第二章 重大技术方案优化调整
在项目建议书阶段工作成果的基础上，勘测设计单位提出的可行性研究阶段技术成果经过省内技术审查、水规总院全程咨询评审、水利部审查、中国国际工程咨询公司咨询并伴随的不断修改完善，从工程建设的科学性、合理性和经济性等方面进行了进一步深入论证，最终形成了可行性研究阶段的10大技术成果。
第一节 工程建设任务优化确定
引汉济渭工程的建设任务是向陕西省渭河流域重要城市、县城、工业园区供水，逐步退还渭河流域被挤占的农业用水与生态用水，改善渭河流域生态环境，促进区域经济社会可持续协调发展。
一、设计水平年及设计保证率
《可研报告》提出，工程现状水平年为2007年，近期设计水平年为2025年，多年平均调水10亿立方米（采用受水区2020水平年水资源供需平衡成果），远期设计水平年为2030年，多年平均调水15亿立方米（实施南水北调中线后续水源工程建设后）。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%。评估认为，《可研报告》采用的设计保证率符合有关规范规定。鉴于该工程近期水平年与远期水平年相距较近，参照国内同类工程经验，建议按最终引水规模（15亿立方米）确定设计水平年为2030年。
二、调水区允许调水量
《可研报告》提出2030年调水区可调水量为15亿立方米，多年平均允许调水量为15.55亿立方米，其对南水北调中线一期工程的影响是：减少多年平均供水量0.99亿立方米，约占中线一期调水量的1.04%；对汉江中下游的影响是：减少多年平均供水量0.46亿立方米，占汉江供水量169亿立方米的0.27%，对南水北调中线供水和汉江中下游用水影响不大。评估认为，工程可调水量方案基本贯彻了丰水年多调，枯水年少调，尽量减少对南水北调中线供水和汉江中下游用水影响的原则，分析成果基本合适。
三、受水区范围及供需平衡
《可研报告》提出，受水区范围为关中地区的西安、宝鸡、咸阳、渭南、杨凌区5个大中城市，长安区、泾阳县等12个县级城市及泾阳工业密集区等6个工业园区。
受水区现状供水水源主要有黑河金盆水库、石砭峪水库、引乾济石调水、石头河水库、涧峪水库、岱峪水库等5处；在建水源工程引红济石、李家河水库及规划建设的清姜河引水共3处。全面实施节水改造措施后，农业灌溉面积6.6万公顷保持不变，2020年和2030年可供城市及工业的地表水量为3.16亿立方米；为控制地下水漏斗范围扩大，地下水多年平均供水量分别控制为4.12亿立方米、4.27亿立方米；在2020年计划安排污水处理厂29座、2030年，对已建污水处理厂扩容的前提下，废污水处理率分别可达69%及78%，再生水利用量分别达到2.56亿立方米、3.46亿立方米；当地水可供水量分别为9.84亿立方米、10.89亿立方米。
现状年2007年受水区需水量为13.62亿立方米，当地可供水量为8.86亿立方米，缺水量为4.76亿立方米。《可研报告》依据《陕西省节约用水规划》《城镇居民生活用水量标准》，按照强化节水条件拟定了各行业用水定额。按拟定的用水效率指标，预测2020年需水量为19.03亿立方米（不包括华县及6个工业园区）。2030年需水量为24.61亿立方米。考虑输水损失后，2020年及2030年引汉济渭工程供受水区多年平均水量分别为9.01亿立方米、13.5亿立方米，外调水与受水区水资源联合调度后历时供水保证率可达到95%，满足受水区2020年及2030水平年城市生活、生产及生态需水要求。
评估认为，《可研报告》拟定的用水定额及用水效率指标体现了节约用水原则，需水量预测成果、水资源配置方案基本合适。鉴于受水区供水水源较多，水资源配置较为复杂，下阶段应加强受水区水资源统一调度，进一步优化水资源配置，并加快输配水工程前期工作。
第二节 工程总体布置优化确定
一、工程总布置
