引汉济渭工程规划设计工作简介

引汉济渭工程规划设计工作简介工程总体情况1三河口水利枢纽5秦岭输水隧洞（越岭段）6受水区输配水工程7提纲出案的成果3勘测设计工作进程2引汉济渭关键技术问题4三维设计情况介绍81、工程总体情况

陕西省行政区划图引汉济渭工程是科学利用汉江流域水资源统筹解决渭河流域缺水问题的重大基础设施。工程建成后可以实现区域和流域水资源的优化配置。有效缓解关中地区的水资源供需矛盾，改善渭河流域的生态环境。对于保障当地经济社会发展，促进关中天水经济区建设，深入推进西部大开发具有十分重要的意义。1、工程总体情况

引汉济渭工程是从陕南汉江上游引水，穿越秦岭输水到渭河流域，向陕西关中地区的主要城市和工业园区供水，工程直接受水对象为西安、咸阳、渭南、杨凌4个重点城市，周至、户县、长安等11个县级城市，以及泾阳工业密集区等6个工业区，共计21个受水单元，间接受水对象为宝鸡市和眉县。工程现状水平年为2010年，近期设计水平年为2025年，多年平均调水10亿m3，远期设计水平年为2030年，多年平均调水15亿m3。本工程外调水与受水区水资源联合调度后的历时供水保证率不低于95%。2025年水平年多年平均调水10.00亿m3，扣除沿途损失后出隧洞水量9.30亿m3，入关中各城市配水系统净水量9.01亿m3。向西安、咸阳、渭南及杨凌4个重点城市供水6.37亿m3，向兴平等10个县级城市供水2.64亿m3。2030年水平年多年平均调水15.01亿m3，扣除沿途损失后出隧洞水量为13.95亿m3，入关中各城市配水系统净水量13.50亿m3。向西安、咸阳、渭南及杨凌4个重点城市供水7.22亿m3，兴平等11个县级城市配水4.69亿m3，沿渭6个工业园区配水1.59亿m3。

1、工程总体情况引汉济渭水源工程由黄金峡水利枢纽、三河口水利枢纽和秦岭输水隧洞三部分组成。工程总体布局为：在汉江干流和支流子午河分别修建黄金峡水利枢纽和三河口水利枢纽蓄水，并利用黄金峡水利枢纽坝后泵站抽干流水通过秦岭输水隧洞黄三段输水至控制闸，大部分水量通过控制闸直接进入秦岭输水隧洞越岭段送至关中地区，少量水（黄金峡泵站抽水流量大于关中用水流量部分）经控制闸由三河口泵站抽水入三河口水库存蓄，当黄金峡泵站抽水流量不能满足关中地区用水需要时，由三河口水库放水补充，经坝后电站发电后进入秦岭输水隧洞越岭段送至关中地区。

黄金峡水利枢纽：坝址位于汉江黄金峡锅滩下游2km处，为引汉济渭工程两个水源地之一。工程由拦河坝、泄洪建筑物、泵站电站及升船机等组成。拦河坝为混凝土重力坝，最大坝高63m，总库容2.21亿m3正常蓄水位450m，死水位440m，河床式泵站装机容量129.5MW，坝后式电站装机容量135MW。1、工程总体情况

三河口水利枢纽：坝址位于汉江支流三河口村下游2km处。其主要任务是调蓄黄金峡水库调入水量及子午河来水。枢纽由拦河坝、泄洪放空建筑物等组成。拦河坝初选坝型为碾压混凝土拱坝，最大坝高145m，总库容7.1亿m3，调节库容6.5亿m3，正常蓄水位643m，死水位558m。1、工程总体情况

秦岭输水隧洞：为引汉济渭工程的输水隧洞，横穿秦岭，地跨陕南、关中两区，连接长江、黄河两大流域。秦岭输水隧洞进水口与黄金峡水利枢纽泵站出水管道相接，出口位于渭河一级支流黑河金盆水库右侧支沟黄池沟，主要任务是将黄金峡泵站所抽的水和三河口水利枢纽调节后的汉江水自流送入渭河流域的黄池沟。该输水洞为明流洞，洞长98.3km，马蹄形断面为6.74*6.74m，比降1/2500，设计流量70m3/s。1、工程总体情况1、工程总体情况水库淹没影响及工程永久占地69164亩，临时征地5516亩。建设征地及水库淹没影响人口9589人；拆迁房屋65.31万m2；水库淹没集镇４处、等级公路98公里及各专项设施。规划水平年需搬迁安置人口10221人、生产安置人口9276人。按2011年第二季度价格水平，水利部可研阶段上报工程静态总投资168.74亿元，总投资188.06万元，其中工程部分投资125.83亿元、淹没处理及工程占地投资38.13亿元、水土保持工程投资2.33亿元、环境保护工程投资2.44亿元、建设期贷款利息19.32亿元。黄金峡水利枢纽移民淹没示意图建设征地实物成果表工程项目单位数量一、人口人4676二、.永久占地亩15805.59三、房屋平方米258938.11四、专业项目

