林皋水库中型灌区节水配套改造规划及实施初探

2014-08-15贺志馨

地下水 2014年1期

贺志馨

(陕西省白水县林皋水库管理处，陕西白水715600)

林皋水库灌区位于白水县城东南部，灌区辖5镇65个行政村，设施灌溉面积8.2万亩，有效灌溉面积5.7万亩。2005年完成了水库除险加固，水库总库容3 300万m3，兴利库容1 650万m3，目前运行正常。

1 灌区现状

林皋水库中型灌区有干支渠14条，其中，干渠1条，支渠8条，分支5 条，总长 109.07 km。已衬砌 49.46 km，衬砌率 45.3%，已衬砌完好渠道18.02 km，已衬砌完好率36.4%，干支渠各类建筑物442座，完好68座，完好率15%。近年来，农业综合开发已在灌区改造中低产田2.9万亩，使灌区农业生产条件有了较大的改善。由于资金短缺和管理不到位，造成水利骨干工程破损严重，供水能力低，渗漏损失大，使改造了的田间工程难以实现预期效益目标。

1)干支渠老化失修，破损严重，渗漏大，险段多，抽水站机电设备需更新。一是渠首段和隧洞出口段淤积严重，影响干渠安全行水，需开挖疏浚;多段为高填方渠段，因渠底塌陷，衬砌板老化等原因，渠道渗漏大，需疏浚衬砌改造;二是抽水站机电设备老化失修，备件淘汰，装置效率低下，严重影响工程效益的发挥。

2)干支渠建设标准低，运行时间长，衬砌率低。灌区干渠1条，长28.05 km，虽已全部衬砌，但衬砌完好率只有51%。支渠总长65.02 km，已衬砌17.05 km，占总长的26%，衬砌完好渠道3.54 km，衬砌完好率21%;分支渠总长16 km，目前因损毁已无法运用。

3)干支渠系建筑物设计标准低，破损严重，影响灌区正常行水。灌区干支渠系建筑物共442座，需改造加固374座。其中，干渠建筑物共112座，完好46座，完好率41.07%，需改造加固66座，支渠建筑物330座，完好22座，完好率8.76%，需改造加固308座。

4)灌区管护设施老化失修，配套不全，基层单位办公和生活条件差，对管理工作造成不良影响。灌区有管理站6处，均是上世纪70年代所建的旧窑洞，有2处已成危房。

5)量水设施设备及信息化系统建设滞后，影响了灌区管理水平的提高。

2 灌区节水改造规划设计

根据国家农业综合开发的方针政策、管理办法和白水县林皋水库灌区水利骨干工程存在的主要问题，节水配套改造项目的建设内容:(1)干支渠开挖疏浚4条，长19.46 km。干渠开挖疏浚，长度8.76 km，其中塬边干渠开挖疏浚2.81 km，隧洞开挖疏浚3.878 km，塬面干渠开挖疏浚2.07 km。支渠开挖疏浚长10.7 km，其中新二支开挖疏浚4.3 km，老二支开挖疏浚2.7 km，红旗抽水站支渠开挖疏浚3.7km。(2)干支渠道衬砌防渗9条，长36.96 km。(3)建筑物改造226座:生产桥72座，隧洞竖井23座，水闸25座，倒虹6座，跌水22座，量水堰11座，斗门67座。(4)改造红旗抽水站1座:更新机泵3台(套)，更新630 KVA变压器1台，改造厂房120 m2。

2.1 工程等级

根据《灌溉与排水工程设计规范》(GB50288－99)、《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252－2000)，林皋水库灌区灌溉面积8.20万亩，属中型灌区，工程等级为Ⅲ等，建筑物的防洪标准按10年一遇洪水设计。干支渠流量小于5 m3/s，干支渠及其建筑物按5级设计。

2.2 主要单项工程建设技术方案选择

2.2.1 项目规划

平面布置和纵横断面确定:林皋水库灌区已运行40余年，干、支、斗渠骨架已经形成，多年运行表明渠线平面布置合理，满足灌区灌溉要求，本期规划渠系平面布置维持原状。设计流量及渠道比降依据灌溉面积和地形条件进行复核。渠道横断面设计结合原断面结构形式及破损情况选取工程量小、造价低、施工方便的方案。并在初步设计中进一步优化细部结构。

2.2.2 选项原则

林皋水库灌区节水配套改造项目节水配套改造项目，以渠道衬砌改造和渠系建筑物更新改造为主。依据《灌溉与排水工程设计规范》(GB50288－99)，本着技术先进、经济合理、安全可靠、管理运行方便的原则，优先选择保证项目区骨干工程输水顺畅，正常运行和增加供水能力，节水效益突出的项目，以满足农业综合开发需水要求。

2.2.3 主要单项工程技术方案比较及设计

(1)设计流量的确定。①干渠原设计灌溉面积11.23万亩，原设计流量 2.0 ～3.6 m3/s，加大流量 2.5 ～4.5 m3/s。设计调查灌区面积8.20万亩，按原设计的灌溉模数复核，设计流量应为1.46～2.6 m3/s。方案选择中，将进行原设计流量和复核流量的衬砌断面对比，采用工程量小，造价低的流量作为本期设计流量。②支渠8条，分支渠5条，控制面积与原设计基本相同，渠道比降不变，考虑支渠集中用水的习惯，设计流量仍维持原流量不变

