□江 立(南陽市鴨河口灌區(qū)管理局)
鴨河口灌區(qū)地處漢水流域、唐白河之間,是河南省最大的水庫自流灌區(qū),系全國十大灌區(qū)之一。灌區(qū)自1966年興建,先后建成白桐、鴨東2條干渠總長85.89km,8條分干渠,總長210.5km,118條支渠,總長714.19km,支渠以下末級渠系6373條,總長8337.9km,各類建筑物6萬多座,現(xiàn)已成為南陽現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施。灌區(qū)總面積為2400km2,總耕地面積為16.1萬hm2,總?cè)丝跒?48.4萬人;灌區(qū)設(shè)計灌溉面積15.87萬hm2,現(xiàn)有有效灌溉面積8.84萬hm2,效益南陽市的宛城、新野、唐河、方城、社旗5縣(區(qū))33個鄉(xiāng)(鎮(zhèn)、辦事處)。灌區(qū)自1970年開灌以來,累計引水156億m3,灌溉因素增產(chǎn)糧食374萬t,棉花28.8萬t,增加農(nóng)業(yè)產(chǎn)值突破60億元,年均1.5億元。特別是經(jīng)過近幾年續(xù)建配套暨節(jié)水改造項目的持續(xù)投資,實際澆地能力已達10.67萬hm2,除澇面積8.67萬hm2。灌區(qū)每年以占全市1/6的耕地,生產(chǎn)了全市1/4的糧食、1/2的棉花,為實現(xiàn)南陽糧食總產(chǎn)超百億斤大關(guān)做出了重大貢獻。
南水北調(diào)中線總干渠工程是一項特大型長距離調(diào)水工程,總干渠從丹江口水庫(河南南陽淅川)陶岔閘引水,經(jīng)長江流域與淮河流域的分水嶺方城埡口,沿唐白河流域和黃淮海平原西部邊緣開挖渠道,經(jīng)河南、河北、北京、天津4個省(市),跨越長江、淮河、黃河、海河四大流域,至終點北京團城湖。輸水干渠全長1273km。總干渠與白桐干渠交叉點處距離陶岔引水渠首117.674km,設(shè)計流量為330m3/s,設(shè)計水深為7.5m,設(shè)計渠底寬為21.0m,設(shè)計堤頂超高為2.31m,設(shè)計內(nèi)坡系數(shù)為2.0,設(shè)計渠底比降為1/25000,設(shè)計渠堤檢查道路寬度為5.0m。
白桐干渠是鴨河口灌區(qū)最大的一條骨干輸水渠道,全長59km,下設(shè)5條分干渠,效益涉及南陽市的宛城、新野、唐河、社旗4縣(區(qū))27個鄉(xiāng)(鎮(zhèn)),設(shè)計農(nóng)業(yè)灌溉面積為12.56萬hm2,同時還肩負著南陽市工業(yè)園區(qū)某公司的工業(yè)供水任務(wù)。
總干渠與白桐干渠交叉點處距離白桐干渠引水渠首大占頭樞紐5.3km,設(shè)計流量為111m3/s,設(shè)計加大流量為122m3/s,設(shè)計水深為3.01m,設(shè)計渠底寬為29.0m,實際渠底寬為31.0m,設(shè)計堤頂超高為1.15m,設(shè)計內(nèi)坡系數(shù)為2.0,設(shè)計渠底比降為1/5000,設(shè)計渠堤檢查道路左岸寬為7.0m,右岸寬為2.5m。
總干渠共穿越南陽市宛城區(qū)的新店、紅泥灣和方城縣的博望、趙河、券橋5個鄉(xiāng)(鎮(zhèn))境內(nèi),總長度約30km,均在鴨河口灌區(qū)范圍之內(nèi),其農(nóng)業(yè)灌溉效益十分顯著,是國家重要的商品糧、棉、煙基地。
總干渠與鴨河口灌區(qū)各級渠道交叉數(shù)量共有83處,其中與灌區(qū)骨干渠道交叉10處,與灌區(qū)田間渠道交叉73處。交叉的10處骨干渠道分別是白桐干渠、鴨東一分干渠、鴨東干六支渠、鴨東三分干渠、鴨東三分干一支渠、鴨東二分干一支渠回歸水、鴨東二分干一支渠、鴨東二分干三支渠、鴨東二分干四支渠、鴨東二分干五支渠。