1.等级公路km16.542.通讯传输线路km133.823.高压线路（10KV以上）km24.42

1、工程总体情况三河口水利枢纽移民淹没示意图建设征地实物成果表工程项目单位数量一、人口

3910农村人口人3109集镇人口人801二、占地

22860①耕地亩6833.74②林地亩13425.78③住宅用地亩506.28④交通运输用地亩912.38⑤工矿仓储用地亩43.3⑥其他土地亩1138.52三、房屋m²345666四、专业项目

1.等级公路km81.52.通讯传输线路km392.863.高压线路km72.46

1、工程总体情况关中输配水工程在引汉济渭调水至黄池沟后分别设渭河南干线、过渭干线，过渭后再分为渭北东干线、渭北西干线。渭河南干线向西安、渭南、户县、长安、临潼、华县6个单元供水，设计流量41.13m3/s，总长174km。过渭干线设计流量为28.87m3/s，总长32.6km，沿途并向周至、武功2个单元供水。渭北东干线向咸阳、兴平、泾阳、三原、高陵、阎良、泾阳工业园、高陵泾河工业园8个单元供水，设计流量为15.43m3/s，总长100.8km。渭北西干线向杨凌、绛帐工业区、常兴工业区、蔡家坡工业区、阳平工业区5个单元供水，设计流量为8.72m3/s，线路长度82.3km。工程规划阶段估算输水工程静态总投资约为167亿元，不含支线、水厂。

1、工程总体情况2、勘测设计过程

引汉济渭工程勘测设计过程2007201120071994年提出引汉济渭工程规划思路，当时陕西提出了8条引水线路，其中引红济石、引乾济石、引汉济渭认为工程最为可行。2007年正式开展引汉济渭工程项目建议书。20112011年7月，国家发展改革委以发改农经【2011】1559号文批复该工程项目建议书。20122012年9月，中咨公司评估通过了引汉济渭工程可行性研究报告。

20123、初步设计的出案成果

综合说明总报告分报告总报告&专业报告总报告反映全局性、整体性、系统性、协调性内容，内容复杂、庞大的出专业专题报告

。陕西省引汉济渭工程初步设计综合说明重点反映设计成果及结论性的内容。分报告按勘测设计合同分黄金峡、三河口、输水隧洞黄三段、输水隧洞越岭段按编规编写分报告。3、初步设计的出案成果

总报告

水情测报专题报告

联合调度专题报告

工程征地与移民安置报告

管理调度自动化报告专业、专题报告

水资源配置专题报告文件汇编

输水隧洞水面线计算专题水力过渡专题专项研究报告

工程地质勘察报告3、初步设计的出案成果

导流洞水工模型整体水工模型三河口深孔闸门震动试验坝肩三维非线性稳定分析信息化系统碾压混凝土拱坝温控分析混凝土配合比试验可逆式水泵水轮机组专题报告三河口初设及附图三河口地质报告三河口主报告

4、关键技术问题秦岭隧洞全长98.3km，采用明流输水方式，设计流量70m3/s，成洞直径6.74m。隧洞具有独头掘进距离长、大埋深的特点，与国内外已建、在建和拟建的长大隧道比较，在技术难度上均有超越之处，可称为世界级工程。第一，长距离独头掘进。最长独头掘进距离达到13.6km，施工通风成为工程的制约性问题，单工作面掘进效率成为制约工期的突出因素。

第二，工程地质问题。隧洞穿过区域地质环境复杂，构造发育，岩性种类较多，施工过程中可能出现岩爆、突然涌水、围岩失稳、围岩大变形、热害等问题，在大埋深的背景下，局部洞段问题可能更加严重而复杂。第三，TBM的适用性和耐久性问题。从现有技术条件看，秦岭隧洞岭脊段必须采用TBM法施工。在适用性上，需要既能满足超硬岩（花岗岩、闪长岩）的掘进，又能适应在软岩中掘进，特别是适应千枚岩的大变形。其次，对局部围岩失稳、涌水等可能出现的情况，应有可靠的处理措施；在耐久性上，按照两台TMB由岭南、岭北相向推进，单台设备必须持续完成20km的掘进，而目前国内尚没有单台TBM一次持续完成20km以上掘进的实例。