引汉济渭工程在汉江干流黄金峡和支流子午河分别修建水源工程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水，通过秦岭输水隧洞黄三段输送至三河口水利枢纽坝后右岸控制闸，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，所放水经坝后电站发电后通过控制闸进入秦岭输水隧洞越岭段送至关中地区。
评估认为，经多方案技术经济比较，《可研报告》确定的引汉济渭工程总布置基本合理。建议下一阶段研究两座水库、两座泵站和两座电站协调运行、统筹调度方案，研究利用电站发电作为泵站抽水电源的可行性。
二、工程等级及标准
引汉济渭工程属Ⅰ等工程，工程规模为大（1）型。根据各单项工程在总体工程中的地位和规模，分别确定建筑物的级别及防洪标准。
黄金峡水利枢纽主要建筑物为2级，设计洪水标准100年一遇，校核洪水标准1000年一遇；黄金峡泵站主要建筑物为1级，设计洪水标准100年一遇，校核洪水标准300年一遇；坝后电站厂房和通航建筑物上下游垂直升降段为3级，设计洪水标准50年一遇，校核洪水标准200年一遇；消能防冲建筑物设计洪水标准为50年一遇；泵站及电站进水口兼作大坝的挡水建筑物，其防洪标准与大坝一致。
三河口水利枢纽主要建筑物为1级，设计洪水标准500年一遇，校核洪水标准2000年一遇；三河口泵站建筑物和坝后电站厂房建筑物分别为2级和3级，防洪标准均为50年一遇设计，200年一遇校核；下游消能防冲建筑物设计洪水标准为50年一遇，并按200年一遇进行校核。
秦岭输水隧洞为1级建筑物，设计洪水标准为50年一遇，校核洪水标准为200年一遇。
评估认为，本阶段确定的工程等级、建筑物级别和洪水标准，符合国家现行有关规定。
主要建筑物：黄金峡水利枢纽由拦河坝、泄洪建筑物、坝后泵站、水电站及升船设施等组成，工程自左至右依次布置左岸挡水坝段、泵站及电站厂房进水口、泄洪冲沙底孔、溢流表孔、通航建筑物和右岸挡水坝段。拦河坝为碾压混凝土重力坝，坝顶高程455.00米，最大坝高68米，坝顶宽25米；电站、泵站采用河床式布置于坝后左岸河床，电站厂房内布置3台机组，泵站安装7台立式水泵机组；通航建筑物通航吨位为100吨级。与《项目建议书》阶段相比，《可研报告》将最大坝高由64.3米调整为68米，泵站装机台数由15台调整为7台。评估认为，鉴于陕西省境内汉江上下游不通航，建议黄金峡水利枢纽通航建筑物暂不建设，可在岸边预留升船机位置（爬坡道式）；下阶段研究优选泵站机型，复核电站装机容量。
三河口水利枢纽由拦河坝、泄洪放空建筑物、坝后泵站及水电站等组成，枢纽工程左右两岸布置混凝土挡水坝段，中部布置溢流坝段，泵站及电站布置于坝后右岸。拦河坝坝型为碾压混凝土双曲拱坝，坝顶高程646.00米，最大坝高145米，坝顶宽10米；电站厂房内安装3台混流式发电机组；泵站安装3台卧式水泵机组。与《项目建议书》阶段相比，坝型由碾压混凝土重力坝调整为碾压混凝土双曲拱坝，坝高由138.3米增加至145米。评估认为，三河口水利枢纽主要建筑物选型及布置基本合适。建议下阶段优选抽水泵站的机型，研究泵站机组与电站机组相结合的可行性。
秦岭输水隧洞以三河口水利枢纽坝后右岸控制闸为界，以南为黄三段，以北为越岭段。黄三段进口位于黄金峡水利枢纽坝后左岸，出口位于三河口水利枢纽右岸坝后，进口高程549.26米，出口高程542.65米。长16.52千米，采用钻爆法施工，净断面为6.76米×6.76米的马蹄形。越岭段进口位于三河口水利枢纽坝下游右岸控制闸，出口位于渭河一级支流黑河右侧支沟黄池沟内。进口高程542.65米，出口高程510.00米。总长81.78千米，其中：TBM法施工段长39.08千米，圆形断面直径6.92米；钻爆法施工段长42.7千米，断面为6.76米×6.76米的马蹄形。与《项目建议书》阶段相比，黄三段进口随黄金峡泵站调整至黄金峡水库坝后汉江左岸。评估认为，输水线路布置基本合理。建议将钻爆法施工段的Ⅲ类围岩衬砌厚度由40厘米调整为30厘米，混凝土衬砌只起减糙作用，围岩稳定靠一次喷锚支护；对采用TBM法施工的大埋深洞段中可能发生岩爆的Ⅰ、Ⅱ类围岩洞，应采取防岩爆措施，加强一次支护结构。
第三节 黄金峡枢纽建设方案