(2)改造工程技术方案比较及设计。①干渠衬砌改造长度2.132 km，为保持渠道稳定性并考虑施工方便，工程量小，投资省等因素，拆除旧砌体，对原沉陷渠道进行加固，修整断面，进行砼衬砌改造。设计对干渠衬砌防渗进行了四种方案比较，即第一方案原梯形断面，预制砼板衬砌;第二方案原梯形断面，现浇砼板;第三方案设计流量，弧底梯形现浇砼衬砌;第四方案复核流量，弧底梯形现浇砼衬砌。经过对四种方案综合比较，设计流量，弧底梯形现浇砼衬砌虽然施工较复杂，但渠道水流条件好，较好地解决了干渠比降小，易淤积的问题，且造价适中，故设计选择第三方案。干渠衬砌改造设计方案采用弧底梯形断面设计，弧底半径2.414 m，边坡1:1，采用C15·F50·W4砼现浇，设计板厚8cm，砼板下铺设一布一膜复合土工布，规格为0.25 mm+100 g/m2。②干渠建筑物。水库放水洞工作闸、河道闸和渠首引水闸以及干渠上的红旗抽水站、新二支、老二支等进水闸、节制闸联合建筑物共14座，均为木闸板已破烂不堪，无法使用。对节制闸、进水闸的闸门进行更新，选用2×2 m铸铁闸门，成套供应，拆除砼168 m3，拆除浆砌石310 m3，预制安装C25砼板28 m3，现浇C20砼118 m3，钢筋制安6.6 t。干渠倒虹4座，长372 m。经多年运行，倒虹进出口砌体裂缝，渗漏严重，直接影响倒虹安全。倒虹改造主要拆除砼82 m3，现浇C20砼85 m3。隧洞竖井为过去施工运料通风所建，井深15 m～25 m。因年久失修，出现塌陷破坏，堵塞渠道。需砌筑M7.5浆砌石520 m3，预制安装C25砼板3.5 m3。现状生产桥均为砌石拱桥，设计荷载低，大部分已出现裂缝成为危桥。改造桥采用现浇钢筋砼板桥，桥宽4.5 m，跨度依渠过水断面实际确定，设计荷载按汽20－挂100。需拆除现状砼188 m3，M7.5浆砌石260 m3，预制安装C25砼板130 m3，现浇C20砼84 m3。干渠9座跌水，砌石勾缝脱落、消力池损毁。对跌水进行维修加固，拆除砌石268 m3，M7.5浆砌石275 m3。③支渠改造工程。横断面方案比较。项目区现有支渠3条，总长31.32 km。原断面均为梯形，其中已衬砌渠道7.01 km，土渠24.31 km。支渠控制面积0.62～1.44万亩，设计流量 0.6～0.75 m3/s。支渠横断面及衬砌防渗方案选择以新二支渠为例进行比较。横断面改造方案分为:梯形预制砼板重砌、梯形现浇砼板、弧底梯形现浇砼、U形渠现浇砼。经过综合比较，认为弧底梯形现浇砼虽然施工较复杂，但渠道水流条件好，能较好地解决支渠比降小，易淤积的问题，而且造价较低。④支渠建筑物改造57座，其中生产桥26座，量水堰3座，斗门17座，支渠节制闸共计改造8座。⑤泵站改造。灌区有红旗抽水泵站1座，担负着杜康镇、雷牙乡2个乡镇13个行政村的农业灌溉任务。引水渠长620 m，抽水站设计扬程52.94 m，流量0.66 m3/s，总装机3×180千瓦，灌溉面积1.26万亩，高压输电线路长2.5 km，主变1台，容量630千伏安。⑥分支渠改造。项目区5条分支渠控制面积均小于3 000亩，设计流量0.3 m3/s左右。改造方案维持现状设计流量不变，采用D50～D60 U型C15砼衬砌，园心角152°，现浇 C15、F50、W4 砼，衬砌厚5 ～6 cm，每 4 m 设计一道伸缩缝，缝内灌聚氯乙稀胶泥，伸缩缝上部用M10水泥砂浆抹平，厚2 cm。分支渠建筑物改造103座。

3 措施及建议

3.1 把好项目规划关

针对灌区改造建设周期性长、规划面广的具体实际，我们在规划设计过程中，将规划实施与灌区发展求相结合，以充分发挥工程效益和提高灌区服务能力与水生产率。按照统一规划，综合治理的思路，在项目规划实施中，将改善灌区工程安全运行状况同加强田间配套、改造中低产田等基本原则相结合，将改善灌区工程配套状况与推广先进实用的灌水技术、改进传统灌水方法相结合，工程节水与田间节水并举，节水与保肥共存，为灌区农区生产、农民增收、农村经济全面发展创造良好条件。

3.2 加强管理，确保工程建设质量

该项目属县级水利工程，在县政府的统一领导下，灌区管理单位－林皋水库管理处和灌区所在的乡村组干部群众密切合作，把项目建设管理作为一项重要工程来抓，并在项目建设过程中，建立健全项目建设管理方法，建章建制，提高项目的建设管理水平，创新管理机制，工程管理单位和各受益方代表参与工程建设的管理和监督，以保证工程建设质量。同时，项目管理单位成立项目建设管理小组，协调解决项目建设中存在的各种问题，落实项目建设资金，指导项目实施;并根据项目特点，严格执行项目法人责任制、招标投标制、建设监理制及工程质量终身责任制等“四制”，确保工程建设质量。