沈家河库井灌区规划布置方案论证

戴红梅

（固原市水利勘测设计院，宁夏 固原 756000）

沈家河库井灌区规划布置方案论证

戴红梅

（固原市水利勘测设计院，宁夏 固原 756000）

沈家河水库灌区是以库灌为主的中型灌区，局部又有纯井灌和库井结合灌等特点，且原灌区只设干、斗两级渠道，按重点县建设相关技术要求和标准改造完善该灌溉系统，灌区规划布置是关键。文中结合灌区现状和特点，通过对三种规划布置方案进行对比分析、科学论证，确定出最优规划布置方案，对今后同类灌区规划布置提供技术经验和借鉴。

重点县建设项目；库井灌区；规划布置；方案论证

1 灌区概况

沈家河水库灌区始建于1960年，是固原市原州区最大的库灌区，地理位置为东径106°15′～106°17′， 北纬 36°04′～36°08′， 辐射头营镇 7 个行政村44自然村的农田灌溉，受益人口1.73万人。灌区原设计灌溉面积4.0万亩，目前实有可控制灌溉面积3.02万亩，其中东干渠控制灌溉面积1.7万亩，西干渠控制灌溉面积1.32万亩。由于原灌区水利工程损坏严重，配套标准低，水资源浪费严重，灌区实际灌溉面积约1.22万亩，灌区效益低下。2004年沈家河水库除险加固改造后，水库总库容4749万m3，年可供灌溉水量约532.5万m3，且当地现有机井83眼，年可供灌溉水量210万m3。由于该灌区实施节水改造工程建设的必要性和可行性较强，“十二五”期间该灌区被列为原州区中央财政小型农田水利重点县建设项目之一，计划分3期实施完成。鉴于原灌区设干、斗两级渠道，整体布置不尽合理，远不能满足重点县建设项目相关技术要求和标准，且灌区是以库灌为主，局部又有纯井灌和库井结合灌等特点。该灌区在整体规划布置上存在一定技术难题，因此全面分析、科学论证、优化灌区规划布置方案对整个灌区节水改造工程建设意义重大。

2 灌区布置现状及衬砌配套情况

2.1 灌区布置现状

灌区居于原州区境内的清水河两岸，呈狭长带状，整体地势南高北低，且东西两岸地势较高，中部河谷地带地势较低，东西两岸有多条冲沟，呈“U”字型。沈家河水库灌区大体布设干斗2级渠道，由总干渠、东西2条干渠、1条西高支渠、81条斗渠、3条农渠控制灌溉。总干渠及东干渠居于清水河东面，依东部山脚基本沿等高线由南向北布设，且东临中宝铁路，西面散布村落居民。东干渠兼顾灌溉及泄洪双重任务，总干渠长0.226km，后接东干渠长14.274km，沿总干及东干渠东西向布设有斗渠46条，斗渠长150～2800m，间距200～600m，斗渠大致垂直等高线，且垂直作物种植方向布置；西干渠从清水河河道所建拦河坝及取水闸取水（灌溉期水从东部总干渠泄水闸分水，经东西向泄洪沟再投入南北向清水河河道，至拦河坝处），从清水河西岸转向西部地势较高处，再从南向北搌布，长9.68km，沿西干渠西东向布设斗渠30条，间距150～500m。西干渠设西高支渠1条，前段大致平行西干渠布设，后段设斗渠5条，全长4km，衬砌长1km。该灌区无排水沟渠，余水直接由渠道下泄入清水河。沿所有斗渠每25m左右设1农口，即每层梯田1农口，水由农口直接入田间临时农（毛）渠进行输水灌溉。

灌区有机井83眼，多居于清水河两岸地势较低处，井距150～600m，井深50～150m不等，单井出水量大部分为50m3/h。

2.2 衬砌配套情况

项目实施前，整个灌区渠道防渗衬砌率为47.66%，衬砌渠道完好率不到35%，建筑物完好率30%左右，渠系水利用率约53%，田间大畦漫灌，田间水利用率不到85%，整个灌区灌溉水利用率约45%，亩均毛灌溉定额340m3/亩，几乎一大半的水资源被浪费掉了。水库水不能满足灌区需水情况下，机井作为灌区补充灌溉水源发挥着一定作用。但是除二营设施农业配套3眼机井外，其余机井全为土渠输水，自流灌溉，单井控制灌溉面积相对较低，且灌溉水利用率低，不到60%。因此，灌区节水改造配套工程建设十分必要。

