徐抓紅（平?jīng)鍪兴娍睖y(cè)設(shè)計(jì)院，甘肅 平?jīng)?744000）

涇河灌區(qū)總干渠和南干渠功能定位及改造方案比選

徐抓紅
（平?jīng)鍪兴娍睖y(cè)設(shè)計(jì)院，甘肅 平?jīng)?744000）

涇河灌區(qū)總干渠和南干渠縱貫平?jīng)龀菂^(qū)，沿線生活垃圾、污水、雨洪大量入渠，渠道淤積嚴(yán)重，對(duì)城市建設(shè)造成阻礙。隨著城市建設(shè)加快，灌區(qū)面積不斷減少，渠道輸水功能隨之弱化，灌溉效益不斷降低，工業(yè)園區(qū)無(wú)用水水源。為了妥善解決農(nóng)業(yè)灌溉、城區(qū)排洪、工業(yè)園區(qū)供水問(wèn)題，化解對(duì)城市建設(shè)的阻礙，迫切需要對(duì)涇河灌區(qū)總干渠和南干渠進(jìn)行功能定位及改造設(shè)計(jì)。

干渠；功能；方案

1 前言

近年來(lái)，隨著平?jīng)鍪兄行某鞘薪ㄔO(shè)步伐不斷加快，工業(yè)園區(qū)、生態(tài)文化旅游示范區(qū)相繼成立并快速發(fā)展，涇河灌區(qū)面積不斷減少，總干渠、南干渠承擔(dān)的灌溉輸水功能隨之弱化，灌溉輸水效益不斷降低，加之渠道縱貫城區(qū)，對(duì)城市道路擴(kuò)建、管網(wǎng)埋設(shè)等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)造成阻礙，沿線生活垃圾、污水、雨洪大量入渠，渠道淤積嚴(yán)重，輸水不暢。另外，工業(yè)園區(qū)目前已初具規(guī)模，工業(yè)用水需求大增，而園區(qū)無(wú)工業(yè)用水水源，已制約了園區(qū)的發(fā)展。因此，對(duì)涇河灌區(qū)總干渠和南干渠進(jìn)行功能定位及改造設(shè)計(jì)，妥善解決農(nóng)業(yè)灌溉、城區(qū)排洪、工業(yè)園區(qū)供水問(wèn)題，化解對(duì)城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的阻礙顯得非常重要。

2 灌區(qū)概況

涇河灌區(qū)水源工程為建成于1980年的崆峒水庫(kù)，水庫(kù)壩高63.8m，總庫(kù)容2970萬(wàn)m3，年設(shè)計(jì)供水量4899萬(wàn)m3。輸水工程主要包括總干渠和南干渠兩條渠道，全長(zhǎng)57.87K m，設(shè)計(jì)灌溉面積13萬(wàn)畝，其中涇河川區(qū)10.2萬(wàn)畝，白廟電灌區(qū)2.8萬(wàn)畝?？偢汕ǔ捎?1988年，從崆峒水庫(kù)取水，到十里鋪大岔河接入南干渠，全長(zhǎng)20.22K m，設(shè)計(jì)流量7m3/s，加大流量 8.5m3/s，黨校以上段9.1K m均為明渠，市委黨校至大岔河城區(qū)段11K m，已蓬蓋6.9K m，未蓬蓋4.1K m。南干渠始建于上世紀(jì)50年代，原從涇河河道直接引水，1999年改擴(kuò)建后由總干渠供水，襯砌渠道26K m，大岔河至花所鄉(xiāng)下王溝，全長(zhǎng)37.65K m，設(shè)計(jì)流量0.8-4m3/s，加大流量1.08-5m3/s。按照平?jīng)龉I(yè)園區(qū)建設(shè)規(guī)劃，上至大岔河，下至白水鎮(zhèn)馬蓮新村，將全部納入園區(qū)用地，到2020年涇河川區(qū)灌溉面積將減少為2.7萬(wàn)畝，但近期四十里鋪鎮(zhèn)還有1.3萬(wàn)畝土地在過(guò)渡時(shí)期仍需要灌溉。白廟電灌站更新改造工程已列入全省17個(gè)大型泵站工程改造規(guī)劃，目前可研已批復(fù)，計(jì)劃 2014年開工建設(shè)，設(shè)計(jì)灌溉面積2.8萬(wàn)畝，考慮到平?jīng)鰴C(jī)場(chǎng)及其他建設(shè)占地，預(yù)計(jì)灌溉面積將減少至2.3萬(wàn)畝，崆峒水庫(kù)實(shí)際將來(lái)承擔(dān)的灌溉面積僅為5萬(wàn)畝。

3 供需水量預(yù)測(cè)