一、水文计算
黄金峡水库位于汉江上游干流，坝址位于洋县水文站以下72公里处，坝址以上控制流域面积17070平方千米。根据洋县水文站1954—2008年实测平均径流量推算坝址多年平均天然径流量为76.17亿立方米。以洋县、石泉水文站为参证站，采用面积内插法求得坝址设计洪水标准（P=1%）洪峰流量为18800立方米每秒，校核洪水标准（P=0.1%）洪峰流量为26400立方米每秒。根据洋县水文站1956—2008年实测资料，推算得出坝址多年平均悬移质输沙量为564万吨，推移质输沙量为56万吨。评估认为，黄金峡水库的工程水文设计成果基本合理，可作为本阶段的设计依据。
二、地质勘测
黄金峡水库库区河谷为U及V形，岸坡多为基岩岸坡，两岸地下水高于水库正常蓄水位，无大断裂带与库外邻谷连通，水库蓄水后岸坡整体稳定性较好，不存在永久渗漏问题。水库出露7处滑坡，其中1处位于坝址上游约2千米，总方量70万立方米，可结合围堰施工对滑体上部进行削坡处理，其余对水库运行均无影响。《可研报告》对上坝址（带阳滩）及下坝址（懒人床）的工程地质条件进行了比选。经综合比选，上坝址优于下坝址，推荐上坝址。评估认为，《可研报告》对黄金峡水库工程地质条件的评价及坝址选择的结论基本合适。
三、建设规模
黄金峡水利枢纽是汉江梯级开发的第一个梯级，具有发电、航运等综合利用效益。水库正常蓄水位450.00米，汛限水位448.00米，死水位440.00米，设计洪水位448.01米，校核洪水位453.05米，总库容2.29亿立方米，调节库容0.69亿立方米；坝后电站装机容量135兆瓦，多年平均发电量3.63亿千瓦时；泵站设计抽水流量70立方米每秒，设计扬程117米，装机容量129.5兆瓦。与《项目建议书》阶段相比，《可研报告》根据淤积分析结果将调节库容由0.92亿立方米调整为0.69亿立方米；电站装机由120兆瓦增加为135兆瓦，泵站流量由75立方米每秒调整为70立方米每秒。
第四节 三河口枢纽建设方案
一、水文计算
三河口水库地处汉江一级支流子午河中游峡谷段，坝址以上控制流域面积2186平方千米。坝址下游有两河口水文站，控制流域面积2816平方千米。根据两河口水文站的实测资料，采用面积比拟法计算得到三河口坝址多年平均径流量为8.70亿立方米；设计洪水标准（P=0.2%）洪峰流量为7180立方米每秒，校核洪水标准（P=0.05%）洪峰流量为8870立方米每秒；多年平均悬移质输沙量为43.1万吨，推移质输沙量为8.6万吨。评估认为，三河口水库的工程水文计算成果基本合理，可作为本阶段的设计依据。
二、地质勘测
三河口水库地貌属于中低山峡谷区，河谷呈V形，两岸岸坡不对称。库区周边山体雄厚，岩体完整，无与邻谷连通的沟谷，地下水出露较高；断裂虽较发育，但断层带充填紧密，沿断层带渗漏的可能性极小，不存在永久渗漏问题。库区存在四处滑坡，其中三处基本稳定，4号滑坡在水库蓄水至正常高水位时可能失稳，但因其在上坝址坝下2千米处，若选择上坝址则对水库运行无影响。《可研报告》对上、下两个坝址工程地质条件进行了综合比选，上坝址工程地质条件可满足修建混凝土重力坝、拱坝、面板堆石坝高坝的要求，推荐上坝址。
三、建设规模
三河口水利枢纽是引汉济渭整个调水工程的调蓄中枢。水库正常蓄水位643.00米，汛限水位642.00米，死水位558.00米，设计洪水位642.95米，校核洪水位644.70米，总库容7.1亿立方米，调节库容6.62亿立方米；坝后电站装机容量45兆瓦，多年平均发电量1.02亿千瓦时；泵站设计流量18立方米每秒，设计扬程97.7米，装机容量27兆瓦。与《项目建议书》阶段相比，汛限水位由641.00米调整为642.00米，死水位由588.00米调整为558.00米，调节库容由5.5亿立方米增加至6.6亿立方米。泵站与电站联合布置，泵站流量由50立方米每秒调整为18立方米每秒，装机容量由60.6兆瓦调整为27兆瓦。
第五节 秦岭输水隧洞建设方案
一、黄三段