2.3 渠道流量复核

经复核，已衬砌配套的东干渠由上到下3个梯形断面，最大泄洪流量分别为18.7、13、73m/s；西干渠已衬砌配套的梯形断面复核流量为4m3/s。现状总干渠灌溉设计流量为3m3/s，东干渠灌溉期流量按2.0m3/s，西干渠灌溉期流量按 1.0m3/s。原各斗渠设计流量为0.3m3/s，少数后开设的斗渠流量为0.1m3/s。按照宁夏颁布的最新灌溉定额表，结合灌溉制度，初步计算得灌区设计灌水率约为 0.4（m3/s）/104亩，灌区总设计流量为1.208m3/s。显然原渠道流量及断面较新设计流量大的多。灌区节水改造需全面合理规划和设计，确保其经济、安全、有效运行。

3 灌区规划布置方案分析论证

3.1 方案一（低标准改造方案）

3.1.1 灌区规划布置

以尽量不改变原灌区渠系布置，对原有渠道尽可能利用、少占用农民耕地为前提，在距离较大斗渠间适当增设一些斗渠或分斗渠，基本按照200m左右间距布设斗渠。东干渠按原断面进行维修改造，西干渠新增1.4km输水渠道，改河道取水为直接从总干渠西侧取水，在拦河坝前通过输水涵管输水入原西干渠。斗、农渠按原断面维修；按新设计流量衬砌配套老化、损坏严重、未衬砌的斗农渠及新增加渠道，断面全部设计成水力条件相对较好的“U”形；各级渠道灌溉设计流量严格按照设计灌水率及灌溉制度进行，同时参考重点县建设相关指标和技术规定设计道路、林带等。

3.1.2 优缺点分析

优点：

（1）工程投资相对较小，初步设计末级渠道改造总投资2175.78万元（其中渠灌总投资1668.52万元，井灌总投资504.26万元），亩均投资720.5元，干渠改造总投资1437.17万元。

（2）占用耕地面积小，为396.08亩。

（3）地块较长，农户机械耕作方便。缺点：

（1）节水效果不显著，尚不能满足灌区3.02万亩可控制灌溉面积需水要求。

孔老一被老三的尖叫声惊醒，猛地挣脱手上的绳子，疯了似的扑向老三，一把将老三死死抱在怀里，任凭宪兵怎么抽打，再也不肯撒手。宪兵无奈，只好用一根绳子裹粽子一样一道又一道地将孔老一裹了个严严实实。

（2）井渠结合灌溉效果差，尤其是机井直接灌溉时，水温低影响作物生长。

（3）干渠开口增多，在兼顾防洪任务下其安全稳定系数降低。

（4）按200m间距布设斗渠，将出现一渠控制多村现象，不便于灌溉管理。

3.2 方案二（高标准改造方案）

3.2.1 灌区规划布置

该方案严格按照小型农田水利重点县建设相关标准及技术指标：单位面积灌区亩均固定渠道长6～10m布置。考虑到干渠开口多对其安全性造成影响，增设部分支渠，支渠基本平行干渠布置，且按照所属村队地界划分核定控制灌溉面积，便于配水和管理。在原斗渠之间增设部分斗渠或分斗渠，斗渠间距控制在100m左右，少数与地块大致平行斗渠需增设农渠，间距80～100m，个别双向灌水斗、农渠间距150～200m，相应田间配套建筑物全部规划布置完善。

