寶雞峽灌區泥河生態治理供水工程設計方案淺析

杜 靜

（陜西省寶雞峽引渭灌溉管理局咸陽總站，陜西 咸陽 712000）

禮泉縣地處陜西省關中平原腹地，面積1018km2，耕地85萬畝，人口50萬。福銀高速、312國道、關中環線穿境而過，距離省會城市西安55 km、咸陽市區28 km，交通區位優越。泥河為泔河一級支流，其源頭在乾縣大墻鄉，從城關鎮西關村入禮泉境內，河道緊靠禮泉縣城北關而過，于趙鎮石楊村匯入泔河，工程區以上流域面積約為6.5 km2，主河道全長約13 km。因常年水源短缺，水體流動小，加之周圍污染大，自然環境差，因此決定修建泥河生態治理項目，進行綜合整治綠化美化，以提升縣城群眾生活品味。

1 工程設計思路與布局

工程設計以“水潤三秦、水美三秦、水富三秦”為宗旨，積極保障民生，改善禮泉縣城生態環境，提升縣域水文化品質，滿足廣大群眾美好生活需要，促進城市長遠發展；遵循水利工程設計規范，方案務求科學合理經濟實用，促進灌區產業結構調整和水資源綜合利用；堅持因地制宜，多方比較優化方案，為社會經濟可持續發展提供水資源保障；增強渭河、泔河水系連通，促進人水和諧，兼顧水利、民生、生態環境綜合效益，實現多贏目標。

泥河生態治理工程位于禮泉縣城以北，總長度3.55 km，總占地面積約954畝。項目分蓄水工程、截污干管工程和景觀工程三部分。規劃引調寶雞峽西干渠水至泥河溝，在泥河溝形成2.82 km的長景觀水面，并在兩岸近城區域打造城市綠化帶，建設城市生態廊道，改善城市環境和周圍生態環境，工程規劃投資3.3億元。蓄水工程規劃布設3座梯級攔河壩，1處涵閘、3.8 km長蓄水區堤防改造工程，安全排水區1564 m長新建堤防工程，2.82 km河道疏浚工程，1處引水工程，7座漿砌石溢流坎，以及管理設施。

該工程是引調寶雞峽西干渠灌溉水至泥河溝，在不影響河道行洪的情況下營造水面景觀，改善城市建設環境和周圍生態環境等。在西蘭路橋以上泥河溝段為引調水工程段，布設引調水工程，即從寶雞峽西干渠開引水口，鋪設430 m長輸水管線至沉砂池。在西蘭路橋上游280 m處布設三級沉砂池，并對西蘭路橋坡腳進行護跟；在西蘭路至下游污水處理廠段，主要為蓄水區，布設蓄水方案及相應改建現狀堤防工程，工程范圍為2.82 km，根據地勢布設三座攔水壩及一座涵閘，改建堤防3.8 km；在污水處理廠以下120 m為工程安全排水段，主要考慮塌壩泄水對污水處理廠和下游防洪安全影響，以及蓄水區對污水處理廠浸沒問題，進行防滲工程處理。

2 供水水源選擇

2.1 水源情況

規劃的禮泉泥河生態湖工程位于泥河溝道內，上游有寶雞峽塬上西干渠經過。供水水源可選擇的有泥河溝自產水量和寶雞峽塬上西干渠客水。

（1）泥河溝流域來水量分析

泥河溝全長13 km，流域面積11.3 km2。規劃治理段以上控制流域面積6.5 km2；治理段徑流根據徑流深等值線圖計算，工程以上流域徑流深為40 mm，計算工程處多年平均徑流量為24萬m3，75%保證率時年徑流量為13.4萬m3，90%保證率時年徑流量為8.4萬m3，95%保證率時年徑流量為2.16萬m3。為保障下游河道生態基流，每年需給下游河道防滲量2.4萬m3，95%保證率時來水量基本滿足下游河道徑流量，因此工程以上河段無多余水量來滿足工程景觀用水。

（2）寶雞峽塬上西干渠供水

寶雞峽塬上灌區總干渠從林家村渠首閘口引水，經98 km塬邊渠道流至魏家堡電站分水口，一部分水量用于電站發電，剩余部分水量沿總干渠流至乾縣壇子坊，分為東、西兩條輸水干渠下流。西干渠西起乾縣薛錄鎮壇子坊村，東至禮泉縣城關鎮東徐村，設計流量8.01 m3/s，本次最大引水流量1.4 m3/s，富裕水量充足，因此供水水源可選擇寶雞峽西干渠客水。

