泾河灌区总干渠和南干渠功能定位及改造方案比选

2015-04-05徐抓红平凉市水利水电勘测设计院甘肃平凉744000

水利规划与设计 2015年3期

徐抓红（平凉市水利水电勘测设计院，甘肃平凉 744000）

徐抓红
（平凉市水利水电勘测设计院，甘肃平凉 744000）

泾河灌区总干渠和南干渠纵贯平凉城区，沿线生活垃圾、污水、雨洪大量入渠，渠道淤积严重，对城市建设造成阻碍。随着城市建设加快，灌区面积不断减少，渠道输水功能随之弱化，灌溉效益不断降低，工业园区无用水水源。为了妥善解决农业灌溉、城区排洪、工业园区供水问题，化解对城市建设的阻碍，迫切需要对泾河灌区总干渠和南干渠进行功能定位及改造设计。

干渠；功能；方案

1 前言

近年来，随着平凉市中心城市建设步伐不断加快，工业园区、生态文化旅游示范区相继成立并快速发展，泾河灌区面积不断减少，总干渠、南干渠承担的灌溉输水功能随之弱化，灌溉输水效益不断降低，加之渠道纵贯城区，对城市道路扩建、管网埋设等基础设施建设造成阻碍，沿线生活垃圾、污水、雨洪大量入渠，渠道淤积严重，输水不畅。另外，工业园区目前已初具规模，工业用水需求大增，而园区无工业用水水源，已制约了园区的发展。因此，对泾河灌区总干渠和南干渠进行功能定位及改造设计，妥善解决农业灌溉、城区排洪、工业园区供水问题，化解对城市基础设施建设的阻碍显得非常重要。

2 灌区概况

泾河灌区水源工程为建成于1980年的崆峒水库，水库坝高63.8m，总库容2970万m3，年设计供水量4899万m3。输水工程主要包括总干渠和南干渠两条渠道，全长57.87K m，设计灌溉面积13万亩，其中泾河川区10.2万亩，白庙电灌区2.8万亩。总干渠建成于 1988年，从崆峒水库取水，到十里铺大岔河接入南干渠，全长20.22K m，设计流量7m3/s，加大流量 8.5m3/s，党校以上段9.1K m均为明渠，市委党校至大岔河城区段11K m，已蓬盖6.9K m，未蓬盖4.1K m。南干渠始建于上世纪50年代，原从泾河河道直接引水，1999年改扩建后由总干渠供水，衬砌渠道26K m，大岔河至花所乡下王沟，全长37.65K m，设计流量0.8-4m3/s，加大流量1.08-5m3/s。按照平凉工业园区建设规划，上至大岔河，下至白水镇马莲新村，将全部纳入园区用地，到2020年泾河川区灌溉面积将减少为2.7万亩，但近期四十里铺镇还有1.3万亩土地在过渡时期仍需要灌溉。白庙电灌站更新改造工程已列入全省17个大型泵站工程改造规划，目前可研已批复，计划 2014年开工建设，设计灌溉面积2.8万亩，考虑到平凉机场及其他建设占地，预计灌溉面积将减少至2.3万亩，崆峒水库实际将来承担的灌溉面积仅为5万亩。

3 供需水量预测

以2020年为设计水平年进行供需水量预测。

3.1 崆峒水库供水量

崆峒水库上游年来水量1.18亿m3，宁夏固原将从水库上游调水2099万m3。为了缓解区域生活及工农业用水矛盾，作为水源补偿措施，启动了崆峒水库扩建项目。目前《项目建议书》已提交审查，计划2020年前建成。拟将崆峒水库坝体加高15m，总库容将增加至5172万m3，95%保证率时供水量4622万m3，设计年供给平凉城区生活用水1009万m3，为泾河灌区 13万亩农田提供灌溉用水 3613万m3。

3.2 农业灌溉需水量

泾河灌区2020年灌溉面积5万亩，随着产业结构调整及农业现代化水平的不断提高，高新节水灌溉设施逐步完备，亩均毛用水量将由现状的380m3减少到278m3，年需水量1390万 m3，白庙电灌站灌区与下游泾河川灌区灌溉采取轮灌方式，引水流量1.57m3/s。

3.3 工业园区需水量

据《平凉工业园区供水工程可行性研究报告》，2020年工业园区需水量3900万m3，其中天雨污水处理厂提供中水1700万m3，崆峒水库供水2200万m3，平均日供水量8万m3，引水流量0.93m3/s。

