介休市橡胶坝引水灌溉工程初步设计

2017-04-07翟江波

山西水利 2017年4期

关键词：干管橡胶坝灌溉工程

翟江波

（太原市水利勘测设计院，山西太原 030002）

介休市橡胶坝引水灌溉工程初步设计

翟江波

（太原市水利勘测设计院，山西太原 030002）

介绍了介休市橡胶坝引水灌溉工程概况，分析了工程建设的必要性与可行性，阐述了引水灌溉工程的设计思路，管灌加压泵站设计以及田间灌溉工程设计等。项目的实施可以有效地提高水资源利用率，并对当地的农业生产起到积极的作用。

橡胶坝；水资源利用率；灌溉工程设计；介休市

1 工程概况

介休市位于山西省中南部，总面积744 km2，属于干旱半干旱大陆性气候，四季分明。县境内多年平均降水量433 mm，多年平均蒸发量1 644 mm；多年平均气温10.7℃，最大风速21 m/s，日照时数2 424 h，最大冻土深63 cm。

橡胶坝引水工程位于介休市城北，项目区土地总面积2 020 hm2，耕地面积1 538 hm2，设计灌溉面积1 333 hm2。该区属于晋中盆地汾河河谷冲积平原的一部分，为河谷沉积堆积型地貌。与工程关系密切的区域边缘出露的主要地层有新生界第四系中更新统、上更新统和全新统，厚度较大。区域地下水类型主要为松散岩类孔隙水。灌区范围内土壤类别主要为黄土质褐土性土和草甸土。工程拟在汾河上新建一座橡胶坝，拦蓄汾河三坝的弃水。同时新建一座管灌加压泵站取代现有的移动高灌站，以满足汾河灌区灌溉用水。工程总供水量每年306万m3，设计流量0.42 m3/s，均为农业灌溉用水。工程完工后发展管灌面积300 hm2，滴灌面积33.33 hm2，改善渠灌面积1 000 hm2。

工程设计内容包括：新建1座橡胶坝工程，橡胶坝高2 m，长180 m，库容39.5万m3；新建一座管灌加压泵站，埋设管径250 mm干管4.604 km，管径160 mm支管29.17 km，新建配套大棚滴灌33.33 hm2。其中，一号分干管上设置2座检修井，1座流量计井，2座排水阀井和2座排气阀井，二号分干管上设置2座检修井，1座流量计井，1座排水阀井和2座排气阀井。

2 工程建设必要性和可行性分析

2.1 项目区自然资源较丰富

项目区土地资源丰富，光热组合好，雨热同季，土层深厚，适宜多种农作物生长，通过节水灌溉项目建设和推行综合节水措施，既可以达到节约水资源的目的，也可以增加农产品产量，提高农产品品质，增加项目区农民收入。

2.2 具备一定的农业基础设施条件

国家和地方政府对农田基础设施建设的重视，为发展节水灌溉农业创造了前提条件。项目区已具备一定的农田基础设施条件，包括灌排工程系统、水土保持系统、农村电网系统等。

2.3 具有很好的区位优势和较好的社会经济条件

项目区具备良好的交通运输条件，靠近城市，区位优势较好，农产品市场潜力大。农业基础设施和技术服务体系建设已初具规模，农业科技力量较为雄厚，有管理和实施大中型灌区节水改造项目的经验。项目区干部群众对实施节水灌溉项目和村镇集中供水工程项目有很高的积极性。

2.4 资金配套能力较强

介休市经济发展迅速，财政收入增长较快，有能力为项目建设筹集配套资金。配套资金主要为地方财政资金配套和项目区农民自筹资金。各项目区均为当地政府重视的农业地区，且当地政府和农民建设节水灌溉项目和村镇集中供水工程的积极性很高，自筹资金较踊跃。

3 工程设计方案

橡胶坝引水灌溉工程新建管灌加压泵站一座，水源取自橡胶坝建成后的水库，泵站加压后，通过2条干管供往管灌区进行灌溉。其中，一号分干管上设置2座检修井，1座流量计井，2座排水阀井和2座排气阀井，二号分干管上设置2座检修井，1座流量计井，1座排水阀井和2座排气阀井。

3.1 水源工程设计

3.1.1 橡胶坝工程

新建橡胶坝位于汾河三坝下游约33 km处，坝高2.0 m，长180 m，为充水式枕式结构，坝袋材料采用维纶帆布2层及氯丁胶3层组合，内压比为1.4，厚度约6.5 mm。橡胶坝袋分3段布置，中间设两中墩，墩宽1.5 m。墩间距均为50 m。因橡胶坝有溢流的要求，为使坝袋防震、防磨，并且缩短坝袋周长，采用双锚固点。

橡胶坝主汛期7—8月应塌坝运行。为确保防洪安全，汛期应做好上游的防洪预报，为橡胶坝的运行管理提供可靠保证。运行时在工程建成后的管理过程中不断总结经验，改进运行方案。

介休市全年最冷月平均气温-6.8℃，冬季橡胶坝袋内及库区都会结冰。冬季运行需在上下游破冰，应禁止游人进入。对坝袋内结冰采取化冰措施前，禁止调节坝高。冬季结冰前调节坝高，控制坝高与上游水位齐平，以减少上游结冰对坝袋的影响，春季化冰时，根据上游的水面冰凌情况，适时调节坝高下泄冰块，冰棱下泄后，坝袋充至设计坝高。

3.1.2 管灌加压泵站工程

管灌加压泵站的进水池采用橡胶坝建成后的水库，泵站加压后，通过两条分干管供往管灌区支管上的出水栓，每条干管控制区域有4个出水栓同时工作，且分布在两条相邻支管上。

泵站设计流量0.08 m3/s，出水管管径为250 mm，水泵选用单级单吸强自吸离心泵，不设备用泵。泵站厂房为矩形，长9 m，宽6 m。共分为安装间层和水泵层两层。安装间层高程732.00 m，水泵层高程730.00 m，水泵安装高程730.60 m。

3.2 田间灌溉工程设计

管灌工程：灌区发展管灌300 hm2。管灌管网设置干管、支管两级固定管道，支管间距100 m，给水栓均匀布置于支管上，间距50 m。干管、支管及管件材料均采用PE，埋设于地下，覆土厚度不小于0.8 m。干管管径250 mm，支管管径160 mm，给水栓直径110 mm。

滴灌工程：灌区发展滴灌33.33 hm2。规划建设80 m×8 m（长×宽）设施蔬菜大棚，每栋大棚占地0.133 hm2，棚内0.067 hm2，棚前空地0.067 hm2，每栋大棚为1个滴灌单元，支管沿棚长方向布置，毛管垂直于支管、平行于温棚宽度方向布置。在棚内建6 m3砖砌体升温池，长3.0 m、宽2.0 m、深1.0 m，从输水管将水引至升温池，再从升温池抽入支管中进行滴灌。

3.3 机电及金属结构设计

橡胶坝总容积为1 111.4 m3。为保证坝体排水安全可靠，根据泵房设计位置及坝体充水高度，结合塌坝排水时间要求，确定水泵参数及水泵台数，选择4台水泵，其中一台备用，水泵均选用单级双吸离心泵，型号300S-330（1）C，扬程4～7.5 m，流量1 150～1 240 m3/h，配套电机功率55 kW。

管灌加压泵站通过两条分干管供往管灌区支管上的出水栓，每条干管控制区域有4个出水栓同时工作，且分布在两条相邻支管上。选用1台单机流量0.08 m3/s水泵，不设备用泵，泵站水泵选用的单级单吸强自吸离心泵。