晉祠泉露于太原西山斷裂帶懸甕山腳下，屬上升泉，是太原西山巖溶解地下水的集中排泄點，泉口露出高度為802.53~805.26m，距太原市城區(qū)25km。由于地下水長期嚴重超采和采煤排水，晉祠泉地下水的補給系統(tǒng)嚴重破壞，泉水斷裂。晉祠泉水的枯竭，對當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境影響極大。近年來，隨著部分工礦企業(yè)利用黃河水，關(guān)閉所有中小煤礦，泉域內(nèi)關(guān)閉井的壓采范圍擴大，實施汾河清水再流工程，泉域內(nèi)汾河滲漏段補給地下水的水量逐年增加，地下水得到修復(fù)，泉域內(nèi)巖溶解地下水位明顯恢復(fù)。晉祠泉自1994年4月30日泉水斷流以來，水位逐年下降。從2008年8月止跌回升后，2011年度巖溶水位回升6m。如果有進一步的補水工程，地下水位繼續(xù)恢復(fù)，晉祠泉可以再次流出。2002年，晉祠泉水景觀工程開工。

2工程建設(shè)的必要性

明仙溝蓄水工程是利用黃清徐原水直供工程輸水到明仙溝蓄水池，補充晉祠泉域地下水，更換103號井供水任務(wù)的工程。為了實現(xiàn)晉祠泉盡快復(fù)活，實施晉源區(qū)關(guān)井壓制，確保關(guān)井壓制后引起黃色供水的安全，在明仙溝內(nèi)新建儲蓄池，通過下滲向晉祠泉域補水，促進晉祠泉域復(fù)活。同時，根據(jù)可調(diào)節(jié)的水量，晉祠泉域提供應(yīng)急補水，可替換地下水部分供水任務(wù)。因此，建設(shè)明仙溝蓄水工程尤為緊迫和必要。

3蓄水池的位置選擇

在滿足自流供水用戶的前提下，蓄水池應(yīng)盡量圍繞難老泉附近的位置。晉祠泉附近是邊山開闊的地區(qū)，土地肥沃，是古晉陽城的舊地區(qū)，村莊和文物古跡密集，為了避免征集地移民，儲蓄池應(yīng)選擇溝谷等人口和建筑物分散的地區(qū)。明仙溝位于距離難老泉泉眼上游1km處，根據(jù)該區(qū)等水位線圖，晉祠泉主要由西北方向來的巖溶水補給，調(diào)蓄池位于西北方向，且距離近，故分析滲漏水會有相當一部分流向晉祠泉，對晉祠泉的恢復(fù)有促進作用。明仙溝控制流域面積5.446km2，50年洪峰流量64.6m3/s，100年洪峰流量81.4m3/s，洪水從明仙溝蓄水池右側(cè)排出洪水，不影響補水和供水水質(zhì)。明仙溝蓄水工程取水口位于清徐原水直供工程迎賓路與濱河西路交匯處，分水口管中心高767.184m，明仙溝頂高1142m，溝高828m。溝長4.5km，地形高度828~1142m，平均縱坡6.6%，河谷底寬20~50m，向上擴大，河床復(fù)蓋層0~6m左右。明仙溝窄坡陡峭，為了獲得較大的容量，必須建造相對較高的水庫體，但不利于下游晉祠古鎮(zhèn)和赤橋村的防洪，同時蓄水破壞一定淹沒范圍內(nèi)的植被。蓄水池蓄水后，可能存在塌方等問題。根據(jù)《小型水庫更新建設(shè)工程設(shè)計文件匯編》精神，這次在溝內(nèi)下段河谷底寬度最寬的地方(70m)選擇合適的儲藏池位置。

