碧湾渠中型灌区节水改造规划及实施初探

王道清，刘燕玲

(江西省乐平水务局，江西 乐平 333300)

碧湾渠中型灌区节水改造规划及实施初探

王道清，刘燕玲

(江西省乐平水务局，江西 乐平 333300)

文章通过对碧湾渠中型灌区节水改造的调查研究，阐述了碧湾渠中型灌区实施节水配套改造项目，对于干、支渠、泵站工程等的规划设计以及实施情况，提出规划实施的具体方案和建议，碧湾渠中型灌区节水改造实施后，对改善灌区的农业生产条件，促进灌区经济的可持续发展有一定参考作用，也为同类工程建设提供借鉴。项目区改造后，可提高渠系水利用系数，由原来的0.45提高到0.55以上，将大大改善灌溉条件，达到节水增产，农民增收的目的。使灌区向集约化、规模化方向发展，改善灌溉面积313hm2，新增节水能力26.58万m3/a，新增供水能力24.20万m3/a，新增粮食生产能力0.047万t、新增经济作物产值15.651万元，增加农民人均纯收入约115.52元，为同类工程建设提供参考。

节水改造；中型灌区；小型农田水利建设；乐平市

小型农田水利工程主要指小型灌区、蓄水池及提引水工程等，是针对农业来说的项目，其对于农田的用水问题有着十分重要的作用[1]。对小型农田水利工程的建设与管理进行加强，而且很大程度的促进我国农业的发展，保障农业的生产生活用水[2]。

1 灌区基本情况

碧湾渠中型灌区地处乐平市众埠镇，位于乐平市南部。项目区地理坐标为E117°15′13″—117°25′39″，N28°47′26″—28°51′08″，由南山干渠灌片、童家湾干渠灌片、下湾干渠灌片、虎口干渠灌片等4个灌溉片连片组成。

众埠镇地貌以丘陵与平原为主，东、北、中部地区以平原为主，西、南部以丘陵为主，山脉为东西走向为怀玉山脉尾端。境内最高山峰为黄天峰，海拔644.1m，最低处海拔18.2m，属亚热带季风性湿润气候。夏热冬寒，春秋温和，日照充足，无霜期长，降水丰沛，梅雨连绵，秋季干燥，伏秋常旱，冰雪少见，四季分明。境内年均降水量1700-1800mm。

境内属长江流域鄱阳湖水系。河流以乐安河、建节河为主，其中建节河为乐安河主要水源之一。

1.1 水源工程现状

建有小(1)型水库11座、小(2)型水库30座，登记在册山塘水库153座，各类提灌站百余座。项目区内涉及下湾小型提灌站主要存在设备老化问题，急需更新设备。其他主要水源工程目前运行良好，不需进行加固处理。

1.2 灌溉渠道现状

大部分渠道为田间开挖形成，局部为傍山挖方土质渠道。渠道分为岩质渠道和土质渠道两种类型，现大部分渠道渗漏、淤积较严重，尤其是土质渠道段，支渠段大部分仍在过水运行，靠尾端小部分已断流。其中大部分渠道存在渠道渗漏，边坡稳定及淤积问题。

1.3 渠系建筑物现状

灌区内现有各类渠系建筑物86座，基本运行良好。

1.4 现行小型农田水利工程管理体制与运行机制现状

灌区现行管理体制为村民自治型的松散管理模式，由于目前灌区基础设施薄弱、管理体制滞后、体制改革“瓶颈”多、基层服务体系不健全等困难和问题；特别是农民承包的土地极为分散，灌区模式难于统一，渠系建筑物超荷运行，加上设施老化，灌区设施及管理配套不全，灌区因灌溉争水而引发诸多水事纠纷。导致管理难、灌溉效益难于发挥。

2 灌区节水改造规划设计

1)泵站更新改造1处(下湾灌片)，配套功率22kW(均按原有功率配套)。

2)灌溉渠道工程：改造渠道61.912km,其中：渠道达标19.577km，现浇混凝土衬砌42.335km。其中,新农村建设改造渠道3.572km(全部为现浇衬砌)。

3)排水渠(沟)工程：排水渠(沟)整治总长29.619km(均为达标)。

4)渠系建筑物: 改造渠系建筑物170座(其中涵闸40座、涵洞23座、分水口47座、下田板60座)。

5)田间工程：改造田间道路6.925km，其中：机耕路6.15km，生产路0.775km；土地平整102hm2，修筑田埂19.138km。

2.1 水源及排涝工程

本次项目仅对下湾灌片的泵站机电设备进行更新，总机组功率22kW(型号依据原有参数)。其他灌片水源状况良好，本次不给予改造。

2.2 渠道工程

2.2.1 渠道工作制度

本项目农田区域(田间)布置3级固定渠道时，干渠、支渠、斗渠采用续灌方式，农渠宜采用轮灌方式；布置2级固定渠道时，若斗渠直接从水源取水，采用续灌方式，农渠采用轮灌方式；斗渠从农田区域外的支渠取水，根据支渠的运行要求确定工作方式。

2.2.2 渠道横断面形式

根据渠道防渗要求，边坡稳定等因素，确定渠道衬砌形式。充分考虑渠道现状断面、纵坡等因素，确定各拟改造渠道的设计断面形式、尺寸、过水深度和衬砌高度等特征参数。

对无需进行衬护的渠道进行标准断面达标化整治。主要方法是对渠道进行清淤、局部拓宽。

对于需进行衬砌的渠道，根据乐平市当地的建设经验，本次设计选用现浇混凝土渠道。

现浇混凝土渠道主要采用1.0(宽)×1.0(高)，0.8(宽)×0.8(高)，0.8(宽)×0.6(高)，0.6(宽)×0.6(高)，0.6(宽)×0.4(高)五种规格，壁厚0.1m，采用C15混凝土浇筑，底设0.05m厚碎石垫层，间距10m采用沥青杉板分缝。

