿m3。思贤滘马口站97%最枯月平均流量为1170m3/s，经龙滩水库调蓄后，可提高至1918m3/s，水量非常丰富。在我国，西江水量之丰仅次于长江，居第二位。西江干流水质良好，基本保持Ⅱ类。

1.2  珠江三角洲水资源配置工程

   珠江三角洲水资源配置工程大致走向为自西江干流江中鲤鱼洲取水，输水干线向东北布置，经广州市南沙区榄核镇至高新沙水库，出高新沙水库后往东穿海鸥岛、狮子洋至虎门港北侧，沿规划番莞高速向东到厚街镇，再向东南输水至深圳罗田水库，干线长度约92km。高新沙水库之前的设计输水流量采用80m3/s，考虑高新沙水库对南沙区用水量的扣除，高新沙水库之后输水流量采用60m3/s。广州段是从广佛交界处的李家沙水道至珠江河口段—狮子洋，全长约28 km。

3.1  输水型式

   输水型式主要有明渠输水和暗管（涵）输水，如采用明渠输水，则渠道断面较大，所需开挖量和征地面积巨大；沿线的水量渗漏、蒸发损失也较大。所以综合考虑以上因素，认为不宜采用明渠输水。同时，由于沿线的居民点和工厂企业众多，开敞式明渠输水容易受造成二次污染，供水水质难以保证，宜采用暗涵（管、洞）输水。

3.2  管道结构及管材

   暗管（涵）主要有浅埋的箱涵、埋管以及深埋的盾构隧洞。箱涵往往采用钢筋混凝土结构，在较大内水压力作用下，箱涵外壁混凝土保护层容易开裂，导致原水外泄或地下水内浸，可能增加管道漏损率或污染原水。

   采用埋管敷设，对地面建筑物、交通、市政设施影响大；管槽开挖对环境影响较大；地上、地下拆迁量大；线路布置受地形条件限制，线路折点较多，弯头较多，高点需设置排气阀，低点需设置排泥阀，管道附属设施设置较多；管道浅埋，须限制管道上方再建工程项目，以保护好管道工程，维护管理困难。

   综合考虑，为减小征地拆迁、环境影响以及维护管理的压力，管道结构宜采用盾构隧洞。由于本工程管道内外压差较大，为满足内衬抗拉的高强性能，采用钢管内衬。

3.3  管道根数

   高新沙水库以西段输水管线除了向东莞市和深圳市供水之外，还承担着向广州南沙区供水的任务。由于目前南沙区无备用水源，当前主要水源地（沙湾水道）也不足以满足南沙区远期备用用水需求。故高新沙水库以西段输水管条数采用2条。

   高新沙水库以东段输水管道主要向东莞市和深圳市供水。东莞市和深圳市均配套有调节水库，并且可将东江作为本工程受水区备用水源，该段输水管条数可采用1条。

3.4  管径确定

   本工程通过计算经济流速确定管径。

   高新沙水库以西段：输水管道采用4.8m的管径时，工程总投资与运行期间电费现值之和最小，最为经济，故高新沙水库以西段管径推荐采用4.8m。

   高新沙水库以东段：输水管道采用6.4m的管径时，工程总投资与运行期间电费现值之和最小，最为经济，故高新沙水库以东段管径推荐采用6.4m。

3.5  盾构隧洞选型

   隧道盾构工法在广东省的应用已比较广泛，从盾构机外径、数量、工程施工经验等方面均可满足本工程的需要。与本工程输水管道内径相近的标准盾构隧洞尺寸主要有以下两种：①外径φ8500mm，内径φ7700mm；②外径φ6000mm，内径φ5400mm。

   对高新沙水库以西段盾构隧洞，结合施工方便及考虑盾构机的可重复利用性，采用标准尺寸外径6.0m，内径5.4m比较合适：2个D6000的隧洞内衬DN4800的钢管，两个隧洞净距为6m；对高新沙水库以东段盾构隧洞，采用标准尺寸外径6.0m太小，而标准尺寸外径8.5m，内径7.7m比较合适：1个D8500的隧洞内衬DN6400的钢管。

