臺山市桂南灌區節水配套改造項目設計分析

李 強

（江門市科禹水利規劃設計咨詢有限公司，廣東 江門 529000）

1 工程概況

桂南灌區位于臺山市西南部，距臺山市人民政府所在地臺城約81 km，涉及臺山市的海宴鎮、汶村鎮，是臺山市的主要糧產區和經濟作物區。灌區始建于1958年，1963年3月開始發揮效益，設計灌溉面積5.3萬畝，現狀實際有效灌溉面積為4.72萬畝，屬中型灌區。桂南灌區灌溉渠道主要有海宴干渠、汶村干渠、太平渠和桂山渠組成。海宴干渠進水閘位于桂南水庫主壩下游左側，干渠總長10.81 km，設計灌溉流量3.1 m3/s，灌溉面積3.246萬畝。海宴干渠現狀渠系建筑物共116座。汶村干渠進水閘位于桂南水庫主壩下游右側，干渠總長5.55 km，經黃屋、許屋、橫崗村、橫崗圩、高圍到達汶村鎮，在沙頂水閘處排入汶村運河。灌溉面積1.934萬畝。汶村干渠現狀渠系建筑物共64座。太平渠從桂南水庫太平副壩輸水涵管供水，灌溉面積約0.06畝。桂山渠位于桂南水庫桂山副壩下，長度0.5 km，由直徑0.50 m倒虹吸管供水，灌溉面積約0.06畝。

2 灌區存在的主要問題

由于灌區水利工程設施多數建于20世紀60年代，未進行過節水改造。經過多年的運行，目前渠道及渠系建筑物多數帶病運行，主要存在問題如下:①工程運行多年，渠道淤積嚴重，輸水能力降低。部分傍山渠道每逢雨季，山石泥土隨山洪落入渠道，有些地段部分渠內坡坍塌，鄰近村莊地段生活垃圾倒入渠道，以上幾種原因造成渠道淤塞，輸水能力大大降低。②滲漏嚴重。部分渠道高出周邊地面，渠堤外坡堤腳滲漏，坡腳出現牛皮脹、滲水、漏水等現象，沿山渠道內坡山體巖石破碎，渠水沿山體裂隙滲漏。③渠系建筑物工程老化。有些建筑物主要受力構件出現裂縫，局部砼碳化嚴重，部分建筑物受力筋外露銹蝕，嚴重影響結構安全。水閘啟閉設備殘舊，運行不靈活，配套不完善。放水涵管多是0.20 m～0.30 m直徑的水泥管、瓦管，均建于1960年。④渠道、建筑物漏水，尤其是渠道上排洪閘常年漏水，水資源浪費嚴重，灌溉水利用系數0.518。⑤干渠較長，交通不便，管理困難，工程維護投入小，管理手段、管理設施落后。灌區各管養站均建于上個世紀五六十年代，管養房屋破舊漏雨，部分坍塌，員工收入難以保證，低于社會平均收入，工程管理維護困難。

3 灌區節水改造分析

3.1 改造措施及主要建設內容

針對渠道工程現狀及存在的主要問題，主要提出以下工程措施:①對汶村、海宴干渠未襯砌的渠段進行襯砌防滲、防塌；②對已建擋土墻和護坡進行加固處理，修復坍塌渠段；③全線清淤；④為了便于管理巡查，考慮現狀無護渠道路或護渠道路狹小、現狀差的渠岸修建護渠道路。

根據現場踏實勘成果，桂南灌區節水配套改造工程配套改造如下方面:①改造渠道7.205 km，其中改造海宴干渠總長度5.434 km，改造汶村干渠總長度1.771 km。工程措施包括:海宴干渠清淤5.434 km，新建襯砌3.293 km，原擋墻批蕩6.589 km；汶村干渠清淤1.771 km，新建襯砌0.615 km，原擋土墻批蕩2.927 km。②海宴干渠鋪設護渠路4.128 km；③重建或加固渠系建筑物25座，其中重建農橋2座，加固水閘5座，渠底涵1座，改造斗門17座；④灌區信息化工程:新建水位、流量觀測點2處。