2.2 補水可靠性分析

經計算，禮泉泥河溝生態湖區多年滲漏、蒸發平均需補水總量19.8萬m3，保持水體水質補水量103.8萬m3，年需總補水量123.6萬m3。寶雞峽西干渠年可供計劃水量5600萬m3，西干渠年支口灌溉用水量1375萬m3，富余水量4225萬m3，主要蓄入泔河水庫，可供水遠大于灌溉實際用水量，故能滿足泥河溝生態治理工程補水要求。

西干渠來水主要是渭河上游來水，沿途除穿越少數城鎮和村莊外，渠系大都流經塬邊和田野，沿途工礦企業較少，污染較少，且近年灌區加強了“三亂”綜合治理和水源保護。經對水庫取樣抽檢，水質為地表3類，并在引水口做沉淀池，經沉淀后可用于生態湖景觀與生態用水。另外在蓄水區段現狀有泉眼，規劃打一眼水源井，出水量約為30 m3/h～50 m3/h，利用新打水源井在西干渠停水期間向湖區補充新鮮水源，以滿足蓄水區水質要求。

2.3 補水方案

本著兼顧農灌和生態用水、效益最佳的原則，在生態湖一次蓄滿之后，根據灌溉季節和灌溉水量的不同，選擇間斷補水方式，適時適量補水。在自然蒸發和滲漏后，要保證在不能供水的時段湖面有水，則需根據間斷供水的時段進行湖深的設計。但補水運行時間較短，管理費用少，錯峰補水，成本較低，比較合理。經過研究確定年補水6次，基本做到生態湖有清潔的水面，不會出現水體富營養化。

生態湖初次蓄水后，因蒸發、滲漏損失，水位降低，需要及時補水。蒸發補水量按水面面積280畝計算，年蒸發補水量17.03 萬 m3，其中 6、7、8 三個月蒸發量為 4.36 萬 m3，占到全年總蒸發量的43.7%。根據工程所處地質條件，生態湖每年滲漏量按蓄水容積8%考慮，年總滲漏量2.77萬m3。由于湖水流動性差，為防止水質惡化，必須對湖水更換，一年換8次，補水總量103.8萬m3。根據各灌溉季節的灌溉水量情況，確定年補水次數為6個時段，各時段補水量見表1。

表1 泥河生態湖補水時段和補水量表

3 引水工程方案

3.1 方案比選

寶雞峽西干渠橫跨泥河溝，根據現狀地形，在樁號西干渠13+286段現狀布設有十四斗，其地段為西干渠與泥河溝右岸階地銜接處，渠身在該段為挖方。西干渠干下游約300 m處為溝河村跨渠農橋，樁號為西干渠13+584，該處渠底坐落在泥河溝左岸階地上，渠身在該段為半挖半填。根據地形條件，在西干渠十四斗下游10 m處，樁號為西干渠13+296，以及溝河村跨渠農橋上游10 m處分別布設引水口，進行設計方案比較（見表2）。經過對比后，本工程考慮實施難易程度，推薦將引水口布置在溝河村跨渠農橋上游10 m處。為了避免村民生活對其影響，現場立警示牌，在引水口設欄污柵。

表2 泥河生態湖引水口位置方案比選

3.2 工程設計

根據推薦方案，現狀梯形渠道1∶1.25坡比，引水口與現狀渠坡采用弧形扭面銜接，扭面半徑為2 m，引水口涉及渠坡長度5 m，引水口寬度1 m，高1 m，根據計算，孔口引水流量為1.4 m3/s。采用鑄鐵平板閘門控制，閘門前設置攔污柵一道。攔污柵在渠口前設置為固定式。平板閘門后采用暗涵輸水，暗涵寬1.2 m、高1.5 m，采用C25鋼筋砼結構，涵頂覆約1 m厚度黃土，并恢復現狀渠堤路寬及功能。根據現狀地形，在暗涵后設檢查井，井后接鋼筋砼涵管，輸水涵管直徑為1 m，采用地埋式布設，至西蘭路橋處上游沉淀池處，引水涵管全長430 m，沉淀池長280 m，寬約70 m，深約0.8 m，西蘭路橋下涵洞底坎兼做攔沙坎，沉淀后泥沙含量約為2 kg/m3。對西蘭路橋坡腳進行護跟加固處理。所需補水量通過西蘭路橋下涵洞輸送入蓄水區。

4 結語

寶雞峽灌區泥河生態治理供水工程，治理河道3.55 km，年調蓄水總量123.6萬m3，營造水面景觀2.82 km，四季清水蕩漾，滋養萬物生長，能有效改善城市周圍生態環境，惠及人口近10萬，其實施利國利民。目前應趁借國家大抓生態環境治理之東風，抓緊推進實施，以早日造福一方百姓生活。