《可研报告》对秦岭输水隧洞黄金峡至三河口段（简称“黄三段”）选择了东线及东1线进行比较，经综合比选，推荐东线方案。推荐方案洞长16.52千米，位于秦岭中低山区，埋深80～575米。围岩成洞条件较好，Ⅱ、Ⅲ类围岩占88%以上。隧洞穿越断层主要有9条，其中8条大角度与洞线相交。隧洞穿越地段均在地下水位以下，特别是在沙坪水库附近可能有地下水富存，应防止发生突然涌水。
二、越岭段
《可研报告》对秦岭输水隧洞穿越秦岭至黄池沟段（简称“越岭段”）选择了两条洞线方案进行比选，推荐方案洞长81.78千米，最大埋深约2000米。过岭脊段以Ⅰ、Ⅱ类围岩为主，其余地段以Ⅲ、Ⅳ类围岩为主，工程地质条件较为复杂。存在的主要地质问题有：大理岩及构造破碎带可能存在较大涌水，深埋段可能发生岩爆，断层带施工时可能出现围岩失稳现象。
评估认为，洞线选择及工程地质评价结论基本合适，工作的精度和深度满足本阶段要求。鉴于秦岭隧洞岭脊段隧洞埋深较大，地应力较高，对地应力、地热增温、软岩变形、有害气体等问题，尤其是各富水断层带可能产生集中涌水的地段，应进一步探明位置，并采取相应措施。
秦岭输水隧洞设计流量70立方米每秒，洞长98.3千米（黄三段16.52千米，越岭段81.78千米），综合纵坡1/2500。与《项目建议书》阶段相比，隧洞长度由97.3千米增加至98.3千米。黄三段流量由75立方米每秒调整为70立方米每秒，越岭段流量维持70立方米每秒不变。比降由1/3000调整为1/2500。
第六节 工程建设总工期
《可研报告》提出，黄金峡水利枢纽和三河口水利枢纽两主体工程施工期均受洪水影响，需考虑导流；秦岭输水隧洞为地下工程，施工期不受河道洪水影响。
预计工程总工期为78个月。为降低施工强度，合理分配资金投入，分序安排各单项工程施工工期，其中：黄金峡水利枢纽52个月；三河口水利枢纽58个月；秦岭输水隧洞黄三段54个月，越岭段78个月。
评估认为，工程施工总体安排、场地布置及导流标准基本合适；鉴于秦岭输水隧洞埋深大、洞线长，采取TBM法和钻爆法联合施工合理可行。建议重点抓好工期控制性工程TBM开挖洞段的施工，下阶段应借鉴已建同类工程实施经验，进一步研究缩短工期的可能性；进一步研究采用TBM法施工的高地应力、高涌水洞段的施工措施。
第七节 工程建设投资估算
水利部水规计〔2012〕134号文按2011年第二季度价格水平，上报工程可行性研究阶段静态总投资1687364万元，总投资1880580万元，其中工程部分投资1258346万元、淹没处理及工程占地投资381319万元、水土保持工程投资23291万元、环境保护工程投资24408万元、建设期贷款利息193216万元。较《项目建议书》批复工程静态总投资（1465893万元）增加221471万元，其中工程部分投资增加102523万元，淹没处理及工程占地投资增加109367万元。
评估按2012年第二季度价格水平，并根据工程设计、水库征地移民等方面的调整意见，对投资估算进行了调整。调整后，工程静态总投资1621807万元，工程总投资1804316万元，其中工程部分投资1231110万元、淹没处理及工程占地投资352579万元、水土保持工程投资20391万元、环境保护工程投资17727万元、建设期贷款利息182509万元。调整后工程静态总投资减少65557万元，总投资减少76264万元。
调整后工程静态总投资较《项目建议书》仍增加155914万元。其中工程部分投资增加75287万元，主要原因为价格水平变化导致投资大幅增加（104955万元）和设计优化投资减少（29668万元）。
第八节 工程建设经济评价
一、国民经济评价
《可研报告》提出，引汉济渭工程效益主要包括供水效益和发电效益。根据调整后工程投资测算，该工程经济内部收益率为15.29%，大于社会折现率8%。在投资增加10%、效益减少10%情况下，经济内部收益率仍大于8%，具有一定的抗风险能力，项目在经济上是合理的。评估认为，国民经济评价方法和结论基本合适。
二、贷款能力测算