以2020年為設(shè)計(jì)水平年進(jìn)行供需水量預(yù)測(cè)。

3.1 崆峒水庫(kù)供水量

崆峒水庫(kù)上游年來(lái)水量1.18億m3，寧夏固原將從水庫(kù)上游調(diào)水2099萬(wàn)m3。為了緩解區(qū)域生活及工農(nóng)業(yè)用水矛盾，作為水源補(bǔ)償措施，啟動(dòng)了崆峒水庫(kù)擴(kuò)建項(xiàng)目。目前《項(xiàng)目建議書》已提交審查，計(jì)劃2020年前建成。擬將崆峒水庫(kù)壩體加高15m，總庫(kù)容將增加至5172萬(wàn)m3，95%保證率時(shí)供水量4622萬(wàn)m3，設(shè)計(jì)年供給平?jīng)龀菂^(qū)生活用水1009萬(wàn)m3，為涇河灌區(qū) 13萬(wàn)畝農(nóng)田提供灌溉用水 3613萬(wàn)m3。

3.2 農(nóng)業(yè)灌溉需水量

涇河灌區(qū)2020年灌溉面積5萬(wàn)畝，隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整及農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平的不斷提高，高新節(jié)水灌溉設(shè)施逐步完備，畝均毛用水量將由現(xiàn)狀的380m3減少到278m3，年需水量1390萬(wàn) m3，白廟電灌站灌區(qū)與下游涇河川灌區(qū)灌溉采取輪灌方式，引水流量1.57m3/s。

3.3 工業(yè)園區(qū)需水量

據(jù)《平?jīng)龉I(yè)園區(qū)供水工程可行性研究報(bào)告》，2020年工業(yè)園區(qū)需水量3900萬(wàn)m3，其中天雨污水處理廠提供中水1700萬(wàn)m3，崆峒水庫(kù)供水2200萬(wàn)m3，平均日供水量8萬(wàn)m3，引水流量0.93m3/s。

3.4 平?jīng)龀菂^(qū)生活需水量

根據(jù)《平?jīng)鍪兴Y源可持續(xù)利用規(guī)劃大綱》，2020年崆峒水庫(kù)擴(kuò)建完成后供平?jīng)龀菂^(qū)生活用水1009萬(wàn)m3，平均日供水量2.8萬(wàn)m3，引水流量0.3m3/s。

3.5 供需平衡分析

2012年實(shí)際灌溉面積5萬(wàn)畝，灌溉用水1900萬(wàn)m3。同時(shí)給平?jīng)鲭姀S供水230萬(wàn)m3，年總供水來(lái)量2130萬(wàn)m3，富余水量2769萬(wàn)m3。崆峒水庫(kù)擴(kuò)建后年供水能力4622萬(wàn)m3，預(yù)測(cè)2020年農(nóng)業(yè)灌溉需水量1390萬(wàn)m3，工業(yè)園區(qū)從水庫(kù)引水2200萬(wàn) m3，剩余1032萬(wàn)m3可以滿足城市生活年1009萬(wàn)m3用水量。

4 功能定位及改造方案比選

統(tǒng)籌考慮工農(nóng)業(yè)及城市生活供水、城區(qū)排泄雨洪及城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需要，提出兩種方案，從技術(shù)可行性，經(jīng)濟(jì)合理性，運(yùn)行可靠性進(jìn)行分析比較。

（1）方案一:現(xiàn)狀渠道只承擔(dān)排泄雨洪功能，崆峒水庫(kù)至工業(yè)園區(qū)段埋設(shè)專用管道向工業(yè)園區(qū)供水，采用擴(kuò)大管徑的方式解決城市生活用水及農(nóng)業(yè)輸水問(wèn)題。崆峒水庫(kù)至養(yǎng)子寨水廠段采用一根K 9級(jí)DN 1200球墨鑄鐵管和一根K 9級(jí)DN 1000球墨鑄鐵管并行，養(yǎng)子寨水廠至工業(yè)園區(qū)馬蓮新村段采用2根K 9級(jí)DN 1000球墨鑄鐵管。管道沿韓家溝處穿涇河后順涇河北岸而下，全長(zhǎng)38.4K m，近期在平?jīng)鲭姀S東分出一根DN 1000的支管，接入南干渠為農(nóng)業(yè)供水，遠(yuǎn)期從管道末端分出一根DN 1000的支管接入南干渠。估算總投資3.6億元。本方案的優(yōu)點(diǎn)是:供水可靠程度和水質(zhì)保證率最高，滲漏水量損失最小，用管道方案可置換出原渠道占用的165畝土地，可從根本上解決阻礙城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的問(wèn)題。缺點(diǎn)是:投資最大。

