沈家河庫井灌區(qū)規(guī)劃布置方案論證

戴紅梅

（固原市水利勘測設計院，寧夏 固原 756000）

沈家河庫井灌區(qū)規(guī)劃布置方案論證

戴紅梅

（固原市水利勘測設計院，寧夏 固原 756000）

沈家河水庫灌區(qū)是以庫灌為主的中型灌區(qū)，局部又有純井灌和庫井結合灌等特點，且原灌區(qū)只設干、斗兩級渠道，按重點縣建設相關技術要求和標準改造完善該灌溉系統，灌區(qū)規(guī)劃布置是關鍵。文中結合灌區(qū)現狀和特點，通過對三種規(guī)劃布置方案進行對比分析、科學論證，確定出最優(yōu)規(guī)劃布置方案，對今后同類灌區(qū)規(guī)劃布置提供技術經驗和借鑒。

重點縣建設項目；庫井灌區(qū)；規(guī)劃布置；方案論證

1 灌區(qū)概況

沈家河水庫灌區(qū)始建于1960年，是固原市原州區(qū)最大的庫灌區(qū)，地理位置為東徑106°15′～106°17′， 北緯 36°04′～36°08′， 輻射頭營鎮(zhèn) 7 個行政村44自然村的農田灌溉，受益人口1.73萬人。灌區(qū)原設計灌溉面積4.0萬畝，目前實有可控制灌溉面積3.02萬畝，其中東干渠控制灌溉面積1.7萬畝，西干渠控制灌溉面積1.32萬畝。由于原灌區(qū)水利工程損壞嚴重，配套標準低，水資源浪費嚴重，灌區(qū)實際灌溉面積約1.22萬畝，灌區(qū)效益低下。2004年沈家河水庫除險加固改造后，水庫總庫容4749萬m3，年可供灌溉水量約532.5萬m3，且當地現有機井83眼，年可供灌溉水量210萬m3。由于該灌區(qū)實施節(jié)水改造工程建設的必要性和可行性較強，“十二五”期間該灌區(qū)被列為原州區(qū)中央財政小型農田水利重點縣建設項目之一，計劃分3期實施完成。鑒于原灌區(qū)設干、斗兩級渠道，整體布置不盡合理，遠不能滿足重點縣建設項目相關技術要求和標準，且灌區(qū)是以庫灌為主，局部又有純井灌和庫井結合灌等特點。該灌區(qū)在整體規(guī)劃布置上存在一定技術難題，因此全面分析、科學論證、優(yōu)化灌區(qū)規(guī)劃布置方案對整個灌區(qū)節(jié)水改造工程建設意義重大。

2 灌區(qū)布置現狀及襯砌配套情況

2.1 灌區(qū)布置現狀

灌區(qū)居于原州區(qū)境內的清水河兩岸，呈狹長帶狀，整體地勢南高北低，且東西兩岸地勢較高，中部河谷地帶地勢較低，東西兩岸有多條沖溝，呈“U”字型。沈家河水庫灌區(qū)大體布設干斗2級渠道，由總干渠、東西2條干渠、1條西高支渠、81條斗渠、3條農渠控制灌溉?？偢汕皷|干渠居于清水河東面，依東部山腳基本沿等高線由南向北布設，且東臨中寶鐵路，西面散布村落居民。東干渠兼顧灌溉及泄洪雙重任務，總干渠長0.226km，后接東干渠長14.274km，沿總干及東干渠東西向布設有斗渠46條，斗渠長150～2800m，間距200～600m，斗渠大致垂直等高線，且垂直作物種植方向布置；西干渠從清水河河道所建攔河壩及取水閘取水（灌溉期水從東部總干渠泄水閘分水，經東西向泄洪溝再投入南北向清水河河道，至攔河壩處），從清水河西岸轉向西部地勢較高處，再從南向北搌布，長9.68km，沿西干渠西東向布設斗渠30條，間距150～500m。西干渠設西高支渠1條，前段大致平行西干渠布設，后段設斗渠5條，全長4km，襯砌長1km。該灌區(qū)無排水溝渠，余水直接由渠道下泄入清水河。沿所有斗渠每25m左右設1農口，即每層梯田1農口，水由農口直接入田間臨時農（毛）渠進行輸水灌溉。