由于總干渠在鴨河口灌區(qū)范圍內(nèi)穿越的跨度大,與灌區(qū)各級渠道交叉的數(shù)量多,因此總干渠對灌區(qū)的影響非常明顯。據(jù)初步推算,因總干渠工程的實施將直接造成鴨河口灌區(qū)受影響的灌溉面積有1.27萬hm2,漏灌的面積有0.32萬hm2。同時灌區(qū)中還有約20萬人口和300萬只家畜飲水也受到不同程度的影響。因此,灌區(qū)管理單位建議有關(guān)部門應(yīng)統(tǒng)籌規(guī)劃,合理設(shè)計總干渠與灌區(qū)渠道相交叉的建筑物結(jié)構(gòu)型式,以盡可能降低因總干渠工程的實施對鴨河口灌區(qū)所造成的影響,盡最大努力減少灌區(qū)原有自流灌溉面積的衰減程度,以確保灌區(qū)整體利益最大化。
總干渠與鴨河口灌區(qū)交叉的10處骨干渠道中,受影響程度最大的渠道是白桐干渠,兩渠在南陽市宛城區(qū)新店鄉(xiāng)境內(nèi)相交叉,交叉處總干渠樁號是117+674,白桐干渠樁號是5+300,該處總干渠設(shè)計水位高程為▽139.94,設(shè)計堤頂高程為▽142.25,設(shè)計渠底高程為▽132.44;白桐干渠設(shè)計水位高程為▽133.24,設(shè)計堤頂高程為▽134.74,設(shè)計渠底高程為▽130.23。
總干渠與白桐干渠交叉建筑物原規(guī)劃方案為總干渠利用渡槽連接型式在白桐干渠之上跨越而過,而把其下邊的白桐干渠連接建筑物設(shè)計為倒虹型式,其存在弊端如下:
1.上游渠道出現(xiàn)壅水現(xiàn)象,下游渠道產(chǎn)生過大水頭損失,致使白桐干渠引水量明顯少于設(shè)計引水量。根據(jù)規(guī)劃設(shè)計資料:交叉點距白桐干渠渠首僅5.3km,總干渠在交叉點的設(shè)計渠底高程為▽132.44,而白桐干渠在此處的設(shè)計水位為▽133.24,因此實施后的總干渠將下壓白桐干渠設(shè)計水位1m以上,將直接造成白桐干渠下游53.7km長的渠道水位受到不同程度的影響,致使灌區(qū)自流灌溉面積出現(xiàn)嚴重衰減現(xiàn)象。
2.工程維修不便,管理費用加大
倒虹最常見的問題是基礎(chǔ)及地基不牢固,時常發(fā)生不均勻沉降而導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫,造成漏水或者滲水現(xiàn)象。同時在進出口沉淀池內(nèi),又經(jīng)常容易形成落淤,甚至堵塞現(xiàn)象,因此項目實施后將會給灌區(qū)管理單位的工程維修、保養(yǎng)帶來諸多不便,同時在管理費用上也大大增加了開支。
從總干渠與白桐干渠交叉處的地理位置上看,順白桐干渠走向,交叉點以下1.7km處有一跌水橋(大柿園跌水橋,上部結(jié)構(gòu)為生產(chǎn)橋,下部結(jié)構(gòu)為跌水建筑物,跌水水頭為1.3m)。因此,規(guī)劃時可以充分綜合考慮這一地理、地形特點,先在交叉處上游規(guī)劃一處跌水建筑物,事先將設(shè)計水頭跌下來,然后再實施對交叉點至大柿園跌水橋之間的白桐干渠渠道進行技術(shù)改造,即將這1.7km渠道的設(shè)計渠底降低至合理高程,同時取消大柿園跌水橋,使得該渠段仍然形成新的明渠自由流形式。這樣,既可保證總干渠工程架設(shè)渡槽的需要不受影響,又可滿足白桐干渠設(shè)計水位基本不受影響的要求,從而使鴨灌區(qū)的經(jīng)濟利益損失降低到最小程度。因此,利用對白桐干渠渠道實施技術(shù)改造的辦法,取代原規(guī)劃中單純地采用倒虹型式連接的設(shè)計方案,顯得更為切合實際。