3.4 平凉城区生活需水量

根据《平凉市水资源可持续利用规划大纲》，2020年崆峒水库扩建完成后供平凉城区生活用水1009万m3，平均日供水量2.8万m3，引水流量0.3m3/s。

3.5 供需平衡分析

2012年实际灌溉面积5万亩，灌溉用水1900万m3。同时给平凉电厂供水230万m3，年总供水来量2130万m3，富余水量2769万m3。崆峒水库扩建后年供水能力4622万m3，预测2020年农业灌溉需水量1390万m3，工业园区从水库引水2200万 m3，剩余1032万m3可以满足城市生活年1009万m3用水量。

4 功能定位及改造方案比选

统筹考虑工农业及城市生活供水、城区排泄雨洪及城市基础设施建设需要，提出两种方案，从技术可行性，经济合理性，运行可靠性进行分析比较。

（1）方案一:现状渠道只承担排泄雨洪功能，崆峒水库至工业园区段埋设专用管道向工业园区供水，采用扩大管径的方式解决城市生活用水及农业输水问题。崆峒水库至养子寨水厂段采用一根K 9级DN 1200球墨铸铁管和一根K 9级DN 1000球墨铸铁管并行，养子寨水厂至工业园区马莲新村段采用2根K 9级DN 1000球墨铸铁管。管道沿韩家沟处穿泾河后顺泾河北岸而下，全长38.4K m，近期在平凉电厂东分出一根DN 1000的支管，接入南干渠为农业供水，远期从管道末端分出一根DN 1000的支管接入南干渠。估算总投资3.6亿元。本方案的优点是:供水可靠程度和水质保证率最高，渗漏水量损失最小，用管道方案可置换出原渠道占用的165亩土地，可从根本上解决阻碍城市基础设施建设的问题。缺点是:投资最大。

（2）方案二:现状渠道承担农业输水及排泄雨洪功能，同时向工业园区供水。总干渠渠首处增加进水口埋设专用管道为平凉城区生活供水，沿崆峒大道布设，管道末端接入养子寨水厂。对总干渠、南干渠进行清淤维修改造后，在韩家沟等处增设5座泄水闸，城区段进行蓬盖，城区西段渠堤双侧设置防护网，改造工业园区段13.18K m明渠为暗涵，在工业园区增设3座3万m3蓄水池。平凉城区生活供水管道采用DN 400球墨铸铁管7km。估算总投资1.36亿元。本方案优点是:能最大限度发挥现状渠道输水功能，有效杜绝垃圾污水入渠问题，同步满足工农业供水需要。城市生活供水采用独立管道，供水不受干扰。缺点是:渠道输水蒸发渗漏损失水量加大，雨洪期工业园区水质不能得到保证，需配套水质净化及加压设施，渠道检修维护与正常供水存在矛盾，仍然存在现有渠道阻碍城市基础设施建设的问题。

两个方案供水水压保证程度都较高，但相比而言，第一方案即解决了工业园区工业生产和农业灌溉输水问题，也化解了城市基础设施建设和中心城区雨洪排泄问题，同时供水能力、水质及水压都有保证，是比较理想的方案。

5 总干渠、南干渠改造设计

（1）供水管线:管线从崆峒水库输水洞出口引水后，沿韩家沟处穿泾河后顺泾河北岸而下，全长38.4K m，总高差 260m。工业园区供水流量0.93m3/s，农业灌溉采用轮灌，输水流量为1.57m3/s，城市生活输水流量0.3m3/s，总供水流量3.3m3/s，管道经济流速取1.2m/s。管材经比选选用K 9级球墨铸铁管，采用双管供水，按单管供50%水量计算确定一根管管径为DN 1000，并行另一根管管径为DN 1200，且需在广成大桥及宝中铁路附近分别修建500m3减压池一座。在电厂东侧设一农业供水支管，管道穿过泾河沿电厂东路接入南干渠，全长1.3K m，管道经济流速取1.2m/s，管材经K 9级球墨铸铁管，采用单管供水，计算确定单管管径为DN 1000，南干渠电厂东至工业园区末段全长12.546K m维持现状不变。

（2）总干、南干渠的东侧段:总干渠崆峒水库至太统路段渠道进行清淤加固维修，在渠道穿过蒋家沟、马家峰沟、王家沟处修建排洪涵洞3座，在高速公路崆峒山出口处修建泄水闸1座，维修白石头沟泄水闸1座。太统路至电厂东侧段为达到城区段雨洪排泄要求，拟对野猫沟-兴北路、定北路-新科路、解放路-水桥沟、羊渠沟-永康路四段共5.313公里渠道进行清淤加固维修，在甘沟、羊渠沟、小岔河修建泄水闸3座，维修野猫沟、水桥沟泄水闸2座，其余11.771K m渠道维持现状不变。