灌區(qū)有機井83眼，多居于清水河兩岸地勢較低處，井距150～600m，井深50～150m不等，單井出水量大部分為50m3/h。

2.2 襯砌配套情況

項目實施前，整個灌區(qū)渠道防滲襯砌率為47.66%，襯砌渠道完好率不到35%，建筑物完好率30%左右，渠系水利用率約53%，田間大畦漫灌，田間水利用率不到85%，整個灌區(qū)灌溉水利用率約45%，畝均毛灌溉定額340m3/畝，幾乎一大半的水資源被浪費掉了。水庫水不能滿足灌區(qū)需水情況下，機井作為灌區(qū)補充灌溉水源發(fā)揮著一定作用。但是除二營設施農業(yè)配套3眼機井外，其余機井全為土渠輸水，自流灌溉，單井控制灌溉面積相對較低，且灌溉水利用率低，不到60%。因此，灌區(qū)節(jié)水改造配套工程建設十分必要。

2.3 渠道流量復核

經復核，已襯砌配套的東干渠由上到下3個梯形斷面，最大泄洪流量分別為18.7、13、73m/s；西干渠已襯砌配套的梯形斷面復核流量為4m3/s?，F狀總干渠灌溉設計流量為3m3/s，東干渠灌溉期流量按2.0m3/s，西干渠灌溉期流量按 1.0m3/s。原各斗渠設計流量為0.3m3/s，少數后開設的斗渠流量為0.1m3/s。按照寧夏頒布的最新灌溉定額表，結合灌溉制度，初步計算得灌區(qū)設計灌水率約為 0.4（m3/s）/104畝，灌區(qū)總設計流量為1.208m3/s。顯然原渠道流量及斷面較新設計流量大的多。灌區(qū)節(jié)水改造需全面合理規(guī)劃和設計，確保其經濟、安全、有效運行。

3 灌區(qū)規(guī)劃布置方案分析論證

3.1 方案一（低標準改造方案）

3.1.1 灌區(qū)規(guī)劃布置

以盡量不改變原灌區(qū)渠系布置，對原有渠道盡可能利用、少占用農民耕地為前提，在距離較大斗渠間適當增設一些斗渠或分斗渠，基本按照200m左右間距布設斗渠。東干渠按原斷面進行維修改造，西干渠新增1.4km輸水渠道，改河道取水為直接從總干渠西側取水，在攔河壩前通過輸水涵管輸水入原西干渠。斗、農渠按原斷面維修；按新設計流量襯砌配套老化、損壞嚴重、未襯砌的斗農渠及新增加渠道，斷面全部設計成水力條件相對較好的“U”形；各級渠道灌溉設計流量嚴格按照設計灌水率及灌溉制度進行，同時參考重點縣建設相關指標和技術規(guī)定設計道路、林帶等。

3.1.2 優(yōu)缺點分析

優(yōu)點：

（1）工程投資相對較小，初步設計末級渠道改造總投資2175.78萬元（其中渠灌總投資1668.52萬元，井灌總投資504.26萬元），畝均投資720.5元，干渠改造總投資1437.17萬元。

（2）占用耕地面積小，為396.08畝。

（3）地塊較長，農戶機械耕作方便。缺點：

（1）節(jié)水效果不顯著，尚不能滿足灌區(qū)3.02萬畝可控制灌溉面積需水要求。

孔老一被老三的尖叫聲驚醒，猛地掙脫手上的繩子，瘋了似的撲向老三，一把將老三死死抱在懷里，任憑憲兵怎么抽打，再也不肯撒手。憲兵無奈，只好用一根繩子裹粽子一樣一道又一道地將孔老一裹了個嚴嚴實實。

（2）井渠結合灌溉效果差，尤其是機井直接灌溉時，水溫低影響作物生長。

（3）干渠開口增多，在兼顧防洪任務下其安全穩(wěn)定系數降低。

（4）按200m間距布設斗渠，將出現一渠控制多村現象，不便于灌溉管理。

3.2 方案二（高標準改造方案）

3.2.1 灌區(qū)規(guī)劃布置

該方案嚴格按照小型農田水利重點縣建設相關標準及技術指標：單位面積灌區(qū)畝均固定渠道長6～10m布置。考慮到干渠開口多對其安全性造成影響，增設部分支渠，支渠基本平行干渠布置，且按照所屬村隊地界劃分核定控制灌溉面積，便于配水和管理。在原斗渠之間增設部分斗渠或分斗渠，斗渠間距控制在100m左右，少數與地塊大致平行斗渠需增設農渠，間距80～100m，個別雙向灌水斗、農渠間距150～200m，相應田間配套建筑物全部規(guī)劃布置完善。

