(四川省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，成都，610072)

1 水庫基本概況

安岳是全國唯一的檸檬商品生產(chǎn)基地縣，享有“中國檸檬看四川，四川檸檬看安岳”的美譽(yù)。安岳檸檬以占全國70%的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)成為全國唯一的檸檬商品生產(chǎn)基地，是國家授牌的“中國檸檬之鄉(xiāng)”。掛石溝水庫工程位于安岳縣永清鎮(zhèn)境內(nèi)，永清鎮(zhèn)以農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)為主，主產(chǎn)水稻、小麥、紅苕，經(jīng)濟(jì)作物為檸檬和油菜，本水庫任務(wù)主要以鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水和農(nóng)村人畜飲水兼顧灌溉、應(yīng)急供水等綜合利用的Ⅳ等小(1)型水利工程，設(shè)計(jì)灌溉面積813.33hm2，永清鎮(zhèn)現(xiàn)有鄉(xiāng)鎮(zhèn)人口0.98萬人，規(guī)劃水平年2025年為1.49萬人，掛石溝水庫可保障永清鎮(zhèn)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活用水。掛石溝水庫灌區(qū)內(nèi)目前共有農(nóng)村人口1.83萬人，當(dāng)發(fā)生干旱造成場(chǎng)鎮(zhèn)用水困難時(shí)，掛石溝水庫還可向坪河鄉(xiāng)提供應(yīng)急供水，應(yīng)急供水人口為坪河鄉(xiāng)1.0萬人，供水時(shí)長為45d。

掛石溝水庫校核洪水位352.60m，總庫容為362.48萬m3，水庫正常蓄水位為351.00m，相應(yīng)庫容300.0萬m3，其中興利庫容278.3萬m3，死水位340.00m，死庫容21.7萬m3。水庫近期多年平均供水量226萬m3，其中灌溉供水124萬m3，農(nóng)村人畜供水27萬m3，集鎮(zhèn)生活供水75萬m3。

2 灌區(qū)輸水方式研究

水庫輸水方式有多種形式，大型灌區(qū)輸水常修建輸水隧洞，后接輸水明渠，沿線通過輸水隧洞、渡槽、倒虹管等建筑物輸水；中小灌區(qū)除上述方式外，還可修建放水涵洞或通過虹吸管翻壩頂后向下游供水，其后可以接明渠，也可以接管線。

因工程布置要求，本水庫輸水工程沿線必須穿越檸檬產(chǎn)業(yè)用地，檸檬產(chǎn)業(yè)園經(jīng)濟(jì)效益每年約1萬元/畝～1.5萬元/畝，是當(dāng)?shù)剞r(nóng)民增產(chǎn)增收的主要來源，產(chǎn)業(yè)園重新栽種檸檬需要6～7年后才能盛產(chǎn)，而按目前水利工程征地移民政策，檸檬園掛果檸檬賠償標(biāo)準(zhǔn)僅為0.90萬元/畝，賠償標(biāo)準(zhǔn)與實(shí)際損失情況相差很大，征地阻力很大。根據(jù)水庫運(yùn)行原則，本工程灌區(qū)范圍均在水庫下游，正常蓄水位至死水位相差11.00m，有將水庫正常消落水頭作為灌區(qū)輸水水頭的條件。

由于掛石溝水庫灌區(qū)位于淺丘地區(qū)，綜合上述情況，其灌溉方式可以沿等高線選用無壓自流明渠輸水，也可以沿路和垂直等高線采用有壓自流管道輸水。

2.1 無壓明渠輸水方式

根據(jù)地形地質(zhì)情況，以及沿線村莊、房屋、道路及現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施分布情況，該工程若采用明渠輸水方案，需要水庫樞紐新建塔式進(jìn)水口。塔式進(jìn)水口內(nèi)設(shè)置檢修閘門及工作閘門，由工作閘門控制流量，洞內(nèi)消能后接無壓隧洞與明渠銜接；渠道初始水頭僅為輸水口出口與干渠末端地形高差(338.95-336.582=2.368m)，因該工程所在地為淺丘地形，輸水口出口與干渠末端地形高差不大，不宜設(shè)置倒虹管，以充分利用寶貴的水頭，減小水頭損失，故明渠盡量沿等高線布置，采用隧洞過山、渡槽過河，其布置方式如圖1所示。

