晋祠泉露于太原西山断裂带悬瓮山脚下，属上升泉，是太原西山岩溶解地下水的集中排泄点，泉口露出高度为802.53~805.26m，距太原市城区25km。由于地下水长期严重超采和采煤排水，晋祠泉地下水的补给系统严重破坏，泉水断裂。晋祠泉水的枯竭，对当地生态环境影响极大。近年来，随着部分工矿企业利用黄河水，关闭所有中小煤矿，泉域内关闭井的压采范围扩大，实施汾河清水再流工程，泉域内汾河渗漏段补给地下水的水量逐年增加，地下水得到修复，泉域内岩溶解地下水位明显恢复。晋祠泉自1994年4月30日泉水断流以来，水位逐年下降。从2008年8月止跌回升后，2011年度岩溶水位回升6m。如果有进一步的补水工程，地下水位继续恢复，晋祠泉可以再次流出。2002年，晋祠泉水景观工程开工。

2工程建设的必要性

明仙沟蓄水工程是利用黄清徐原水直供工程输水到明仙沟蓄水池，补充晋祠泉域地下水，更换103号井供水任务的工程。为了实现晋祠泉尽快复活，实施晋源区关井压制，确保关井压制后引起黄色供水的安全，在明仙沟内新建储蓄池，通过下渗向晋祠泉域补水，促进晋祠泉域复活。同时，根据可调节的水量，晋祠泉域提供应急补水，可替换地下水部分供水任务。因此，建设明仙沟蓄水工程尤为紧迫和必要。

3蓄水池的位置选择

在满足自流供水用户的前提下，蓄水池应尽量围绕难老泉附近的位置。晋祠泉附近是边山开阔的地区，土地肥沃，是古晋阳城的旧地区，村庄和文物古迹密集，为了避免征集地移民，储蓄池应选择沟谷等人口和建筑物分散的地区。明仙沟位于距离难老泉泉眼上游1km处，根据该区等水位线图，晋祠泉主要由西北方向来的岩溶水补给，调蓄池位于西北方向，且距离近，故分析渗漏水会有相当一部分流向晋祠泉，对晋祠泉的恢复有促进作用。明仙沟控制流域面积5.446km2，50年洪峰流量64.6m3/s，100年洪峰流量81.4m3/s，洪水从明仙沟蓄水池右侧排出洪水，不影响补水和供水水质。明仙沟蓄水工程取水口位于清徐原水直供工程迎宾路与滨河西路交汇处，分水口管中心高767.184m，明仙沟顶高1142m，沟高828m。沟长4.5km，地形高度828~1142m，平均纵坡6.6%，河谷底宽20~50m，向上扩大，河床复盖层0~6m左右。明仙沟窄坡陡峭，为了获得较大的容量，必须建造相对较高的水库体，但不利于下游晋祠古镇和赤桥村的防洪，同时蓄水破坏一定淹没范围内的植被。蓄水池蓄水后，可能存在塌方等问题。根据《小型水库更新建设工程设计文件汇编》精神，这次在沟内下段河谷底宽度最宽的地方(70m)选择合适的储藏池位置。

4调蓄水池容量确定

受地形条件限制，根据太原市对西山生态的保护原则，调蓄水池根据明仙沟内两岸坡植被不淹没的要求，采用在沟底宽处放坡挖掘复盖层的方案方案1:选定的调蓄池位于沟谷底左岸高右岸低，可充分利用地形条件和沟内现状洪水下泄路径，在右岸配置洪水建筑物，根据当地情况挖掘池底复盖层后碾压回填到右岸谷底，通过洪水建筑物的设计完成洪水排泄和消耗能力。同时，挖出的渣滓在调节池下游原土滚动后，在满足挖掘平衡的同时，还可以加强调节池。蓄水位850.5m，池顶高程852.5m。调蓄池下游填方处采用碾压均质土坝，最大坝高6.5m，总容量1.75万m3。蓄水池左侧地形高，为了安全可以在这里配置入场道路，宽度为4.5m，长度为500m。右侧配置排水涵洞，设计流量64.6m3/s，核流量81.4m3/s，底宽10m。为了避免下游浸渍问题，在蓄水池下游设置防渗墙和窗帘垂直防渗，延长渗透直径，减少对下游建筑物的浸渍影响。在水库体内和复盖层设置塑性混凝土防渗墙，厚度为0.6m，在下部基岩内设置防渗窗帘到弱风化下部，共同形成防渗系统，确保下游建筑物的安全。方案2:整体配置相同的方案1，将排洪建筑物设计为5m×3m混凝土箱，在上部回填蓄水池挖出的废渣，回填到右岸坡脚。蓄水池由半挖半填充形成，蓄水池蓄水位848.0m，池顶高度849.5m。调蓄池下游填充处采用碾压均质土坝，最大水库高6.5m。蓄水池总容量为1.05万m3，采用土工膜全防渗结构。下游赤桥古村和晋祠酒店接近工程区(最近仅200m)，调节池蓄水后，沿沟谷复盖层和下部基岩强风化层渗透，对下游建筑物和两岸构成渗透没有影响，因此方案二中调节池采用土工膜全渗透结构。方案2与方案1相比，蓄水池容量小，但投资小，工期短，效果快，此外，本方案全仓盆防渗后，可减轻对下游浸渍的影响，与周边生态景观协调，因此选择投资小的方案2。

5调节池断面设计

调节池顶高849.5m，池顶宽10m，环调节池顶长357m。池顶兼作入场道路，池底最大宽度为19m，环调池顶配置高1.00m仿木结构钢筋混凝土防护栏，扶手下部设置0.3m×0.5m混凝土基础，上下游水库坡度比均为1:2.5。蓄水池整体采用全库盆土工膜防渗结构，上游采用六边形C30W6F150预制混凝土块坡口，单块厚度180mm，单侧长度300mm。上游坡口防渗结构从上部向下依次配置混凝土预制块、200mm厚砂卵石垫、200mm厚中细砂垫、PE土工膜、200mm厚中细砂垫。建筑池材料均为现场挖掘材料，均为洪冲积卵石混合土层，碾压后防渗效果差。为保证防渗效果，防止下游出现浸没，在上游坝面设置10m厚黏土层。下游铺设卵石混合土层，并采用草皮护坡。考虑到水库防渗故障，水库坡下游坡脚设置坡排水体，从内到外依次铺设砂层200mm、卵石层300mm、石层500mm。池内整体采用复合土工膜(二布一膜)防渗，土工膜防渗层采用规格为200g/0.5mm/200g的针刺短聚酯二布一膜(PE膜)，宽度均为4m，复合土工膜防渗结构从上到下依次为防护层、上层、防渗层、下层、支持层，坝体和库底层均为Q4原状卵石混合土，平整后必须直接铺设200mm厚的m厚的中细砂层，覆盖PE土工膜。上层和防护层对不同部位进行了不同的处理。防渗土工膜上垫层采用平均厚度20cm的中细砂和20cm河床质砂砾，满足防滤要求，防护层采用18cm厚度的C30预制混凝土块保护面。

6结语

明仙沟调蓄池建成后，有利于晋祠流域内生态植被环境的恢复，促进晋祠旅游业的发展，对三晋名泉的恢复有积极作用，加快晋祠地区经济的持续发展。