《可研报告》在考虑输配水环节水价及污水处理费等因素后，分析引汉济渭工程用户综合可承受水价，2020年为1.80元每立方米、2030年为2.20元每立方米；主要受水对象之一西安市，现状城市自来水近80%引自现有黑河金盆水库，原水价1.20元每立方米。按《水利工程供水价格管理办法》有关规定和分摊后的供水工程静态投资142.59亿元测算，成本利润水价2.03元每立方米。
评估根据调整后的工程投资，按照运行初期水价分别为1.5元每立方米、1.8元每立方米，2030水平年逐步达到成本利润水价2.0元每立方米，上网电价0.30元每千瓦时，贷款期25年，贷款利率6.55%，对贷款能力补充测算了以下方案：
方案一：工程运行初期供水量2.5亿立方米，运行初期水价采用1.5元每立方米，经测算，贷款额度531160万元（含建设期利息128952万元）。
方案二：工程运行初期供水量2.5亿立方米，运行初期水价采用1.8元每立方米，经测算，贷款额度659668万元（含建设期利息160151万元）。
方案三：工程运行初期供水量5亿立方米，运行初期水价采用1.5元每立方米，经测算，贷款额度751763万元（含建设期利息182509万元）。
方案四：工程运行初期供水量5亿立方米，运行初期水价采用1.8元每立方米，经测算，贷款额度897405万元（含建设期利息217868万元）。
评估认为，工程运行初期供水水价采用1.5元每立方米较为合适，随着国民经济发展，阶段性进行调整、逐步达到政策要求的水价机制符合工程运行实际。在抓紧落实受水区输配水工程建设、配合适宜的水资源和水价管理措施，促进运行初期水量合理消纳的前提下，2020年供水量达到5亿立方米是有可能的。综上所述，评估推荐方案三，根据方案三的测算成果，工程贷款总额751763万元（其中建设期利息182509万元）。
根据财务评价成果，该工程总体上财务可行，但运行初期财务收益较低，正常运行和还贷存在较大风险，应进一步研究制定切实可行的水价方案，保证工程建成后良性运行；该工程水电站发电量大于泵站抽水电量，且抽水电价高于上网电价，若发电量用于泵站抽水，可有效降低运行成本、改善财务状况，建议进一步研究该方案的可行性。
第九节 工程建设与运行管理
根据陕编发〔2009〕22号《关于引汉济渭工程协调领导小组办公室机构编制问题的批复》：施工期成立“引汉济渭工程建设局”，为事业单位性质；工程建成后，将“引汉济渭工程建设局”改为“陕西省引汉济渭工程管理局”，为事业单位性质。工程建设期初定人员编制为166人；运行期管理局下设7个处（中心），以及大河坝管理分中心和三个管理站，人员编制为485人。
评估认为，引汉济渭工程建设周期较长，在受水区输配水工程建成之前无供水收入，为便于工程建设管理、移民安置等工作的开展，宜先成立引汉济渭工程建设局，负责引汉济渭工程及受水区输配水工程的建设管理；待工程发挥供水效益时，再按照现代企业制度的要求组建企业性质的项目法人，负责该工程和输配水工程的运行管理。建议陕西省尽快组建项目法人。
运行管理模式宜将“两级调度，三级控制，三级管理”调整为“一级调度，两级控制，两级管理”，即管理局运行调度中心统一调度，运行调度中心和现地站控层两级控制，管理局与管理站两级管理；并按照精简、高效、实用的原则，简化黄金峡、三河口、岭北站的配置，复核人员编制和管理设施。
第十节 管理信息系统
《可研报告》提出，引汉济渭工程信息系统由通信系统、计算机网络系统、工程安全监测与控制系统、水情测报系统、水质监测系统、视频会商调度系统、视频监视系统及综合自动化信息系统等8个系统组成。系统建设范围包括黄金峡水利枢纽、三河口水利枢纽（大河坝分中心）、秦岭输水隧洞及西安管理中心。信息系统投资估算为25023万元。
评估认为，信息管理系统应以实用、可靠为原则，主要实现通信、水调、远程监控、工程安全和状态监测、视频监视等功能，建议按照“一级调度，两级控制，两级管理”的原则，复核信息系统建设内容；通信方式采取专用光纤传输系统与租用公网信道结合的方式是合适的，建议研究依托秦岭隧洞为自建光纤路由的可行性，以大幅度减少光纤路由长度，提高管护安全性。