武强县石津灌区恢复灌溉工程实施方案分析

2016-03-13薛杰周泽涛

河北水利 2016年1期

□薛杰周泽涛

武强县石津灌区恢复灌溉工程实施方案分析

□薛杰周泽涛

武强县地处华北干旱地区，水资源严重匮乏，长期以来，为加快社会经济发展，依靠超采地下水，来解决水资源桎梏，致使地下水采补严重失衡，地下水位持续下降。至2013年底，武强县地下水超采量为8127万m3。2014年地下水综合治理项目实施后，压采量为3460万m3，仍有4667万m3超采量，地下水压采任务还相当艰巨。为进一步推进地下水超采综合治理，有效遏制地下水位下降，修复地下水环境，实施武强县石津灌区恢复灌溉工程十分必要。

1.灌溉区域位置与水利工程现状

灌溉区西至深州、武强县界、南至石津干渠总干退水渠及307国道以北、北至天平沟、东至街关镇东侧。控制灌溉面积4.8313万亩。

灌溉区主要输水渠道:石津干渠总干退水渠、谷庄支渠、铺拜支渠和曹庄支渠。石津干渠总干退水渠是为解决灌区退水而修建的配套工程；曹庄支渠为1957年开挖的滹沱河引水渠道；谷庄支渠和铺拜支渠为现有灌溉渠道，部分渠段淤积严重，丧失了引水灌溉能力。

项目区内种植作物为冬小麦和夏玉米，主要依靠地下水灌溉，灌溉方式多采用机井水泵扬水加地面软管。共有机井434眼，成井深度100～350m，单井出水量40～50m3/s，平均控制面积40～150亩。部分地块安装地下防渗管道，但建设标准不高，材料质量参差不齐，亩均管道达不到标准要求，灌溉水利用系数较低。

2.工程设计

2.1 工程总体布置

岗南、黄壁庄水库水通过石津干渠自流至深州市大田庄，通过大田庄退水闸等现有水闸和新建各水闸，将灌区来水引入武强县境内的石津干渠总干退水渠、谷庄支渠、铺拜支渠和曹庄支渠，在各渠道两侧新建扬水点，利用扬水点水泵提水，将水送入铺设在田间的低压管道进行灌溉。

2.2 工程建设任务和规模

该工程的任务是通过疏浚整理渠道、新建闸涵、新建扬水点、铺设田间低压管道等工程措施，使灌溉区能够利用地表水代替地下水进行农田灌溉。

该工程共疏浚整理渠道28.23km，铺设田间低压管道30.15万m，新建扬水点34座，新建退水闸2座，排水闸1座，引水闸3座。

2.3 河渠工程

为满足渠道输水排沥的要求，按原设计流量（20.5～25m3/s）对石津干渠总干退水渠进行疏浚整理，渠道设计纵坡为1/2500到1/6000，底宽5.5～13.5m。各支渠采用平坡设计。

为减少渗漏损失，提高渠道水利用系数，对总干退水渠和各支渠过水断面采用现浇混凝土板衬砌。石津干渠总干退水渠护砌顶高程为5年一遇排沥水位+0.5m超高，各支渠的护砌顶高程均为设计引水位+0.3m超高。

2.4 扬水点工程

该工程扬水点布置在河渠沿岸，根据低压管道工程的输水方式、布置形式及管线设计水头要求及泵站规模、运行要求等，结合地形、地质、电力、对外交通、施工管理等条件确定扬水点位置。

扬水点采用固定竖井式，水从渠道进入进水池，进水池后接阀门井和流量计井，流量计井后接田间管道。进水池内放置水泵，阀门井内安装压力表、止回阀等，流量计井内安装电磁流量计。进水池、阀门井、流量计井均为钢筋混凝土结构。

2.5 田间工程设计

田间管网按干、支两级布置，干管沿渠道、路边布置，支管垂直于干管布置，埋设间距100m左右。出水口间距50m左右，材质为工程聚丙。布置原则：管道埋深不小于0.8m；在干管末端设泄水井，必要时排除管内存水；每条支管首端设闸阀井1座，便于运行时支线有序开启和支线检修。

2.6 水量计算与分析

在充分考虑灌区内水土资源的实际情况下，设计保证率按50%考虑。以各扬水点控制地块为单元，根据灌溉区的灌溉制度，按照灌溉净需水量=灌水定额*灌溉面积，计算各地块灌溉净需水量。灌溉区4.8313万亩农田总净需水量为735.86万m3。

通过考斯加克夫公式计算得到本工程渠道系统的灌溉水利用系数在0.52～0.72之间，由于武强位于石津灌区的下游，输水距离较长，本次设计渠系水利用系数取0.64。田间的低压管道水利用系数采用0.95，田间水的利用系数采用0.90。灌溉水利用系数=渠系水利用系数×低压管灌水利用系数×田间水利用系数=0.64×0.95×0.9=0.547。

根据灌溉区净需水量和灌溉水利用系数，确定毛需水量为1345.3万m3。依据河北省2015年地下水超采综合治理试点方案设计说明，石津灌区可供水量为1498万m3，石津灌区供水量满足项目区灌溉需水要求。