3.2 渠道斷面設計

灌溉渠道采用正坡明渠，按照明渠均勻流公式設計。本著盡量減少水頭損失、自流灌溉、沖淤平衡的原則，橫斷面按設計流量計算，加大流量校核，同時結合灌區防洪要求，以渠道不沖流速控制。灌區原干渠已形成，故在推算渠道設計水位時，按各渠道設計流量，考慮渠道原有底寬、渠底的實際縱坡及糙率等因素，計算出各渠道的設計水位線[1]。根據各段渠道運行情況及流量，基本維持渠道原設計縱坡，過水斷面基本采用梯形斷面，結合現狀渠道實測縱、橫斷面，盡量少挖少填，適當清淤修整邊坡，并結合現狀排洪閘的布置，分段確定渠道縱坡及橫斷面。

3.3 渠系建筑物設計

3.3.1 水閘

本期工程范圍內，加固渠首閘2座、排水閘1座、排洪閘1座、分水閘1座等。海宴干渠渠首閘、汶村干渠渠首閘、渠首排水閘現狀為砼閘門、手拉葫蘆啟閉，本次改造閘室，重建門槽、砼閘門改建為鋼閘門、重建啟閉架、采用手電兩用螺桿機啟閉。H2+279排洪閘閘室破舊簡陋、閘門漏水、漿砌石閘墩砂漿脫落、側墻垮塌，擬重建閘室，閘室采用整體式C25鋼筋混凝土結構。水閘閘底板高程3.56 m，考慮減少閘室沉降，本次水閘重建閘室擬打預制砼方樁基礎，樁間距0.75 m×0.75 m，樁長4 m，方樁尺寸0.20 m×0.20 m。閘門采用C30鋼筋砼閘門。

3.3.2 渠底涵

那雍渠底涵位于那雍村邊，樁號H1+152左岸為現狀渠底涵進口，沿渠道左岸、居民房底下穿行，在樁號H1+210處垂直穿過渠底，在渠道右岸接入下游排水渠道。該渠底涵作用為排洪，現已淤塞，嚴重影響排水。洪水來時，無法及時排水，導致洪水漫溢，淹浸村莊。本工程決定在樁號H1+145處新建渠底涵排洪。渠底涵從左岸穿到右岸后，沿海宴干渠右岸背水坡新建排水渠，將渠底涵的洪水導入現狀排水渠道。本次擬移址重建，重建后的樁號為H1+145。渠底涵管凈寬采用2.00 m、凈高為1.27 m、2孔，管身采用C25鋼筋砼現場澆筑，壁厚0.30 m，四周內設0.20 m×0.20 m的倒角。

3.4 用水量、管理設施及灌區信息化設計

根據《關于進一步加強中型灌區信息化建設的通知》（粵水農水[2013]2號）要求，桂南灌區須在取水口、主要分水口、部分末級排水口等處建設取水量監測、圖像或視頻監控、網絡通信等設施。主要建設內容包括:①建設2處渠首水情監測信息采集系統，分別設在海宴干渠渠首處和汶村干渠渠首處。②建設信息采集處理系統軟件平臺1套。③建設監測站必要的土建工程及配置相應的防雷設施設備等。

4 效益分析

桂南灌區配套改造工程實施后，灌溉面積達5.3萬畝，其中改善灌溉面積4.72萬畝，恢復灌溉面積0.58萬畝。渠道節水改造實施過程中，可以臨時解決農村一部分勞動力就業。而且，減少水量損失，避免上游搶水、下游無水灌溉或錯過最佳灌溉時間而導致糧食減產的現象發生，對規范用水秩序、減少水事糾紛、促進社會和諧穩定方面具有重要意義[2]。同時，節水后產生的明顯經濟效益會對灌區干部、群眾產生有利的心理影響，大家會自愿自覺地節約水資源、保護共同的生態環境。節水改造規劃實施后，因灌溉取用水量減少而節約的清潔水資源，除可以轉化為工業、生活用水外，還可以增加河道生態用水量。

5 結語

通過對渠道和渠系建筑物進行改造，減少渠道滲漏損失，將灌溉設計保證率提高到90%，渠系水利用系數提高到0.685，基本達到節水灌溉的要求，滿足節水改造區內農業生產的用水需求。工程的建設，可改善項目區的生態環境和社會環境，對保護社會穩定和提高人民生活水平均有裨益，社會效益顯著。