薄山灌区续建配套与节水改造

□郭 冰(河南驻马店市水利勘测设计研究院)

1.灌区自然条件及社会经济条件

薄山灌区位于驻马店市东南部，确山、汝南两县境内，薄山水库下游，臻头河两岸，共辖11个乡镇117个行政村，总人口30万人，其中农业人口27万人，人均耕地面积1266.73m2。薄山水库于1952年兴建，1954年建成。灌区始建于1958年，1959年开始灌溉，当时设计灌溉面积为3.8万hm2，全部种植旱作物，灌溉保证率为75%。灌区内土壤肥沃，水源可靠，是驻马店市主要粮产区和经济开发区。

灌区现有总干渠1条，长7.6km；干渠2条，长66.452km。支渠6条，长48km，其中南干支渠3条，长18.5km，北干支渠3条，长29.5km，干支渠建筑物426座，灌区工程的兴建，极大地改善了该区域的自然条件，提高了当地抗御水旱灾害的能力，为该地区社会经济可持续发展提供了重要支撑和保障。

但是，灌区运行60年来，由于缺乏资金，只依靠原有水利工程功能，一直未得到较好的养护维修，导致目前渠道渗漏、塌方、淤积严重，水利设施损毁严重，配套设施不全，工程功能大大降低，灌溉效益逐年下滑。不利于灌区水资源高效利用，也难以保障灌区社会经济的可持续发展。因此，对灌区进行全面的续建配套与节水改造是非常必要的。

2.灌区水供需平衡分析与续建配套

薄山水库城镇供水已经建成，随着国民经济的发展和地下水资源的日益短缺，水库城区供水比例逐年增加，至2015年，确山县城区供水规划为3万t/B，供水保证率为95%。

在农田灌溉用水和城镇供水发生矛盾时，优先考虑城镇用水，供水保证库容按两个月的供水量确定，相应水位为灌溉停止水位，供水专用库容为1230万m3。

根据上述计算条件，对水库来用水进行平衡分析可知，在灌溉面积2.3万hm2的情况下，灌区多年平均来水时1.79亿m3，农田及城镇供水1.2亿m3，实际供水1.1亿m3，缺水0.1亿m3，弃水0.69亿m3，有4年农田灌溉较大破坏，灌溉保证率为83.8%，从平衡结果看，灌区节水改造配套工程节水效果总体上是显著的，对确保灌区工农业生产发展和人民生活水平的提高将起到重大作用。对于规划水平年所缺水量，还需进一步加强灌溉节水技术推广、优化用水结构和加大节水力度及合理调度等措施加以解决。

3.节水改造

3.1 渠道整治、防渗衬砌工程

本年度工程安排对南干渠16+505-34+203段渠道进行渠道工程整治，对南干渠16+505-29+100段渠道进行渠道防渗护砌。

渠道纵断面按原规划设计，横断面使用现存的梯形渠道，堤顶宽度主要考虑保证一侧管理需要和防汛物资运输的需要，堤顶宽一侧为4m，一侧为3m。

南干渠16+505～34+203段渠道，由于现状断面底宽不足5m，个别渠段需要按原设计底宽扩宽渠道；为保证灌溉面积，南干渠沿线建了很多节制闸以壅高水位，本次不改变原设计要素，设计渠深仍为1.97～2.44m，渠底宽5～6m，根据南干渠堤防不同情况，堤防填筑分别采用内培或外帮，使堤防达到标准断面。内边坡系数为1.5～1.75，外坡坡度达到1:1.5。

薄山渠道护砌采用C20现浇混凝土防渗护砌方案。为防止因面板尺寸过大断裂，板块尺寸一般在3.0m×3.0m之间，板块之间留20mm宽伸缩缝，伸缩缝使用闭孔泡沫板。衬砌板厚采用100mm。

3.2 建筑物工程

本期规划新重建、维修建筑物34座，其中总干渠2座、南干渠29座、北干渠1座。

3.2.1 水闸跌水设计

设计跌水重建仍布置在老址处，为控制渠道水位，跌水前建节制闸，跌水由进口段连接、闸室段、跌水出口段及消能防冲段等部分组成。

进口连接段：长10m，底部高程同沟底高程为29m，底板自下而上为100mm厚C10混凝土和200mm厚C20钢筋混凝土。两岸边坡为1：1.75，采用M7.5浆砌块石砌筑。

闸室段：长9.5m，共布置2孔，每孔净宽为2.3m，采用开敞式平底板C20钢筋混凝土整体结构。闸底板厚0.6m，中墩厚0.9m，边墩厚0.8m；布置两扇铸铁闸门，闸顶设操纵平台，其上布置两套QL-120-S/D固定螺杆式手电两用启闭机，上有启闭机房。

跌水出口及消能防冲段：跌水陡坡段长3.0m，后为13.0m长的底流式消能消力池，池宽6m，由消能计算求得池长13m，池深0.6m，采用扭曲面型式，消力池底板厚0.4m，底部设垂直排水孔，下设150mm厚粗砂层和200g/m2土工布两层反滤；侧墙为M7.5砂浆砌石扭曲面挡土墙，两侧挡土墙设排水孔。消力池后为10m长的海漫段，扭曲渐变段底宽6m，底部为C20混凝土护底，厚200mm，两侧为400mm厚M7.5砂浆砌石护坡，边坡为1：1.75。

3.2.2 斗农渠设计

干支斗渠进水闸采用涵洞式水闸，洞身采用钢筋混凝土盖板涵，上部设操纵室，配以平面铸铁闸门和螺杆启闭机，支斗渠进水闸上部不设操纵室。闸室出口设海漫，翼墙采用M7.5浆砌石重力挡土墙，底板为M7.5浆砌石。

闸门采用球墨铸铁平板闸门。启闭机采用电手动螺杆启闭机，一门一机，支渠斗门采用封闭式手动启闭机。

3.2.3 倒虹设计

倒虹采用钢筋混凝土箱涵，上下均设置7m长钢筋“U”型槽连接段，防止洞口处漏水，并设置足够长的浆砌石连接段以保证水流均匀稳定地进出倒虹，上游砌石连接段加设深0.4m沉砂池，防止推移质杂物进入洞内。为便于维修倒虹，提高灌溉保证率，尤其是城区供水保证率，倒虹前加设2孔叠梁闸，以供检修用。

3.2.4 桥梁工程设计

干支生产桥单跨跨径约为8m，桥面净宽5m，毛宽6m，上部采用钢筋混凝土现浇板结构，下部结构采用C25钢筋混凝土墩柱结构，因此桥梁结构结算主要是墩柱承载力计算。永久作用荷载主要为结构重力，可变作用荷载按公路－Ⅱ级汽车车辆荷载折减计算。

4.结论

薄山灌区续建配套与节水改造实施后，灌区的渠系水利用系数有所提高，由现状约0.35提高到0.4，可节约灌溉用水66万m3，节余水量可用于流域的生态系统用水，增加下游其他地区用水，对改善生态系统起到积极作用。由于薄山水库兼顾向确山县城区供水任务和发电任务，节约水量可用于扩大供水和发电，相应增加节水效益8.6万元。