白水县故现水库灌溉工程的探究
2016-05-30杨萍
杨萍
【摘要】本文主要是对白水县故现灌区的基本情况,发展成为灌区的可能性、必要性,灌溉渠系布置和渠道纵断面的设计进行分析论述,希望能够更好地了解该工程,从而更好地为当地服务。
【关键词】故现;水库;灌区
一、故现灌区的总况
故现水库灌溉工程地处渭南市渭河南,水库位于渭河一级支流的伐鱼河下游,距渭南县天王镇南偏西15km。该灌区自然条件良好,以农业为主,是渭南县重要的粮油基地。但受气候、地形、土壤等多种因素的影响,春季干旱,秋季涝灾时有发生,对农业生产威胁很大。因此,开发利用当地水资源,大力开展农田水利基本建设,对于彻底改变农业生产条件,保证农业高产稳产具有重要意义。
二、故现发展成为灌区的可能性和必要性
1 成为灌区的可能性
該区水源有伐鱼河,出山峪口故现河床海拔高程594m,且系浅山区河流,流域内山高沟深,地势陡峻,水土流失量不大,峪口谷狭窄,河床及两岸花岗岩新鲜裸露,坝址河床宽深比为2.74,两岸地形较陡峭,宜修建拱坝蓄水,可以解决修建灌溉工程的水源问题。该区耕地地处渭河南残塬、阶地和河漫滩地区,南高北低,西高东低,坡度不大。伐鱼河自南向北直入渭河,伐鱼河将灌区分为东西两部分。从地形上看,该区发展成为灌区会使渠道步骤集中、灌溉方便,管理方便、而且工程投资较小,因而该区适宜发展成为灌区。
2 发展成为灌区的必要性
该地区多年平均气温12.2,初霜期在10月31日,终霜期平均在3月30日,全年平均霜期为152天,无霜期213天。该地区种植的主要作物为冬小麦、玉米、油菜和少量杂粮,因而该区的气象条件适宜农作物的生长,若灌溉条件能够得到满足,作物的增产潜力较大,效益显著。该区与条件类似的相邻灌区相比较分析,灌溉条件实现后,各作物产量可大幅度提高,会取得显著的农业生产效益。因而,该区发展成为灌区后,会使作物产量持续高产稳产,对当地国民经济发展有很大的促进作用,社会效益较大。
三、灌溉渠系布置
1 渠道的分级
针对故现水库灌区地形图详细分析地形情况,结合工程规划设计的指导思想和灌区要求,根据渠系规划布置的原则认真布置好各级灌溉渠道。
本工程根据设计规模,灌区灌溉渠道布设三级,分别为干渠、支渠和斗渠三级,对斗渠以下的农渠的布置仅作原则规划,对于田间工程仅提出布设方案,仅进行一个典型田间的布置。
2 灌区干渠的布置
故现水库灌区引水干渠穿越山区及丘陵区,地形较复杂,起伏剧烈,坡度较度陡,河床切割较深,比降较大,位置较高。故现水库灌区要从水库自流引水,输水距离较长,因此布置时渠道高程较高,比降平缓,渠线较长而且弯曲较多,挖深高填方渠道较多,沿渠交叉建筑物较多。具体布置干渠时,从水库两岸分别引出一条干渠沿两岸的山丘上部边缘布置,大体上和等高线平行。
3 灌区支取的布置
支渠位于灌区内部,在故现水库灌区,内部地形开阔平坦,地面起伏不大,坡度方向明显,故支渠尽量按照方田的基本要求布置支渠,这样便于进行灌溉和工程管理。
四、渠道纵断面的设计
1 支、斗渠渠道水位的推求
纵断面设计的任务是根据灌溉水位要求确定渠道的空间位置,先确定不同桩号处的设计水位高程,再根据设计水位确定渠底高程、堤顶高程、最小水位等。
为了满足自流灌溉的要求,各级渠道入口处都应具有足够的水位。这个水位是根据灌溉面积上控制点的高程加上各种水头损失,自下而上逐级推算出来的,水位公式如下:
H进=A0+?h+∑Li+∑ψ
式中 H进——渠道进水口处的设计水位,m;
A0——渠道灌溉范围内控制点的地面高程(m)。控制点是指较难灌到水的地面,在地形均匀变化的地区,控制点选择的原则是:如果沿渠地面坡度大于渠道比降,渠道进水口附近的地面最难控制;反之,渠尾地面最难控制;
?h——控制点地面与附近末级固定渠道设计水位的高差,一般取0.1—0.2m;
L——渠道的长度,m;
i——渠道的比降;
ψ水流通过渠系建筑物的水头损失(m)。
用上面的公式可以推算任一条渠道进水口处的设计水位,推算不同渠道进水口设计水位时所用的控制点不一定相同,要在各条渠道控制的灌溉面积范围内选择相应的控制点。
故现水库死库容为6.9万m3,相应水位高程为599.40m。为了保证灌区灌溉正常引水,库区取水最低高程同样应为599.40m,即干渠进水口渠底高程为599.40m,由此高程进行灌溉引水。
2 纵断面图的绘制
渠道纵断面图包括:沿渠地面高程线、渠道设计水位线、渠道最低水位线、渠底高程线、堤顶高程线、分水口位置、渠道建筑物位置及其水头损失等。渠道纵断面图按以下步骤绘制:
a、绘地面高程线。首先建立直角坐标系,横坐标表示桩号,纵坐标表示高程。根据渠道中心线的水准测量成果(桩号和地面高程)按一定的比例点绘出地面高程线。
b、标绘分水口和建筑物的位置。在地面高程线的上方,用不同符号标出各分水口和建筑物的位置。
c、绘渠道设计水位线。参照水源或上一级渠道的设计水位、沿渠地面坡度、各分水点的水位要求和渠道建筑物的水头损失,确定渠道的设计比降,绘出渠道的设计水位线。
d、绘渠底高程线。在渠道设计水位线以下,以渠道设计水深h为间距,画渠计水位线的平行线,该线就是渠底高程线。
e、绘制渠道最小水位线。从渠底线向上,以渠道最小水深为间距,画渠底线的平行线,此即渠道最小水位线。
f、绘堤顶高程线。从渠底线向上,以加大水深与安全超高之和为间距,画渠底线的平行线,此即渠道的堤顶线。
g、标注桩号和高程。在渠道纵断面的下方画一表格,把分水口和建筑物所在位置的桩号、地面高程线突变处的桩号和高程、设计水位线和渠底高程线突变处的桩号和高程以及相应的最低水位和堤顶高程,标注在表格内相应的位置上。
h、标注渠道比降。在标注桩号和高程的表格底部,标出各渠段的比降。
五、结束语
故现水库灌溉工程建成后,对促进当地农业生产和农民生活水平的不断提高具有重要的作用,为确保其作用的长久发挥,需要加强对该工程的管理,实现灌区的可持续发展。
参考文献:
[1]安栋,唐坤.渭南市灌区农业生产能力提高浅析[J].河南科技,2013(21).
[2]冯久成.故现水库的开发任务与调度运用[J].人民黄河,2003(10).