峽山水庫寒亭灌區節水改造工程實踐

李 璨，強文靜

（1.山東省水利勘測設計院，山東 濟南 250013；2.濟寧市任城區能源綜合服務中心，山東 濟寧 272100）

峽山水庫灌區是山東省最大的水庫灌區，位于泰沂山北、濰坊市東部，灌溉面積6.67萬hm2。寒亭灌區是峽山水庫灌區的一部分，設計灌溉面積1.51萬hm2。灌區主要水源為水庫蓄水，其次為水庫至濰河金口攔河壩的區間徑流以及灌區內的地下水。灌區骨干渠道工程包括總干渠、東分干及西分干，總干渠起點位于峽山水庫輸水總干渠方家屯泵站西分水閘，自東向西在虞河倒虹出口處下游設東西分水閘，分別為東、西分干起點，東、西分干自南向北與濰坊市濱海區東、西干渠相接。

1 寒亭灌區灌溉存在的問題

1.1 工程建設標準偏低

寒亭灌區是20世紀60年代的“三邊”（邊勘探，邊設計，邊施工）工程，現狀多為土渠，沿線表層土壤多為輕壤土，透水性較強，渠道沿程滲漏水損失較大，與當前“節水優先”的治水理念以及當地水資源短缺的現狀不相適應。

1.2 工程老化，損毀嚴重

該工程運行50多年，老化、退化、損毀嚴重。在長期運行過程中，總干渠、西分干部分渠段渠坡因沖刷嚴重造成局部坍塌，輸水過程中夾帶泥砂致使渠底淤積、槽內雜草叢生，輸水能力有所降低。渠系建筑物年久失修，部分涵閘閘基沉陷、閘墩變形、勾縫脫落、機架橋臺存在裂縫或倒塌、閘門碳化、橡膠止水脫落、啟閉設施缺失或不全，給工程管理和用水管理帶來了極大不便。經現場調查，寒亭灌區渠道完好率僅為36%，渠系建筑物工程完好率約20%，有效灌溉面積減少，灌溉效益下降。受資金限制，峽山水庫管理局過去僅對局部坍塌破損、嚴重影響輸水的渠段進行應急修整，對骨干渠道及大部分渠系建筑物沒有進行提升改造。

1.3 管理維護難度大

寒亭灌區管理面廣、線長，日常工作較為瑣碎。灌區水價形成機制尚未完善，水費征收比較困難，灌區良性管理體制和運營機制不夠健全，管理人員收入較低，加之工程管理設施不配套，造成管理效率低下，部分灌溉設施受到人為破壞難以及時發現。

2 主要措施

2.1 改造骨干渠系工程

寒亭灌區骨干渠道工程包括總干渠、東分干及西分干。總干渠（自方家屯泵站）長為23.10km，除有兩條干渠外，還有支渠17條（含揚水渠道）。東分干控制灌溉面積6713.33hm2，渠道長22.8km，下設支渠9條。西分干控制灌溉面積8393.33hm2，西分干渠道長24.4km，下設支渠8條。

鑒于寒亭灌區經過多年的運行調整，現已基本上形成較為完善的灌溉工程體系，現有工程布置基本合理，故原則上不打亂原有渠系，考慮到各級渠道的水位銜接，水位維持原設計水位。按照輕重緩急原則，先期對寒亭總干渠和西分干2條渠道進行清淤襯砌。總干渠襯砌21.4km，其中梯形斷面襯砌18.4km，城區段結合寒亭區發展規劃采用矩形斷面襯砌，長3km；西分干襯砌18.65km，全部為梯形斷面。

主要工程量包括：土方開挖51萬m3，砌石1.46萬m3，混凝土及鋼筋混凝土10.1萬m3，鋼筋制安1449t。

2.2 改造渠系建筑物工程

結合現場情況及骨干渠道工程設計，需對寒亭灌區總干渠和西分干分水閘、泄水閘、生產橋等46座建筑物進行改造。其中：改建分水閘1座、生產橋25座及涵閘4座，新建倒虹1座，維修分水閘19座、泄水閘4座。

主要工程量包括：土方開挖16.3萬m3，砌石0.44萬m3，混凝土及鋼筋混凝土1.2萬m3，鋼筋制安1155t。

2.3 建設信息化工程

當前寒亭灌區尚未實現信息化管理，日常管理只能依靠人工巡查方式，對灌區用水量、土壤墑情、水費收繳等信息不能實時掌握。因此，亟需緊密結合灌區特點，盡快完善寒亭灌區基礎信息監測系統。經研究并與灌區管理單位充分對接，近期先行設置現場監測站，實現用水量、墑情等基礎數據的實時監測、傳輸，管理人員可利用灌區信息管理平臺，實現對灌區基礎信息及監測信息統計查詢、實時調度管理、水費征收管理、信息發布等功能。

2.4 管理措施

項目建成后，灌區管理實行管理局、分局及農民用水戶協會分級管理，垂直領導。用水者協會作為責任主體，負責工程日常管理及維護，推行運行管護體制改革，實現用水戶民主管理。加快推進農業水價改革，科學測算灌區農民水費承受能力，建立科學合理的終端水價制度，形成農田灌溉設施長效管護機制；同時充分利用信息化手段計量收費，形成農民公平用水、主動節水的用水秩序。

3 施工現場重點問題處理

3.1 做好場區地下水腐蝕混凝土的處理

根據地勘資料，西分干13+477～18+650段為沖積海積平原亞區，場區的地下水對普通混凝土具有硫酸鹽型強腐蝕性，對鋼筋混凝土結構中鋼筋、鋼結構具有強腐蝕性。因此，渠道襯砌及建筑物施工中需采用抗硫酸鹽水泥。實施時，應根據試驗結果確定所采用水泥的品種。

3.2 做好渠道凍脹處理

寒亭灌區所處暖溫帶大陸性季風氣候區，冬季氣溫較低，土壤組成多為壤土，屬凍脹性土壤，再加上冬灌等原因，渠道在運行過程中可能會出現渠床土壤凍脹現象，造成渠道襯砌結構的破壞。因此，可在混凝土襯砌板下鋪設一定厚度聚苯乙烯泡沫板作為保溫板以有效消除或削減凍脹影響，且聚苯乙烯泡沫板具有不透水、耐腐蝕、造價低、施工簡單等特點。結合相關計算及筆者工程經驗，陽坡可采用2cm厚度保溫板、陰坡可采用4cm厚度保溫板，保溫板長度與兩側襯砌邊坡長度一致。

3.3 做好深挖方渠段排水處理

根據地質勘探資料，寒亭灌區輸水渠道位于沖洪積平原區，西分干多為深挖方渠道，地下水位較高，另外考慮到雨季下滲水以及豐水年地下水位抬高等因素，需在深挖方渠段設置排水措施。具體施工措施為：靠近渠底的一層預制混凝土板每塊預留2個直徑80mm的排水孔，填無砂混凝土；渠底以上1m處設置一排排水管，排水管間距為3.0m，采用直徑為50mm的PVC管，從墻后至墻前設3%的縱坡，排水管臨堤坡一端包扎一層300g/m2土工布。

總之，大型灌區作為用水大戶，提高其用水效率是落實國家節水行動、打好節約用水攻堅戰的重要途徑之一。貫徹落實節水優先，實施大型灌區節水改造對確保糧食增產、促進農民增收具有重要作用。