東干渠基本按原斷面維修改造，但為提高防洪標準，維修加固原泄洪建筑物3座，新建泄洪建筑物5座。西干渠在保留方案一基礎上將渠道按照新設計流量全部改造成“U”形斷面，以減少占地，增加路面寬度?？紤]到原西高支渠輸水線路長4km，且盤山而行，不僅維修改造規(guī)模大，投資高，且渠道受山洪威脅，穩(wěn)定性差等因素，擬定將西高支渠廢棄，沿原西干渠向北設一條支渠（名為西干三支渠），后面與原西高支渠一分支渠相接。斗農渠襯砌配套措施同方案一，只是間距變小，其余均按規(guī)范要求設計。

灌區(qū)內18眼純機井灌區(qū)機井布置方案同方案一；59眼井渠結合灌區(qū)，機井只作為補充灌溉水源，規(guī)劃將地勢較低且自流灌溉面積較小機井根據其最大控制灌溉面積布設1條揚水管線，將水揚至臨近渠道較高處，通過渠道增加灌溉面積；距離渠道近且地勢較高機井，布設1條引水入渠明渠與機井連接，實現井渠結合灌溉。機井配套管道盡量避免影響渠道布設，并根據揚程需要更換部分井泵。

3.2.2 優(yōu)缺點分析

優(yōu)點：

（1）節(jié)水效果顯著。按該方案實施后，灌區(qū)灌溉水利用率將提高到0.67，灌區(qū)毛灌溉定額將減少，3.02萬畝灌溉面積年灌溉需水總量為705.2萬m3，相對原灌溉定額340m3/畝節(jié)約水量321.6萬m3，節(jié)水量達30%以上。

（2）水資源達到優(yōu)化合理配置。（水資源優(yōu)化調配方案略）

缺點：

（1）工程投資較大，初步設計預算末級渠道改造總投資3394萬元（其中渠灌總投資2917萬元，井灌總投資477萬元），畝均投資1124元/畝，干渠改造總投資1602萬元。而末級渠道改造中央補助資金約1800萬元，地方配套資金由于地方財政困難落實不了，該方案可行性因資金問題受到限制。

（2）占用耕地面積大，約982畝，同時地塊較短，機械耕作不方便，農戶大多不愿接受，工程實施難度大。

3.3 優(yōu)選方案

3.3.1 灌區(qū)規(guī)劃布置

結合方案一和方案二的優(yōu)點，基本保留方案二，但將斗、農渠布置間距適當增寬，斗渠間距為150～200m，增設農渠間距按150m左右，部分雙向灌溉農渠間距按200m左右。同時，考慮到地方配套資金難籌措，適當減少部分道路、生產橋和農橋，且不新增設林帶，以最大限度降低投資。

3.3.2 優(yōu)缺點分析

優(yōu)點：

（1）與方案二相比投資明顯降低。該方案末級渠道改造工程預算總投資為1895.64萬元（其中渠灌1574.95萬元，井灌320.69萬元），基本接近中央補助資金1800萬元，畝均投資627.7萬元，干渠改造總投資1325.4萬元。同時，由于道路規(guī)模相對減少，且不增設林帶，工程占用耕地面積較小，老百姓易于接受，工程實施的可行性強。

（2）節(jié)水效果明顯。按該方案實施后，灌區(qū)灌溉水利用率將提高到0.65，將節(jié)約水量286.68萬m3，節(jié)約水量可恢復1.8萬畝灌溉面積，整個灌區(qū)年灌溉需水總量為740.12萬m3，而灌區(qū)年可供灌溉水量為742.5萬m3，灌區(qū)水資源達到供需平衡。

（3）水資源能夠充分有效利用、合理優(yōu)化配置。

（4）占用耕地面積小，且較方案二地塊長，機械耕作較方便。

缺點：

考慮到資金及征地協調難問題，部分道路、林帶及生產橋等沒有嚴格按照規(guī)范要求規(guī)劃布置。

4 結語

沈家河庫井灌區(qū)節(jié)水改造工程通過多種方案優(yōu)化選比，科學合理規(guī)劃布置，按擬定優(yōu)選方案實施后，改造配套完善了整個灌區(qū)灌溉系統，實現節(jié)水高效和水資源優(yōu)化配置，滿足了3.02萬畝灌區(qū)灌溉需水要求，不僅改善灌面1.22萬畝，還恢復灌面1.8萬畝。灌區(qū)年農業(yè)增產增收凈效益618.41萬元，人均增收357.46元，經濟、社會效益顯著。但由于中央補助資金有限，而地方財政困難，配套資金全面落實較難，該項目在林帶、道路及生產橋等次要建筑物規(guī)劃布置上不夠規(guī)范和完善，需要后期積極整合財政、林業(yè)和交通等項目資金，逐年配套落實。

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S277

B

1672-2469（2017）10-0012-03

10.3969/j.issn.1672-2469.2017.10.004

2017-03-22

戴紅梅（1976年-）女，高級工程師。