灌區(qū)灌溉管理與節(jié)水增效的有效途徑

孫 楠，余 樂

(1.重慶市水利電力建筑勘測設(shè)計研究院，重慶 401121；2.重慶宏源勘測設(shè)計有限公司，重慶 401147)

1 工程建設(shè)目標(biāo)

重慶市巫山縣高效灌溉工程以高效節(jié)水灌溉為發(fā)展目標(biāo)、發(fā)展布局原則、發(fā)展重點以及發(fā)展布局情況，以巫山縣基礎(chǔ)條件和發(fā)展趨勢為依據(jù)，以未來高效節(jié)水灌溉可能投入為保證，以建立高效節(jié)水灌溉工程體系為目標(biāo)，科學(xué)合理確定巫山縣高效節(jié)水灌溉規(guī)模以及主要建設(shè)內(nèi)容。

2 工程建設(shè)概況

該工程項目區(qū)涉及到巫山縣的13個鄉(xiāng)鎮(zhèn)33個村，規(guī)劃5年實施面積為0.21萬hm2。根據(jù)高效節(jié)水灌溉的建設(shè)需求，并結(jié)合工程建設(shè)范圍中各區(qū)域的實際情況，從而擬定高效節(jié)水灌溉項目的主要建設(shè)內(nèi)容。

2016-2020年，巫山縣規(guī)劃建設(shè)高效節(jié)水灌溉面積為0.21萬hm2，其中，噴灌為0.02hm2；發(fā)展管灌面積0.18萬hm2；發(fā)展微灌面積為0.01萬hm2。其主要的建設(shè)內(nèi)容包括：新建泵站3座；新建山坪塘2口；整治山坪塘1口；新建約50-500m3的蓄水池80口；鋪設(shè)(DN25-DN250PE)輸配水管道426.17km，滴灌管為922.51km，新建防水樁6750個，新增噴頭6676個。

1)首部系統(tǒng)。

本實施方案灌溉系統(tǒng)的水源以河流、水庫、山坪塘為主，本次建設(shè)的首部系統(tǒng)包括進(jìn)引水渠、水閘、攔污柵、沉沙池和簡易過濾處理等設(shè)施，該設(shè)施合適布置于水源工程，并與水源工程相匹配。

2)輸配水管網(wǎng)系統(tǒng)。

輸配水管網(wǎng)系統(tǒng)包括管道輸水灌溉系統(tǒng)中的各級管道、分水設(shè)施等。在本實施方案管網(wǎng)系統(tǒng)由干管、分干管、支管等多級管道組成；管道工程主要布置于水源至灌區(qū)和灌區(qū)灌溉農(nóng)作物耕地間。

3)給配水裝置。

輸水管道向田間溝、畦配水設(shè)置給配水裝置，主要采用給水栓，連接地面移動配水管道和多孔閘管系統(tǒng)。工程布置于灌區(qū)灌溉農(nóng)作物耕地方便用水地方。

4)附屬設(shè)備。

附屬設(shè)備主要包括控制閥門、進(jìn)排氣閥、排水設(shè)備和水表等設(shè)備。為控制水流、分配流量，管網(wǎng)系統(tǒng)中需要設(shè)置閘閥來截斷水流，以閘閥的開啟度來控制流量的分配大小；為防止突然關(guān)閉管道產(chǎn)生水錘，導(dǎo)致管道產(chǎn)生負(fù)壓而變形、彎曲、破裂、吸扁等現(xiàn)象，在管道系統(tǒng)首部或適當(dāng)位置安裝進(jìn)排氣閥設(shè)備；為便于實行科學(xué)灌溉和水費(fèi)征收，在管網(wǎng)合適位置安裝水表。

表1 巫山縣高效節(jié)水灌溉工程規(guī)劃建設(shè)任務(wù)匯總表

3 項目典型工程設(shè)計

在巫山縣高效節(jié)水項目工程的建設(shè)中，文章挑選了三個典型工程設(shè)計進(jìn)行了分析研究，確保項目工程設(shè)計因地制宜，符合相關(guān)技術(shù)規(guī)范與設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

3.1 大溪鄉(xiāng)新建梁家山山坪塘

梁家山新建山坪塘位于巫山縣大溪鄉(xiāng)平臺村，根據(jù)項目區(qū)實際情況，并結(jié)合當(dāng)?shù)貧v年的旱情以及當(dāng)?shù)鼐用竦男枨螅诟珊悼菟路萦脕砉喔绕脚_村車?yán)遄庸灿?0hm2田地。

3.1.1 壩址選擇

新建梁家山山坪塘位于巫山縣大溪鄉(xiāng)平臺村，目前為山地，成溝谷地貌，根據(jù)現(xiàn)場踏勘發(fā)現(xiàn)地質(zhì)情況較好，工程區(qū)無地質(zhì)斷裂構(gòu)造。通過地面調(diào)查，場地出露的砂巖陡壁中主要發(fā)育兩組裂隙：①產(chǎn)狀110°∠間 距0.4-0.7m，張開0.3-2.0cm，無充填。②產(chǎn)狀61°∠47°，間距1.0-2.0m，微張，無充填。根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18036—2001)、《中國地震動反應(yīng)譜特征周期區(qū)劃圖》(GB18306—2001)及2008年修改單，工程區(qū)位于抗震設(shè)防烈度6度區(qū)，地震動峰值加速度為0.05g，地震動反應(yīng)譜特征周期為0.35s。壩址處于項目區(qū)兩側(cè)山地的分水嶺處，初步計算庫容為1.35萬m3。壩址以上集雨面積0.08km2，經(jīng)簡易勘察后了解其土層及巖層均滿足施工要求。