圖1 明渠輸水方式布置示意

2.2 有壓自流管線輸水方式

根據(jù)地形地質(zhì)情況，以及沿線村莊、房屋、道路及現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施分布情況，該工程若采用有壓自流管線輸水方案，正常運(yùn)行工況下，管道初始水頭=水庫水深+輸水口出口與管道末端地形高差(11+2.368=13.368m)，可充分利用水庫蓄水水位與用水點(diǎn)的自然消落高差，對(duì)灌區(qū)和人畜供水；當(dāng)水位下降至343.00m以后，設(shè)置了低水位啟動(dòng)泵站向進(jìn)水調(diào)節(jié)池抽水至水位343.00m，以滿足有壓式進(jìn)水口最小淹沒深度，泵室上部設(shè)啟閉平臺(tái)及排架，固定卷揚(yáng)機(jī)啟閉檢修閘門，固定電動(dòng)葫蘆起吊潛水泵。為緊湊布置，塔式進(jìn)水口內(nèi)最前端設(shè)置檢修閘門，以便于進(jìn)水口后出現(xiàn)緊急情況，能快速關(guān)閉，檢修閘門后設(shè)置泵站和調(diào)節(jié)池；根據(jù)45年長系列水庫運(yùn)行過程進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，45年中有23年水庫水位會(huì)消落至343m以下，多年平均需泵站提水的方式供水30.3萬m3，泵站多年平均運(yùn)行僅為7.62d/a，灌區(qū)和供水等日常絕大部分時(shí)間均利用自然消落水頭運(yùn)行，總體運(yùn)行費(fèi)用較低，其取水口布置方式如圖2所示。

圖2 有壓自流管線輸水方式取水口布置

輸水口后直接接壓力管道，并在隧洞出口設(shè)置檢修閥，以便于日常壓力管道檢修使用，因該工程所在地為淺丘地形，沿線地形高差不大，故盡量沿道路布置和垂直于等高線布置，采用隧洞內(nèi)鋪設(shè)有壓管道過山，采用有壓管道過河，沿線在高點(diǎn)設(shè)置排氣閥，河道附近設(shè)置泄水閥，其布置方式如圖3所示。

圖3 有壓自流管線輸水方式壓力管道布置示意

2.3 兩種方案比較

根據(jù)兩種方案經(jīng)濟(jì)技術(shù)對(duì)比，因在淺丘地區(qū)，其輸水長度相差不大，移民投資明渠工程較管線工程多700多萬，工程投資大體相當(dāng)。管線工程永久占地和臨時(shí)占地均較小，棄土量較小，特別是本工程沿線有大量的檸檬產(chǎn)業(yè)園，采用有壓自流輸水更能節(jié)約工程投資和有利于工程實(shí)施，故最終選用有壓自流管線輸水方式作為本工程實(shí)施方案。

3 結(jié)語

掛石溝水庫灌區(qū)工程經(jīng)過大量同精度設(shè)計(jì)比較得出以下結(jié)論：

(1)充分利用水庫自身水頭(正常蓄水至死水位)，進(jìn)行有壓自流灌溉，是一種非常經(jīng)濟(jì)合理的方式；

(2)在丘陵地區(qū)，特別是灌區(qū)沿線有較多的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園或較高經(jīng)濟(jì)附著物，采用管灌有利于減少對(duì)沿線產(chǎn)業(yè)的損壞，減少實(shí)施征遷難度，且有利于產(chǎn)業(yè)園后期利用有壓管道水頭進(jìn)行節(jié)水灌溉，能取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益，值得推廣。