引黄灌区地下水泥管道“一管多用”探索

张尚利

（平阴县水务局汇河流域孔村水利站，山东平阴 250000）

引黄灌区地下水泥管道“一管多用”探索

张尚利

（平阴县水务局汇河流域孔村水利站，山东平阴 250000）

介绍了平阴县汇河流域引黄灌区地下水泥管道在引黄灌溉、排洪补源、蓄水抗旱的应用。探索将地下水泥管道一管多用，是工程管理运行的创新。

平阴县；引黄灌区；水泥管道；一管多用

1 地下水泥管用于引黄灌溉

资料显示，平阴县农业灌溉用水的有效利用率不到50%，加剧了水资源的短缺。有些沟渠灌溉因泄漏，有多达30%～40%甚至更多的水被白白浪费掉。田山引黄干渠自1970年开始兴建，为浆砌石明渠，辖7个乡镇169个行政村，按照亩灌水定额150 m3，灌溉保证率60%设计。设计流量为7 m3/s，灌溉面积2.11万hm2，是山东省内扬程最高的大型灌区，平阴县沿黄河建有16处扬水站，总提水能力43.72 m3/s，多年平均引黄水量3 488万m3。

平阴县汇河流域引黄灌区位于沿汇河西岸的山前平地和山间洼地上，后期在国家政策的大力支持下，将区域内浆砌石地面支渠建成了地下承压水泥管道输水的暗渠。引水方式改变后，其优点是占地少，不影响农田耕作和交通，建筑物少，原浆砌石断面占地宽度2.5 m，现在只有闸阀池、出水口占地，减少占地8 hm2多。同时杜绝了跑冒滴漏，沿渠随意开口放水的现象，提高了水的利用率，水利用系数提高30%以上。项目区建设阀池、出水口400多处，阀池、出水口均为现浇钢筋混凝土结构，由一道钢筋混凝土墙分开，方便了管理。水泥支管道开口铺设了Φ315PE斗管道。

结合区域农田水利灌溉设施情况，探索在PE斗管道出水池外侧连接铁件上开口焊接法兰铁管，安装Φ160玛钢铸铁密封闸阀，与区域内每眼机井灌溉PVC管道相互连通，确保了每眼机井管道至少有1处连通对接。每眼机井出口管道上都增加安装Φ160闸阀，在使用黄河水灌溉时将该闸阀关闭，防止黄河水流入井内泵体，影响机井电机及水泵安全。引黄灌溉过程中，可以像使用机井水灌溉一样，在出水口上对接小白龙塑料水龙带，自主控制流量大小，分段灌水，据入户调查了解，这样既方便了农户灌溉，又节约了有限的水资源，缩短了灌水时间。每亩地比大水漫灌节水约80 m3，整个灌区2 666.67 hm2农田，一次灌溉就节水320万m3，整个灌区可缩短灌水周期3～5 d。并且使用黄河水灌溉比机井水灌溉粮食产量能增产2 250 kg/hm2左右。工程模式实验成功后，引黄灌溉可像机井灌溉一样实行按小时收费。每次引黄灌溉前，先由区域内村委会申请，申报灌溉面积，用水量计划。待批准后，各村组织放水专业队负责开关阀门，巡查维护管线。放水顺序按照村委会申报先后时间顺序，逐村灌溉。根据来水量，确定该村开启出水口的个数。

2 地下水泥管用于排洪补源

平阴县浅层地下水总储量77 442万m3，河渠渗漏补给量36.9万m3，灌溉回归补给量1 732.3万m3，总补给量14 727.2万m3，多年平均地下水可开采12 437.16万m3。多年平均径流量6 457.9万m3，多年平均当地地表水可利用量1 094.1万m3。

引黄灌区覆盖了全国碳素生产基地的孔村镇的沿汇流域，区域内地下水资源丰富，但随着肥城石横电厂、十几家碳素等企业的发展，每年都有约100万m3地下水资源被大量用到了企业生产中。据有关专家勘测，地下已局部出现漏空现象，急需地下水资源填补，以确保当地安全。

灌区水泥管道首端与田山引黄干渠相连，进口设拦污栅、沉淀池、渠首闸门，中途与区域内100多眼机井管道相通，机井均为深井，井深100～300 m不等。探索利用水泥管道输送降雨到深井内既可解决排洪问题，又可补充地下水资源。