第四，施工运输和排水保障。除进口工作面外，秦岭隧洞95%的洞段要采用斜井工作面施工，斜井平均高差256m，最大高差526m，加上岭脊段长距离独头掘进，施工运输和排水难度大、成本高，对工程进度和安全性的影响大，其重要性和复杂程度超过其它隧道工程。

（一）秦岭超长隧洞建设问题

4、关键技术问题黄金峡水源泵站设计扬程116m，最大流量70m3/s，装机总功率约12.95万kw。从单机流量、扬程、装机规模等方面衡量，该泵站在国内甚至亚洲范围内位居前列，从当前工作进展情况看，黄金峡水源泵站的需要研究的技术问题有以下几方面：

第一，综合利用水利枢纽的协调布置问题。黄金峡水利枢纽属于在大江大河取水的抽水泵站，工程本身也是综合利用工程，还有发电和航运的目标，同时为保护环境还有设置鱼道的要求。因此，综合协调消能泄洪、泵站、电站、航运、鱼道合理布置，是本工程的巨大难题。第二，水泵选型问题。目前抽水方案下，单机抽水流量11.67m3/s时，需要装机7台，单机容量达到18.5Mw，已超过国内常规离心水泵的上限，不仅泵的制造难度较大，配套机电设备造价高，泵站的启动等问题也较为复杂。

第三，鱼道设计问题。目前黄金峡鱼道是我国设计落差最大的鱼道，要想满足工程环保的要求，还没有现成的工程可供借鉴。（二）黄金峡水利枢纽的设计问题

4、关键技术问题三河口枢纽大坝为国内第二的碾压混凝土高拱坝，大坝坝高145m，大坝碾压混凝土量100万m³，碾压方量在国内碾压混凝土拱坝中排名第一。三河口泵站根据三河口枢纽抽水不发电，发电不抽水的工作特点，选择小容量的抽蓄机组目前国内还未有先例。从当前工作进展情况看，三河口水利枢纽的需要研究的技术问题有以下几方面：

第一，高碾压混凝土拱坝分缝和温度控制问题。三河口碾压混凝土拱坝位于v字形河谷，泄洪量大，坝身布置建筑物多，解决好碾压快速施工、控制坝体裂缝、满足大坝温度控制要求都需要进行重点研究。第二，水泵选型问题。目前抽水方案下，三河口水库泵站我国国内无满足小流量、大水头变幅的可逆机组型号，适合三河口抽水发电的水泵水轮机需进行专门研制。

第三，复杂地基条件的坝肩稳定问题。从初步设计揭示的地质条件看，三河口大坝基础地质条件非常复杂，具有构造复杂、裂隙发育的特点。需要研究的坝肩不利组合多，不易确定不利组合面的特点，坝肩稳定问题相对复杂。（三）三河口水利枢纽的设计问题

4、关键技术问题引汉济渭工程建成后，将成为关中地区的骨干水源。供水范围涉及西起宝鸡，东至华阴的整个关中核心区域，面积1.35万km2。它将和受水区内众多的地表、地下水源联合运用，来满足5个大中城市、12个中小城市的工业用水和6个工业园区城乡居民的生活用水。根据规划，以引汉济渭工程为龙头，将建成覆盖关中核心区的关中供水工程系统。为了充分发挥引汉济渭工程的综合效益，保障关中城市群的供水安全，必须实现引汉济渭和关中当地水源的统一调度和联合调节。

引汉济渭工程涉及陕南和关中两个大的气候区，在关中供水区涉及4个水资源三级区，除引汉济渭黄金峡、三河口水库外，关中受水区内有地表水源9处，地下水水源地19处，多数地表水源又同时供给城市和农业用水，部分地表水源中还承接有区外调水工程（如石头河水库、石砭峪水库），使得水资源的调度和联合调节问题非常复杂。在引汉济渭调水规模的论证过程中，按照长系列、多水源的联合运用问题进行了一些研究，但限于问题的复杂性，其计算模型和调度原则、方法还有待完善。

解决引汉济渭与关中当地水源的联合调度与调节问题，对拟建设的关中供水系统也具有重要作用，对实现引汉济渭工程的经济运行、保障关中供水安全更具深远意义。解决这一问题必须以信息化为主要手段，当前需要在充分吸取国内外调水工程信息化建设经验的基础上，完成引汉济渭工程的信息化设计方案。（四）多水源联合调节调度问题5、三河口水利枢纽

