隴縣咸惠渠灌區節水改造工程建設方案探析

劉曉莉 張耳提

（隴縣水利管理工作站 陜西 隴縣 721200）

1 咸惠渠灌區基本情況

咸惠渠灌區建于1960年，位于隴縣曹家灣鎮西南、咸宜河下游右岸河谷川塬階地帶，西起咸宜關村，東至流渠村，北以咸宜河為界，南至咸宜山塬，東西長20km，南北寬3.0km，灌區屬低壩引水、自流灌溉，設施面積1.02萬畝，有效灌溉面積0.61萬畝。灌區受益6個村、31個村民小組，農業人口12682個，勞力3849個。

灌區轄六個自然村，土地總面積4.85萬畝，其中耕地面積2.65萬畝，糧食播種面積1.45萬畝，經濟作物種植面積1.2萬畝。土層深厚、土壤肥沃，氣候適宜，有利于農經作物的生長。長期以來，灌區農業生產以小麥、玉米、油菜等為主，近幾年來，發展了烤煙、林雜果及藥材等經濟作物。灌區糧食種植面積6800畝，烤煙種植面積2100畝，林雜果面積2300畝。由于水利設施老化失修，渠系水利用系數低，作物產量、產值低而不穩，畝產值仍在900元以下，屬中低產田，生產效益低。

2 灌區目前面臨的問題

近年來,國家投資對干渠、田間渠道進行了維修改造，但干渠仍有2.2km未襯砌，土渠雜草叢生、裂縫多、滲漏損失大；田間渠系配套差，滲漏、浪費水量大，渠道水利用率不高；已襯砌的渠道自然破損和人為毀壞較嚴重，砌石勾縫脫落、掉石、坍塌陷段多。

工程設施方面存在的問題導致了供水成本高、用水保證率低、灌溉面積的萎縮，收入不足。由于工程建設各個時期的保證不一，渠道的比降和斷面各段不同，不能完全達到設計輸水流量；另一方面工程運行多年，渠系滲漏損失大，用水保證率不高，田間渠系配套工程設施差，部分農田灌溉需水很難滿足。此外，單位經濟負擔太重，收支矛盾突出，導致工程維修資金投入不足，供水難度增加。

3 水資源供需平衡分析

3.1 節水改造項目區可供水量分析

咸宜河是千河主要支流之一，發源于關山松林溝,流經天成鎮和曹家灣鎮，流長38.25km，流域面積 161.4 km2，河床平均比降30.9‰，流域內多年平均降雨量600.1mm，多年平均徑流量3228.0萬m3。

咸惠渠灌區為低壩引水自流灌溉，渠首建有攔河滾水壩1座，渠首以上流域面積134.2km2，多年平均徑流量 2684萬m3，水資源豐富。流域內平水年（P=50%）可供水量956.5萬m3，枯水年（P=75%）可供水量785.6萬m3。

3.2 節水改造項目區需水量分析

項目區水源為咸宜河河水，依據作物種植結構、種類及灌水定額進行綜合分析，計算作物灌溉需水量。主要農作物有小麥、玉米，經濟作物有林果、烤煙等，需水量受氣候、土壤、水文、地勢、作物類別以及耕作措施等因素的影響，由于灌區缺少灌溉試驗資料，一般按水量平均原理擬定灌溉制度計算需水量。咸惠渠灌區設施灌溉面積1.02萬畝，渠道引水量0.9m3/s，平水年（P=50%）作物年需水量390.3萬 m3，枯水年（P=75%）作物年需水量 462.5萬 m3。

表1 灌區現狀年灌溉制度（P=50%）

3.3 節水改造項目區水土資源平衡分析

咸惠渠灌區設施灌溉面積1.02萬畝，干渠引水量0.9 m3/s。根據灌區多年實際運行灌溉制度統計，平水年（P=50%）作物年需水量390.3萬m3，干旱年（P=75%）作物年需水量462.5萬m3。流域內平水年（P=50%）可供水量956.5萬m3，枯水年（P=75%）可供水量785.6萬m3。水源可供水量大于作物需水量。而且渠首引水樞紐工程完好，灌區水源有保障。