（2）方案二:現(xiàn)狀渠道承擔(dān)農(nóng)業(yè)輸水及排泄雨洪功能，同時(shí)向工業(yè)園區(qū)供水?？偢汕滋幵黾舆M(jìn)水口埋設(shè)專用管道為平?jīng)龀菂^(qū)生活供水，沿崆峒大道布設(shè)，管道末端接入養(yǎng)子寨水廠。對(duì)總干渠、南干渠進(jìn)行清淤維修改造后，在韓家溝等處增設(shè)5座泄水閘，城區(qū)段進(jìn)行蓬蓋，城區(qū)西段渠堤雙側(cè)設(shè)置防護(hù)網(wǎng)，改造工業(yè)園區(qū)段13.18K m明渠為暗涵，在工業(yè)園區(qū)增設(shè)3座3萬(wàn)m3蓄水池。平?jīng)龀菂^(qū)生活供水管道采用DN 400球墨鑄鐵管7km。估算總投資1.36億元。本方案優(yōu)點(diǎn)是:能最大限度發(fā)揮現(xiàn)狀渠道輸水功能，有效杜絕垃圾污水入渠問(wèn)題，同步滿足工農(nóng)業(yè)供水需要。城市生活供水采用獨(dú)立管道，供水不受干擾。缺點(diǎn)是:渠道輸水蒸發(fā)滲漏損失水量加大，雨洪期工業(yè)園區(qū)水質(zhì)不能得到保證，需配套水質(zhì)凈化及加壓設(shè)施，渠道檢修維護(hù)與正常供水存在矛盾，仍然存在現(xiàn)有渠道阻礙城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的問(wèn)題。

兩個(gè)方案供水水壓保證程度都較高，但相比而言，第一方案即解決了工業(yè)園區(qū)工業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)灌溉輸水問(wèn)題，也化解了城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和中心城區(qū)雨洪排泄問(wèn)題，同時(shí)供水能力、水質(zhì)及水壓都有保證，是比較理想的方案。

5 總干渠、南干渠改造設(shè)計(jì)

（1）供水管線:管線從崆峒水庫(kù)輸水洞出口引水后，沿韓家溝處穿涇河后順涇河北岸而下，全長(zhǎng)38.4K m，總高差 260m。工業(yè)園區(qū)供水流量0.93m3/s，農(nóng)業(yè)灌溉采用輪灌，輸水流量為1.57m3/s，城市生活輸水流量0.3m3/s，總供水流量3.3m3/s，管道經(jīng)濟(jì)流速取1.2m/s。管材經(jīng)比選選用K 9級(jí)球墨鑄鐵管，采用雙管供水，按單管供50%水量計(jì)算確定一根管管徑為DN 1000，并行另一根管管徑為DN 1200，且需在廣成大橋及寶中鐵路附近分別修建500m3減壓池一座。在電廠東側(cè)設(shè)一農(nóng)業(yè)供水支管，管道穿過(guò)涇河沿電廠東路接入南干渠，全長(zhǎng)1.3K m，管道經(jīng)濟(jì)流速取1.2m/s，管材經(jīng)K 9級(jí)球墨鑄鐵管，采用單管供水，計(jì)算確定單管管徑為DN 1000，南干渠電廠東至工業(yè)園區(qū)末段全長(zhǎng)12.546K m維持現(xiàn)狀不變。

（2）總干、南干渠的東側(cè)段:總干渠崆峒水庫(kù)至太統(tǒng)路段渠道進(jìn)行清淤加固維修，在渠道穿過(guò)蔣家溝、馬家峰溝、王家溝處修建排洪涵洞3座，在高速公路崆峒山出口處修建泄水閘1座，維修白石頭溝泄水閘1座。太統(tǒng)路至電廠東側(cè)段為達(dá)到城區(qū)段雨洪排泄要求，擬對(duì)野貓溝-興北路、定北路-新科路、解放路-水橋溝、羊渠溝-永康路四段共5.313公里渠道進(jìn)行清淤加固維修，在甘溝、羊渠溝、小岔河修建泄水閘3座，維修野貓溝、水橋溝泄水閘2座，其余11.771K m渠道維持現(xiàn)狀不變。

6 結(jié)論與建議

6.1 結(jié)論

通過(guò)對(duì)總干渠、南干渠兩種不同組合功能及改造方案的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)比較，綜合評(píng)估涇河灌區(qū)農(nóng)業(yè)、工業(yè)園區(qū)、平?jīng)龀鞘猩钣盟敖?jīng)濟(jì)發(fā)展需要，做出現(xiàn)狀渠道只承擔(dān)排泄雨洪功能，崆峒水庫(kù)至工業(yè)園區(qū)段埋設(shè)專用管道向工業(yè)園區(qū)供水，采用擴(kuò)大管徑的方式解決農(nóng)業(yè)和城市生活輸水的方案是比較切合實(shí)際的。

6.2 建議

加強(qiáng)渠道日常維護(hù)，堅(jiān)決杜絕破壞灌區(qū)設(shè)施、人為傾倒垃圾、污水入渠等現(xiàn)象，保持良好的工程運(yùn)行秩序，最大限度發(fā)揮綜合效益。

TV 91

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10.3969/j.issn.1672-2469.2015.03.007

徐抓紅（1977年—），男，工程師。