三河口水利枢纽为引汉济渭工程的两个水源之一，是引汉济渭工程水源工程的调蓄中心，三河口水库不仅调蓄本流域子午河的径流量，也调节干流汉江黄金峡水库的水量。调水10亿m3时多年平均在黄金峡水库断面调水5.56亿m3，在三河口水库断面调水4.53亿m3；调水15亿m3时多年平均在黄金峡水库断面调水9.69亿m3，在三河口水库断面调水5.46亿m3。在满足三河口水库供水与工程防洪条件下，坝后电站利用水库供水、下放的生态水量、下泄水量及水头进行发电。工程枢纽位于子午河佛坪县大河坝乡上游约3.8km处的子午河峡谷下游段，主要由大坝、坝身泄洪放空系统、坝后引水系统、抽水发电厂房和连接洞等组成。其中拦河大坝等级按规范提高1级，按1级建筑物设计，但大坝洪水设计标准不予提高。抽水电站建筑物级别为2级，泄水消能防冲建筑物为2级，枢纽其他次要建筑物级别均为3级，临时建筑物按4级设计。三河口枢纽石泉县宁陕县洋县佛坪县大河坝5、三河口水利枢纽

枢纽主要由大坝、坝身泄洪放空系统、坝后引抽水电站和连接洞等组成。水库大坝采用碾压混凝土拱坝；大坝泄洪采用坝身表、底孔相结合的泄洪方式，并在大坝下游设200m长的消力塘消能，以保证大坝泄洪安全；坝后引抽水电站厂房设置在大坝下游右岸，电站进口设置于坝身上，通过隧洞连接；在电站尾水池和秦岭隧洞控制闸之间设置连接洞，以满足枢纽和秦岭隧洞之间引抽水的要求；同时在满足水库功能的基础上，为便于水库检修和河道生态环境的要求，在电站尾水洞内又增设了尾水闸和生态放水管等建筑物。碾压混凝土拱坝体型采用抛物线双曲拱坝，拱坝坝顶高程为646.0m，坝底高程501.0m，最大坝高145.0m，坝顶宽9.0m，坝底厚39.57m。坝顶上游弧长500.90m，最大中心角94.84°，位于623.0m高程；最小中心角46.68°，位于501.0m高程。拱圈中心轴线在拱冠处最大曲率半径在左岸为203.193m，在右岸为201.586m，最小曲率半径在左岸为101.784m，在右岸为94.264m；大坝宽高比2.98，厚高比0.27，最大倒悬度0.20。5、三河口水利枢纽

供水系统由进水口、压力管道、尾水系统及连接洞等四部分组成。进水口布置于坝身右岸侧坝体中，进水口形式为竖井式，设计引水流量72.71m3/s。压力管道布置分为坝内埋管段、坝后背管段，岸坡明管段、厂区明管段。压力管道主管直径4.5m。尾水建筑物由尾水闸、压力尾水管、导流洞改造尾水洞、退水弧门闸室组成。连接洞是控制闸至双向机组尾水洞无压水流通道，总长度244m，平底，断面型式为马蹄形，断面尺寸6.94m×6.94m。厂房主要包括：厂房、副厂房、主变室GIS楼、减压调流阀室、进厂道路。厂房平行等高线布置，主厂房（长×宽×高）78.2m×16m×36.94m。5、三河口水利枢纽

本工程枢纽布置相对集中，坝区附近场地较为狭窄，因此根据场地条件及料场分布，按照集中与分散相结合的原则。三河口水利枢纽施工场地分四个区布置。大坝下游工区，在大坝下游永久交通桥左岸下游布置低位混凝土拌和系统，将部分辅助企业布置在右岸修建佛坪连接线改线道路时留下的部分施工场地上；柳树沟工区，在枢纽上游0.9km处布置柳树沟高位混凝土拌和系统；瓦房坪工区，在左岸680m高程以上瓦房坪布置生活办公区；西湾工区，在坝址上游的柳木沟及西湾布置一套砂石骨料筛分系统。根据施工总体布置，本工程施工需新建跨河施工桥3座，场内交通永久及临时道路13条，新建施工干道约14km。工程区天然建筑材料储量丰富，推荐坝址上游柳木沟石料场作为混凝土骨料的料场。渣场设在上游西湾和下游蒲家沟内，总堆渣容量203万m3,总占地18.4万m2。本程施工临时占地面积总计895亩。施工导流采用河道一次断流，隧洞导流方式。西湾渣场西湾人工砂石料系统蒲家沟渣场上游左岸高位拌合系统下游左岸低位拌合系统石佛引线1号路7号路筒大路8号路5号路2号路4号路6号路10号路11号路9号路3号路6、秦岭输水隧洞越岭段椒溪河支洞0号支洞0-1号支洞1号支洞2号支洞3号支洞4号支洞5号支洞6号支洞7号支洞隧洞进口位于陕西省佛坪县大河坝镇三河口水库坝后子午河右侧山体内的控制闸，底板高程542.65m，洞线于子午河右岸行走约2.75km后，采取暗洞通过椒溪河，后穿行于蒲河西岸经石墩河乡、陈家坝镇、四亩地镇、柴家关村、木河、秦岭主峰、虎豹河的松桦坪、王家河的王家河乡、陈河乡、在黑河东岸穿行，出口位于周至县马召镇黑河金盆水库下游东约2km的黄池沟口，底板高程510m，隧洞最大埋深约2000m。