采用田山引黄干渠收集降雨，水泥管道输水补源的方式是一种长期可持续的回水利用方式，可以缓解地下水资源紧缺的现状，减轻政府调水补源的频率。管道的最大坡度不大于0.15，管道自清流速为0.75 m/s,最大允许流速不大于7 m/s。灌区汇流面积约17.5 km2，平均径流深88.2 mm，可收集雨量150万m3。实施措施为：首先沿平阴分干渠选定降雨汇流点。在汇流断面上根据降雨流量大小建设钢筋混凝土雨水沉淀池，沉淀池后修建雨水入渠暗渠，暗渠前安装拦污栅，防止杂草垃圾入渠。暗渠后在渠道内建跌水及消力池。然后对机井灌溉管道改造，将Φ160PVC管道截断，安装PVC三通，PVC管件，Φ160玛钢铸铁密封闸阀，出水管，接入到进口内。汛期，将机井出口管道上的闸阀关闭，开启管道三通后的闸阀，雨水就流入深井内。该模式实施后，预计每年可以补给地下水资源130万m3。

引黄水泥管道末端与汇河等当地大的排涝沟道相通。因该区域为山前平地和扇间洼地，遇强降雨或暴雨极易出现内涝。如采取措施，可以将涝灾引入水泥管道，通过收集后排入汇河及大的排涝沟中。方案为：在涝洼地块处建设钢筋混凝土雨水沉淀池、进水暗渠、进水暗渠前设拦污栅、进水暗渠后安装DN700截止闸阀、出水暗管，与引黄水泥管道连通。汛期可以将沉淀后的内涝直接排到汇河等大的排涝沟内，这时输水管道就与当地排涝沟共同承担着排洪的作用，增加了排洪能力，能够较快地排除内涝，减少灾害损失。

3 地下水泥管用于蓄水抗旱

灌区水泥管线均埋设于冻土层以下，管道接口为承插式，采用橡胶密封圈止水，水泥管道直径均大于200 mm，最大计算充满度为1.0。管线的首末端最大高差为26 m，首端与田山引黄干渠相连。田山引黄平阴分干全长17.5 km，沿汇段已全部进行改造为全混凝土衬砌断面，渠底宽3.7 m，顶宽6.8 m，渠深3.5 m。

灌区属暖温带大陆性半湿润季风气候，四季分明，降水集中，多春旱，夏季高温多雨，秋季天高气爽，冬季寒冷少雪。日照时数累年平均为2 371.2 h，日照率为53%。年平均气温13.6℃，无霜期204 d，年平均降雨量640 mm，多集中于汛期，多年平均降水入渗补给量12 958万m3。

灌区内38km水泥管线，可蓄存降雨1.8万m3，田山引黄干渠如在旬末将渠道蓄水2.5 m深，可收集降雨20万m3。通过管道自流及在出水口安装机器提水，可用于春季农田抗旱灌溉，按每亩灌水65 m3计算，可以自流灌溉农田200多公顷。实施方法：必须在汛期制定合理的蓄水计划，根据气象预报，适时地调节蓄水量，蓄水量超过2.5 m后，开闸放水，通过水泥管道及田间灌溉管道送入机井内补源。汛期必须定期巡护渠道、检查管线，发现渠道内游泳、洗衣等行为及时制止，发现渗水、漏水现象及时进行修复。巡渠查线及维护队伍由受益村组织，分段管护，期限为第一年蓄水至来年春季灌溉放水完止，人员费用在灌溉用水收费中提取。

总之，水利工程三分建，七分管，要确保建成的水利工程能够正常运行，发挥效益，除了管理制度外，还要在工程发挥效益上创新，以此来保证工程的良性运行。利用地下水泥管网实现一管多用的功能，就是在生产实践中结合当地实际情况的创新举措，是深入一线，钻研业务，大胆工作，敢于创新的体现。如果这种探索能够实现，不但是一种管理上的创新，还会给管理者创收，将会对工程的良性运行起到不可替代的作用。

[1]郭元裕.《农田水利学》[M].武汉大学，中国水利水电出版社，2007.

[2]杨文利.《水利概论》[M].黄河水利出版社，2014.

[3]陈德亮.《水工建筑物》[M].武汉大学，水利水电出版社，1995.

（责任编辑 崔春梅）

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1009-6159（2016）-11-0059-02

张尚利（1977—），男，助理工程师