山崗地區灌溉供水方案的選擇

（宿遷市水務勘測設計研究有限公司 宿遷 223800）

1 工程概況

工程位于江蘇省宿遷市泗陽縣高渡鎮周崗嘴村許莊片區域，隸屬于泗陽縣運南灌區。因鄉鎮擴建、灌排渠系建設年代久遠、損壞沒有更新、很多渠道被廢棄，導致目前運南灌區水源無法送達該地區，致使部分農田改為旱田。

許莊片區位于成子湖周邊，距成子湖不足2km，現狀為高崗地，農田面積為3000 畝，高程19.0～21.40m，高差2.4m，引水困難，區域內主要種植旱作物和旱稻，旱稻的水源主要靠下雨，水源得不到保障，2013年7月，泗陽發生了百年一遇的大旱，許莊片項目區兩千多畝旱作物因缺水而絕收，嚴重影響了農民的積極性，制約了當地經濟的發展。為此，在相關工程項目的投入下，擬在該區域新建水源工程，并完善灌溉渠系及配套建筑物。

擬建的許莊泵站灌溉水源可引自現狀許莊引河，引河呈東西走向。許莊引河東側為許莊排澇溝，與其銜接的建筑物為一跌水。許莊排澇溝承擔區域內的主要排澇任務，底部高程為19.00～16.50m，總長約900m，下游段（西側）南北側各有一條南北走向的排澇溝匯入。排澇溝南北側的田間地面高程21.40～19.00m，呈東高西低的形態。

2 方案比選

根據工程區內的地形條件，地面高程呈東高西低的形態，地面落差約2.40m。由于水源位于工程區的西側，地勢較低，根據設計水位為11.80m，使得滿足灌溉的提水總揚程約為12m。為滿足田間灌溉輸水條件，合理布置灌溉渠系，現就泵站提水方案、泵型選擇以及輸水方案進行比選。

2.1 泵站的布置及提水方案比選

方案一：新建單級提水泵站，利用輸水管線引至工程區的東側，實現灌溉目的。

該方案的建筑物組成有：提水泵站、輸水管路及三向分水池。泵站布置于許莊引河岸邊，跌水南側，出口設置出水池；輸水管路沿排澇溝南側溝邊布置，總長約800m，末端接三向分水池至田間渠道。

方案二：新建兩級提水泵站，疏浚許莊排澇溝，利用許莊排澇溝輸水，實現灌溉目的。

該方案的建筑物組成：一級提水泵站、二級提水泵站及節制閘。一級泵站布置于許莊引河岸邊，跌水南側，出口設置出水池，將水引至許莊排澇溝，利用疏浚后的排澇溝輸水至工程區內東側，在排澇溝東側設置二級提水泵站，引至灌溉渠道內。

兩種方案的優缺點比較如表1。

經比較，選擇單級提水方案，利用輸水管路引至工程區的東側。

2.2 泵型選擇方案比選

泵站的設計標準：灌溉模數為2.50（m3/s）/萬畝，泵站灌溉面積為3000 畝，則設計灌溉流量0.75m3/s。

根據泵站特征水位確定泵站各工況凈揚程如下：

設計凈揚程＝22.70-11.80=10.90m

表1 兩種方案優缺點對比表

表2 兩種方案水泵參數對比表

表3 兩種方案水泵選型對比表

表4 三種方案優缺點對比表

圖1 20SA-22B 離心泵性能曲線圖

圖2 500HDS-15 混流泵性能曲線圖

最高凈揚程＝22.70-11.30=11.40m

最低凈揚程＝22.70-14.80=7.90m

根據以上所列的泵站設計參數，泵站的凈揚程為10.90m，灌溉設計流量為0.75m3/s，根據此凈揚程可選的泵型有離心泵、混流泵。設計凈揚程為10.90m，初估管路損失為25%，則設計揚程為10.90×（1+25%）=13.625m，結合此流量及揚程，根據現場地形條件選擇兩臺套20SA-22B 離心泵、一臺套500HDS-15 進行比選。

方案一：兩臺套20SA-22B 離心泵，單機流量0.45m3/s、效率為80%、配套2×90kW 電機。

方案二：一臺套500HDS-15 單基礎導葉式混流泵，單機流量0.81m3/s、效率為80%、配套160kW 電機。

兩種方案水泵參數見表2。兩種方案水泵性能參數見表3。兩種方案水泵性能曲線見圖1、圖2。

從對比表可以看出，兩種方案性能參數均能滿足設計要求。效率、能耗及投資方面，方案二均優于方案一。結合泵站的結構布置，方案二的結構簡潔，水流條件較好。

結合以上比較，本次泵型比選結果為選擇方案二，即一臺套500HDS-15 單基礎導葉式混流泵，單機流量0.81m3/s。

2.3 輸水管線方案比選

由提水方案的比選結果，選擇總長約800m 的輸水管線進行輸水，根據地形條件，選擇的輸水管線方案主要有鋼筋混凝土管、鋼筋混凝土箱涵及玻璃鋼管，三種方案的優缺點見表4。

根據方案優缺點比較表，選擇的方案為鋼筋混凝土箱涵輸水。

3 結語

本文結合山崗地區現有水源條件、地性特征等因素，針對灌溉供水方案、水源泵站的選擇進行了分析對比。充分利用了目前市場上成熟的水泵產品，針對水源條件選擇了水泵類型，保證了水源供給。在充分結合現狀地形的條件下，選擇了穩定可靠的鋼筋混凝土箱涵結構供水，保障了灌溉輸水。同時，在水源泵站布置、輸配水線路布置方案上，綜合考慮了運行的可靠性、經濟性等因素，選擇最優的方案，最大限度地降低了工程投資和運行成本，在整個片區總體上實現了灌溉供水，水源問題短缺癥結得到了根治，使得工程效益得到了長遠的發揮■