椒溪河石墩河乡陈家坝镇四亩地镇柴家关村木河秦岭主峰虎豹河黑河小王涧乡双庙子乡黄池沟

洞线走向

洞线长81779m6、秦岭输水隧洞越岭段秦岭隧洞通过3条区域性大断层及4条次一级断层，和33条地区性一般性断层及次级小断层，断层多表现为压性、压扭性，走向多与洞线大角度斜交。断层物质主要为碎裂岩、糜棱岩、断层角砾岩、断层泥砾组成。岩体破碎，透水性强。隧洞平均坡降1/2500，其中进口钻爆段坡降为1/2527，出口钻爆段坡降为1/2530，岭脊TBM段坡降为1/2480。

地质纵断面

7、受水区输配水工程1.明流输水方案

以渭河为界，将各受水点划分为渭河南、渭河北和渭河西三大供水片区，各片区布设独立的输水线路供水，输水方式以明流为主，此方案由黄池沟分水池、输水线路和调蓄水库工程等组成。共布设4条输水线路，输水线路总长389.9km，其中：南干线承担西安、渭南两个重点城市和户县、长安、临潼及华县4个县级城市的供水任务，全长174km，设计流量41.13m3/s，过渭干线承担咸阳、杨凌两个重点城市和周至、武功、兴平、泾阳、三原、高陵、阎良等7个县级城市以及渭北6个工业园区的供水任务，线路全长32.6km，设计流量28.87m3/s，渭北东干线承担重点城市咸阳和兴平、泾阳、三原、高陵、阎良等5个县级城市以及渭北2个工业园区的供水任务，线路全长100.8km，设计流量15.43m3/s，渭北西干线承担重点城市杨凌和武功县以及渭北西部4个工业园区的供水任务，线路全长82.3km，设计流量8.72m3/s。7、受水区输配水工程

2.压力流输水方案供水片区划分仍然以渭河为界，将各受水点划分为渭河南、渭河北和渭河西三大供水片区，输水方式以压力流为主，此方案由黄池沟分水池、输水线路和调蓄水库工程等组成。共布设4条输水线路，输水线路总长374.1km，其中：南干线169.6km，过渭干线19.7km，渭北东干线114.7km，渭北西干线70km。各输水干线承担的供水对象及设计流量同方案一。根据目前研究成果方案一眀流输水方案具有安全度高、征地移民少、便于寻找调蓄水库的特点，建议重点以方案一眀流输水方案作重点研究方案。

8、三维设计概况三维地质系统基于CATIA的协同工作平台测绘资料采编处理造价、运维、出版、虚拟、施工模拟、仿真等其他软件应用航空测量解决方案8、三维设计概况解决方案8、三维设计概况解决方案8、三维设计概况三河口水利枢纽总装模型8、三维设计概况三河口水利枢纽总骨架大坝骨架含泄洪中心线、拱坝中心线、引水中心线总体骨架只是骨架的拓扑结构，对建筑物的设计起指导作用，在catia中不做骨架驱动。引水中心线大坝中心线泄洪中心线8、三维设计概况三河口水利枢纽骨架驱动实例8、三维设计概况三河口水利枢纽厂房建筑物8、三维设计概况三河口水利枢纽协同发现的问题距离仅为2m厂房和水道专业协同大坝和消力塘开挖问题厂房和施工专业协同进水口和管道专业协同8、三维设计概况机电专业成果8、三维设计概况金结专业成果8、三维设计概况二次开发成果桩号衬砌厚度输入断面个数不同衬砌厚度结果8、三维设计概况其他项目或软件三维成果Civil3D软件在堤防三维设计中的应用利用这些河道实测断面资料，通过平面导线将各断面连接起来生成地形曲面，平面布线，然后再进行纵横断面设计及调整，最后完成设计图纸。平面地形曲面平面地形图原始地形纵断面立体地形曲面原始地形横断面8、三维设计概况1.厂房模板主要分为建筑模板、水工模板、工程图模板。

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