     选线尽可能满足以下几点要求：①与其他道路共用通道，减少用地分割，集约用地；②尽量少穿越铁路、高速公路；③线路力求顺直，减少弯道，保证输水畅通；④避开建筑物密集区，尽量减少征地拆迁，尽量减小对生产生活的影响，尽量减少工程建设对环境的影响，保护环境生态平衡；⑤靠近现有道路，施工交通方便，工程建成后，运行管理方便，实现优化调度，经济运行。

   珠江三角洲水资源配置工程（广州段）的路径以高新沙水库为界，分为东西两段，由于高新沙水库的位置已经确定，故东西两段路径的方案研究是相互独立的。

4.1  高新沙水库以西段

   方案1：大致走向为自广佛交界点起，往东横穿李家沙水道和东新高速后，往东北方向甩至G1501广州绕城高速南侧（高速公路边线往南100米管理范围内），沿广州绕城高速南侧往东继续布置至蕉门水道，再往东南方向沿蕉门水道西侧布置，最后接入高新沙水库。

   方案2：自广佛交界点起，往东横穿李家沙水道和东新高速后，往东南方向布置至现状合沙路，沿合沙路、大生路、Y949等道路（规划为30米宽次干道）布置，向东延伸至浅海涌，再沿广州绕城高速南侧敷设，至蕉门水道西侧后转向东南进入高新沙水库。

   方案综合比较来看，在输水线路长度、下穿公路铁路等方面、工程投资等方面无差异，虽然方案一下穿房屋较方案二少，但沿线方案一有相当长一段线路与高压线并行，增大了项目实施的风险，方案二相对较优。

4.2  高新沙水库以东段

   方案1：大致走向为自高新沙水库起，往东横穿南沙港快速和番禺大道后，往东方向沿S302鱼黄支线高速北侧继续布置至G4京珠高速，再往北方向沿京港澳高速西侧布置约1km，之后拐向东北连续下穿京珠高速、广深港高铁后，沿在建的虎门二桥南侧向东依次穿莲花山水道、番禺区海鸥岛和狮子洋。

   方案2：大致走向为自高新沙水库起，往东横穿S105南沙港快速后，往东方向沿规划鱼窝头大道（60米宽主干道，两侧各有30米宽绿化带）南侧绿化带布置至京珠高速西侧，下穿京珠高速之后的线路走向与方案一相同。

   方案综合比较来看，在输水线路长度、施工条件、工程投资方面，方案二都具有优势，虽然方案一下穿房屋较方案二少，但沿线方案一有相当长一段线路与高压线并行，增大了项目实施的风险，方案二相对较优。

      本项目在输水方式的特点上与广州西江引水工程（广州西江引水工程的保护范围为输水管道边缘两侧25米）比较相近、在工程结构的特点上与地铁（广州地铁的保护范围为盾构隧道结构边线外侧30米）等工程比较相近，考虑到盾构输水管埋深较大，封闭性较强，综合以上考虑，拟采用盾构隧洞结构边线两侧往外各30米内的范围为保护控制区，其中结构边线外侧6米范围内的区域为特别保护控制区，属于禁建区，另外24米范围为限建区。

   由于经济的发展，我国各个地区用水量都普遍的增加，而另一方面，由于经济发展和人类的活动、环境的污染也日渐严重。很多地区附近的水不能应用，这样就使长距离输水工程近些年来发展很快，长距离输水工程的许多技术问题都有待更深入的研究和提高，上述几方面仅为本工程前期的几个部分，还有一些设计、施工、运行管理方面的问题有待于进一步加强研究。

叶方剑(1984-)，男，湖北仙桃人，硕士，工程师，主要研究方向：市政工程规划及咨询、给水排水工程设计。

E-mail:yfjianlhr@163.com

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