东干渠基本按原断面维修改造，但为提高防洪标准，维修加固原泄洪建筑物3座，新建泄洪建筑物5座。西干渠在保留方案一基础上将渠道按照新设计流量全部改造成“U”形断面，以减少占地，增加路面宽度。考虑到原西高支渠输水线路长4km，且盘山而行，不仅维修改造规模大，投资高，且渠道受山洪威胁，稳定性差等因素，拟定将西高支渠废弃，沿原西干渠向北设一条支渠（名为西干三支渠），后面与原西高支渠一分支渠相接。斗农渠衬砌配套措施同方案一，只是间距变小，其余均按规范要求设计。

灌区内18眼纯机井灌区机井布置方案同方案一；59眼井渠结合灌区，机井只作为补充灌溉水源，规划将地势较低且自流灌溉面积较小机井根据其最大控制灌溉面积布设1条扬水管线，将水扬至临近渠道较高处，通过渠道增加灌溉面积；距离渠道近且地势较高机井，布设1条引水入渠明渠与机井连接，实现井渠结合灌溉。机井配套管道尽量避免影响渠道布设，并根据扬程需要更换部分井泵。

3.2.2 优缺点分析

优点：

（1）节水效果显著。按该方案实施后，灌区灌溉水利用率将提高到0.67，灌区毛灌溉定额将减少，3.02万亩灌溉面积年灌溉需水总量为705.2万m3，相对原灌溉定额340m3/亩节约水量321.6万m3，节水量达30%以上。

（2）水资源达到优化合理配置。（水资源优化调配方案略）

缺点：

（1）工程投资较大，初步设计预算末级渠道改造总投资3394万元（其中渠灌总投资2917万元，井灌总投资477万元），亩均投资1124元/亩，干渠改造总投资1602万元。而末级渠道改造中央补助资金约1800万元，地方配套资金由于地方财政困难落实不了，该方案可行性因资金问题受到限制。

（2）占用耕地面积大，约982亩，同时地块较短，机械耕作不方便，农户大多不愿接受，工程实施难度大。

3.3 优选方案

3.3.1 灌区规划布置

结合方案一和方案二的优点，基本保留方案二，但将斗、农渠布置间距适当增宽，斗渠间距为150～200m，增设农渠间距按150m左右，部分双向灌溉农渠间距按200m左右。同时，考虑到地方配套资金难筹措，适当减少部分道路、生产桥和农桥，且不新增设林带，以最大限度降低投资。

3.3.2 优缺点分析

优点：

（1）与方案二相比投资明显降低。该方案末级渠道改造工程预算总投资为1895.64万元（其中渠灌1574.95万元，井灌320.69万元），基本接近中央补助资金1800万元，亩均投资627.7万元，干渠改造总投资1325.4万元。同时，由于道路规模相对减少，且不增设林带，工程占用耕地面积较小，老百姓易于接受，工程实施的可行性强。

（2）节水效果明显。按该方案实施后，灌区灌溉水利用率将提高到0.65，将节约水量286.68万m3，节约水量可恢复1.8万亩灌溉面积，整个灌区年灌溉需水总量为740.12万m3，而灌区年可供灌溉水量为742.5万m3，灌区水资源达到供需平衡。

（3）水资源能够充分有效利用、合理优化配置。

（4）占用耕地面积小，且较方案二地块长，机械耕作较方便。

缺点：

考虑到资金及征地协调难问题，部分道路、林带及生产桥等没有严格按照规范要求规划布置。

4 结语

沈家河库井灌区节水改造工程通过多种方案优化选比，科学合理规划布置，按拟定优选方案实施后，改造配套完善了整个灌区灌溉系统，实现节水高效和水资源优化配置，满足了3.02万亩灌区灌溉需水要求，不仅改善灌面1.22万亩，还恢复灌面1.8万亩。灌区年农业增产增收净效益618.41万元，人均增收357.46元，经济、社会效益显著。但由于中央补助资金有限，而地方财政困难，配套资金全面落实较难，该项目在林带、道路及生产桥等次要建筑物规划布置上不够规范和完善，需要后期积极整合财政、林业和交通等项目资金，逐年配套落实。

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S277

B

1672-2469（2017）10-0012-03

10.3969/j.issn.1672-2469.2017.10.004

2017-03-22

戴红梅（1976年-）女，高级工程师。