3.1.2 水文計算

按照《水利水電工程設(shè)計洪水計算規(guī)范》(SL44-2006)規(guī)定，洪水標(biāo)準(zhǔn)參照山區(qū)、丘陵區(qū)5級建筑物標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，即按照20a一遇設(shè)計，50a一遇校核。經(jīng)計算，梁家山山坪塘壩址處設(shè)計洪峰流量(20a一遇)為1.4m3/s，校核洪峰流量(50a一遇)為1.76m3/s。由于山坪塘洪水調(diào)蓄能力較差，為保證度汛安全，溢洪道斷面按校核洪峰流量設(shè)計，經(jīng)計算溢洪道尺寸為：堰寬1.5m，堰高0.6m。

3.1.3 大壩

根據(jù)項目區(qū)地理環(huán)境和地質(zhì)條件，大壩壩型選擇為碾壓式土石壩，新建土石壩須滿足《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》(SL274-2001)的要求。在修建壩時壩基清基至基巖，大壩壩體建在基巖上。壩長85m，壩頂寬2m，壩高4.0m，上游壩坡坡比為1：1.5，采用壤土回填并劣實后，再用粗砂作為墊層，其上則采用C20混凝土預(yù)制六棱塊護(hù)坡，下游坡坡坡比1∶1.5，采用框格草皮護(hù)坡。

3.1.4 溢洪道

在大壩左壩肩新建溢洪道，堰寬1.5m，堰高0.6m，堰長9.49m(進(jìn)口段長2.84m，泄槽段坡比1∶1.5，長3.98m，護(hù)坦長2.67m)。溢洪道底板采用C20混凝土，厚0.1m，其下采用碎石作為墊層，厚0.1m；邊墻采用M7.5漿砌條石砌筑,在壩頂部分應(yīng)設(shè)置蓋板，因通車及過人，所以設(shè)計采用C25鋼筋混凝土，厚0.2m，鋼筋以雙層雙向布置，鋼筋直徑均為12mm，其間距100mm。

3.1.5 防水設(shè)施

在大壩中部設(shè)置臥管-涵管式放水設(shè)施。臥管采用C20混凝土澆筑，長4.6m，放水孔直徑為200mm，涵管采用Φ200PE管外包15cm厚C20混凝土，外包混凝土長度為深入壩體0.5m，涵管長16.5m。

3.2 新建蓄水池工程

蓄水池選址的首要考慮是灌溉方便，灌溉面積廣，并且地形有利于蓄水，巖性良好以及方便施工。池底基礎(chǔ)要求選中風(fēng)化基巖上，并且蓄水池周圍土壤以黏土或黏壤土為宜，石質(zhì)最好，防止?jié)B漏垮塌情況的發(fā)生。

本工程擬新建蓄水池80口，其中500m3蓄水池9口，200m3蓄水池9口，100m3蓄水池12口，50m3蓄水池50口。

1)500m3蓄水池設(shè)計為方形，內(nèi)空尺寸長15m，寬12.5m，池深3.8m，池壁寬0.25m。蓄水池邊墻用C25鋼筋混凝土現(xiàn)澆；底板澆筑100mm厚C15混凝土墊層后，現(xiàn)澆200mm厚的鋼筋混凝土。水池頂設(shè)置圍墻，墻體為M7.5砂漿砌24磚墻，圍墻內(nèi)外采用M10水泥砂漿抹面。圍墻設(shè)門一道，水池采用半開挖式建設(shè)。

2)200m3蓄水池設(shè)計為方形，內(nèi)空尺寸長7.8m，寬7.8m，池深3.7m，池壁寬0.25m。蓄水池邊墻用C25鋼筋混凝土現(xiàn)澆；底板澆筑100mm厚C15混凝土墊層后，現(xiàn)澆250mm厚的鋼筋混凝土。水池頂設(shè)置圍墻，墻體為M7.5砂漿砌24磚墻，圍墻內(nèi)外采用M10水泥砂漿抹面。圍墻設(shè)門一道，水池采用半開挖式建設(shè)。

3)100m3蓄水池設(shè)計為方形，內(nèi)空尺寸長5.6m，寬5.6m，池深3.65m，池壁寬0.2m。蓄水池邊墻用C25鋼筋混凝土現(xiàn)澆；底板澆筑100mm厚C15混凝土墊層后，現(xiàn)澆200mm厚的鋼筋混凝土。水池頂設(shè)置圍墻，墻體為M7.5砂漿砌24磚墻，圍墻內(nèi)外采用M10水泥砂漿抹面。圍墻設(shè)門一道，水池采用半開挖式建設(shè)。

4)50m3蓄水池設(shè)計為方形，內(nèi)空尺寸長8.0m，寬4.2m，池深1.8m，池壁寬0.2m。蓄水池邊墻用C25鋼筋混凝土現(xiàn)澆；底板澆筑100mm厚C15混凝土墊層后，現(xiàn)澆300mm厚的鋼筋混凝土。水池頂設(shè)置圍墻，墻體為M7.5砂漿砌24磚墻，圍墻內(nèi)外采用M10水泥砂漿抹面。圍墻設(shè)門一道，水池采用半開挖式建設(shè)。

此外，蓄水池還配有供水管閥、排沙管閥、溢流管、鋼筋爬梯等設(shè)施。

4 結(jié) 語

巫山縣高效灌溉工程項目正在有序的建設(shè)中，該項目的建成能夠有效的確保巫山縣13個鄉(xiāng)鎮(zhèn)33個村的高效節(jié)水灌溉，對提高當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)作物經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著重要作用，也為我國的縣市高效節(jié)水灌溉工程項目的建設(shè)提供了有價值的參考。

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[3]閆光輝，王宏.灌區(qū)節(jié)水灌溉管理及工程建設(shè)中面臨的問題分析[J].建筑·建材·裝飾，2015,9(10):210.