4 節水改造工程建設方案

根據《水利水電工程等級劃分標準》（SL252-2000）和《灌溉與排水工程設計》（GB288-99）規定，工程建設等級為Ⅳ級，四級建筑物。設計灌溉保證率渠灌P=50%，管灌P=50%。主要針對咸惠渠灌區損毀最嚴重的干、斗渠進行改造和維修加固，并在灌區新建高效節水管灌工程。其中干渠工程對1+500～3+500段和5+000～14+000段進行改造，其中1+500～3+500段采用D80U型渠道襯砌，5+000～12+000段采用D60U型渠道襯砌，12+000～14+000段采用D50U型渠道襯砌。斗渠全部分布在一支渠和二支渠上，改造斗渠45條15.375 km，采用D30U型渠道襯砌。高效節水灌溉工程分布在干渠和二支渠下游段的南坡村、流渠村和紅星村，由自壓管灌工程和提水加壓管灌工程兩部分組成，自流管灌工程由5個獨立自流灌溉工程組成，提水加壓灌溉工程由4個獨立抽水加壓灌溉工程組成。通過對灌區干渠和田間渠道的新修改造和維修加固，使工程總規模達到：新增灌溉面積2000畝，恢復灌溉面積4000畝，改善灌溉面積5000畝。

4.1 渠系工程

4.1.1 干渠工程

渠道設計尺寸斷面為D80、D60、D50砼U型斷面，采用C15砼現澆完成。1+500～3+500段采用D80U型渠道襯砌，5+000～12+000段采用D60U型渠道襯砌，12+000～14+000段采用D50U型渠道襯砌。其中：

D80 U型渠道襯砌厚度7cm，渠道斷面尺寸為：口寬0.88m，直段高0.4m，底部圓弧半徑0.4m。渠堤頂寬度1.0m，外坡比1∶1。

D60 U型渠道襯砌厚度7cm，渠道斷面尺寸為：口寬0.66m，直段高0.3m，底部圓弧半徑0.3m。渠堤頂寬度0.5m，外坡比1∶1。

D50 U型渠道襯砌厚度7cm，渠道斷面尺寸為：口寬0.54m，直段高0.35 m，底部圓弧半徑0.25m。渠堤頂寬度0.5m，外坡比1∶1。

4.1.2 田間渠道

田間渠道為D30砼U型斷面，襯砌厚度6cm，采用渠道襯砌機現澆完成，渠道斷面尺寸為：口寬0.30m，直段高0.22m，底部圓弧半徑0.15m。渠堤頂寬度0.5m，外坡比1∶1。單條渠道長度在200m～500m之間，渠道比降在1/200～1/300，渠道流量0.05m3/s～0.08m3/s，大田灌溉周期一般為16天～19天，控制面積為220畝～260畝。

渠堤：干渠渠堤寬度為1.0m，斗渠渠堤寬度為0.5m，外坡比1∶1，渠堤填壓干容重1.6g/cm3。

渠道伸縮縫：渠道每隔20m預留伸縮縫一道，縫寬0.01m，深度為渠道設計厚度的2/3，采用水泥瀝青砂板條填充。

跌水：按陡坡式跌水設計，采用C20砼現澆，跌差確定為0.5m～2.5m，陡坡比1∶2，陡坡及消力池基土應夯實，干容重達到1.65t/m3。

生產橋：為砼平板橋結構，基礎及橋墩采用M7.5漿砌石砌筑，橋面為C20鋼筋砼，設計荷載汽-10，校核荷載掛-80。

斗門：為D30型標準，分布在干斗渠道引水口。

4.2 高效節水灌溉工程

4.2.1 高效節水自壓管灌工程

在二支渠下游段的南坡村、流渠村和紅星村，布設紅星村一二組、紅星村三四組、紅星村五六組、南坡村、流渠村等五個管灌系統工程，恢復灌溉面積3000畝。新建100m3蓄水池5座，主管道為Ф110塑管，埋設長度1.5km；支管為 Ф75塑管，埋設長度24km；配套地面軟管Ф75，長度 15.0km；新建出水樁480座。

4.2.2 高效節水提水加壓管灌工程

在灌區引水渠道無法灌溉的烤煙林果等經濟作物區，設計新建抽水加壓管灌工程4處，新增灌溉面積2000畝。水源為干渠水，由干渠引水至15 m3的蓄水池，再由蓄水池抽水至100m3的蓄水池，在田間布設管道系統，輸水灌溉。由于工程距離村莊較近，輸電線路由村變電控制室引接，不考慮增容變壓器的安裝。

5 結語

本次節水改造項目從國民經濟評價指標來看，經濟內部收益率為13.6%，大于社會折現率8%；經濟凈現值為412.73萬元，大于零；經濟效益費用比為1.24，大于1。因此，本次節水改造在國民經濟上是可行的。通過工程的實施，將恢復灌溉面積0.4萬畝，新增灌溉面積0.2萬畝，改善灌溉面積0.5萬畝，糧食增產量55.3萬kg，新增產值110.2萬元；通過項目實施，還可減少水事糾紛，改善項目區生態環境，不僅經濟可行，經濟效益較高，并有較好的社會效益。陜西水利