4調(diào)蓄水池容量確定

受地形條件限制，根據(jù)太原市對西山生態(tài)的保護原則，調(diào)蓄水池根據(jù)明仙溝內(nèi)兩岸坡植被不淹沒的要求，采用在溝底寬處放坡挖掘復(fù)蓋層的方案方案1:選定的調(diào)蓄池位于溝谷底左岸高右岸低，可充分利用地形條件和溝內(nèi)現(xiàn)狀洪水下泄路徑，在右岸配置洪水建筑物，根據(jù)當?shù)厍闆r挖掘池底復(fù)蓋層后碾壓回填到右岸谷底，通過洪水建筑物的設(shè)計完成洪水排泄和消耗能力。同時，挖出的渣滓在調(diào)節(jié)池下游原土滾動后，在滿足挖掘平衡的同時，還可以加強調(diào)節(jié)池。蓄水位850.5m，池頂高程852.5m。調(diào)蓄池下游填方處采用碾壓均質(zhì)土壩，最大壩高6.5m，總?cè)萘?.75萬m3。蓄水池左側(cè)地形高，為了安全可以在這里配置入場道路，寬度為4.5m，長度為500m。右側(cè)配置排水涵洞，設(shè)計流量64.6m3/s，核流量81.4m3/s，底寬10m。為了避免下游浸漬問題，在蓄水池下游設(shè)置防滲墻和窗簾垂直防滲，延長滲透直徑，減少對下游建筑物的浸漬影響。在水庫體內(nèi)和復(fù)蓋層設(shè)置塑性混凝土防滲墻，厚度為0.6m，在下部基巖內(nèi)設(shè)置防滲窗簾到弱風(fēng)化下部，共同形成防滲系統(tǒng)，確保下游建筑物的安全。方案2:整體配置相同的方案1，將排洪建筑物設(shè)計為5m×3m混凝土箱，在上部回填蓄水池挖出的廢渣，回填到右岸坡腳。蓄水池由半挖半填充形成，蓄水池蓄水位848.0m，池頂高度849.5m。調(diào)蓄池下游填充處采用碾壓均質(zhì)土壩，最大水庫高6.5m。蓄水池總?cè)萘繛?.05萬m3，采用土工膜全防滲結(jié)構(gòu)。下游赤橋古村和晉祠酒店接近工程區(qū)(最近僅200m)，調(diào)節(jié)池蓄水后，沿溝谷復(fù)蓋層和下部基巖強風(fēng)化層滲透，對下游建筑物和兩岸構(gòu)成滲透沒有影響，因此方案二中調(diào)節(jié)池采用土工膜全滲透結(jié)構(gòu)。方案2與方案1相比，蓄水池容量小，但投資小，工期短，效果快，此外，本方案全倉盆防滲后，可減輕對下游浸漬的影響，與周邊生態(tài)景觀協(xié)調(diào)，因此選擇投資小的方案2。

5調(diào)節(jié)池斷面設(shè)計

調(diào)節(jié)池頂高849.5m，池頂寬10m，環(huán)調(diào)節(jié)池頂長357m。池頂兼作入場道路，池底最大寬度為19m，環(huán)調(diào)池頂配置高1.00m仿木結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土防護欄，扶手下部設(shè)置0.3m×0.5m混凝土基礎(chǔ)，上下游水庫坡度比均為1:2.5。蓄水池整體采用全庫盆土工膜防滲結(jié)構(gòu)，上游采用六邊形C30W6F150預(yù)制混凝土塊坡口，單塊厚度180mm，單側(cè)長度300mm。上游坡口防滲結(jié)構(gòu)從上部向下依次配置混凝土預(yù)制塊、200mm厚砂卵石墊、200mm厚中細砂墊、PE土工膜、200mm厚中細砂墊。建筑池材料均為現(xiàn)場挖掘材料，均為洪沖積卵石混合土層，碾壓后防滲效果差。為保證防滲效果，防止下游出現(xiàn)浸沒，在上游壩面設(shè)置10m厚黏土層。下游鋪設(shè)卵石混合土層，并采用草皮護坡�？紤]到水庫防滲故障，水庫坡下游坡腳設(shè)置坡排水體，從內(nèi)到外依次鋪設(shè)砂層200mm、卵石層300mm、石層500mm。池內(nèi)整體采用復(fù)合土工膜(二布一膜)防滲，土工膜防滲層采用規(guī)格為200g/0.5mm/200g的針刺短聚酯二布一膜(PE膜)，寬度均為4m，復(fù)合土工膜防滲結(jié)構(gòu)從上到下依次為防護層、上層、防滲層、下層、支持層，壩體和庫底層均為Q4原狀卵石混合土，平整后必須直接鋪設(shè)200mm厚的m厚的中細砂層，覆蓋PE土工膜。上層和防護層對不同部位進行了不同的處理。防滲土工膜上墊層采用平均厚度20cm的中細砂和20cm河床質(zhì)砂礫，滿足防濾要求，防護層采用18cm厚度的C30預(yù)制混凝土塊保護面。

6結(jié)語

明仙溝調(diào)蓄池建成后，有利于晉祠流域內(nèi)生態(tài)植被環(huán)境的恢復(fù)，促進晉祠旅游業(yè)的發(fā)展，對三晉名泉的恢復(fù)有積極作用，加快晉祠地區(qū)經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展。