渠道设计净灌溉9 m3/s·万hm2，斗渠的渠道水利用系数取0.90，农渠的渠道水利用系数取0.93，田间水利用系数取0.95。渠道采用续灌渠道需计算加大流量，系数采用1.2。

在灌区的管理和运用过程中，可能出现设计未能预料的情况(如灌区组成变化，扩大灌溉面积，稀遇干旱气候等)和短时期扩大输水要求。因此应使渠道输水留有余地，采用加大流量，渠道流量采用加大20%计算。

Q加大=1.2Q农渠毛

(1)

式中：Q加大为加大流量，m3/s)。

1)合理确定各片区农田平整后的田面高程。对项目区需整治的骨干渠道渠底、渠顶高程进行全线测量，并根据沿渠各分水口的高程合理确定各级渠道的纵坡。对田间渠道进行首段、末端、分水口等控制点渠底、渠顶高程测量，

2)渠道设计水面线推算的几个控制参数和要求：①放水口进田水深≥10cm；②续灌渠道应按规范要求计算加大流量；③设计净灌水率应通过分析计算确定，我省大部分地区在8.25-9m3/s·万hm2范围内，缺计算资料时，建议取9m3/s·万hm2；④渠道水利用系数：不完全衬砌渠系，建议采用以下值：农渠0.93，斗渠0.88，支渠0.83，干渠0.78；⑤田间水利用系数取0.95(水田)。

3)沟渠横断面设计：

沟渠横断面面积主要根据设计灌溉流量或排水流量，然后通过流量公式并参考当地经验拟定断面尺寸。

设计流量的计算：

(2)

式中：Q为设计流量，m3/s；A为灌溉面积，万hm2；q为灌水模数，由于灌区本身没有实测资料，根据灌区内农民现有灌水需求本次设计取9 m3/s·万hm2；η为该灌溉渠道至田间的灌溉水利用系数。

矩形或梯形断面均匀流公式为：

(3)

式中：Q为设计排水流量，m3/s；b为设计底宽，m；m为设计内边坡系数；h为设计水深，m；C为谢才系数，m1/2/s；R为水力半径，m；i不沟渠比降，根据地形情况确定；n为沟渠糙率，根据渠道衬砌材料取值。

结合田块地形，选取一定的沟、渠底坡i、边坡系数m和糙率n，用设计灌溉流量设计沟渠断面。

2.2.3 灌排结合渠(沟)

项目区处于低山丘陵岗地，设计农渠和农沟灌排结合。排水农沟按照灌排最大流量确定农沟横断面。农沟水位按照灌溉水位进行设计，据此确定沟顶高程；采用排涝流量要求确定沟底高程。当水位不能满足灌溉要求时，设置节制闸抬高水位。

3 经济效益分析

3.1 改善农业生产条件方面

项目区改造后，可提高渠系水利用系数，由原来的0.45提高到0.55以上，将大大改善灌溉条件，达到节水增产，农民增收的目的。使灌区向集约化、规模化方向发展，提高市场竞争力。促进当地经济发展，还将起到示范作用，带动周边地区农民发展水利事业具有突出的社会效益，同时将减少水土流失，保持水土，改善生态环境，减少灾害的发生。

3.2 新增农产品生产能力和产值

项目实施后，可新增粮食生产能力0.047万t，新增粮食作物产值235.20万元；可新增经济作物生产能力0.003万t，新增经济作物产值15.65万元。可新增农产品一年总产值250.85万元。

3.3 经济效益分析

本次项目受益面积580hm2，受益人口0.7154万人。项目实施后，项目区灌溉水利用系数由原来的0.45提高到0.55以上，改善灌溉面积313hm2，新增节水能力26.58万m3/a，新增供水能力24.20万m3/a，新增粮食生产能力0.047万t、新增经济作物产值15.651万元，增加农民人均纯收入约115.52元。

4 措施及建议

4.1 把好项目规划关

针对灌区改造建设周期性长、规划面广的具体实际，我们在规划设计过程中，将规划实施与灌区发展相结合，以充分发挥工程效益和提高灌区服务能力和生产率。将改善灌区配套状况与推广先进实用的灌水技术、改进传统灌水方法相结合，工程节水与田间节水并举，为灌区农民增收，农村经济发展创造良好条件[3]。

4.2 加强管理，确保工程质量

该项目把项目管理作为一项重要工程来抓，并在项目建设过程中，建立健全项目建设管理方法，提高项目建设工程中，建立健全建设管理方法，提高项目单额建设管理水平。同时项目管理单位成立项目建设管理小组，协调解决项目建设中存在的各种问题，落实项目资金。严格执行项目法人制、招标投标制、建设监理制及工程质量终身责任等“四制”，确保工程建设质量。为切实解决灌区以前普遍存在的重建轻管问题，工程完工后，按照水利部、国家发改委和民政部《关于加强农民用水户协会建设的意见》要求，本灌区大力推进小农水工程产权制度改革，规范农民用水户协会组建。在项目实施范围全面组建农民用水户协会，通过农民用水户协会规范化建设，推进农业用水管理体制改革，建立以农民用水户协会为主要形式的新型农业供水管理体制，用水户协会按照“自我管理、一事一议、平等协商、民主监督”的方式，全面推行农民用水自治，确保工程效益的发挥及长效运行。

5 结 语

乐平市农田水利建设实施前，碧湾渠中型灌区农田无法灌溉，本项目实施后本次改造总灌溉面积580hm2，本次高标准农田建设369hm2，有效灌溉面积347.8hm2，提高渠系水利用系数，由原来的0.45提高到0.55以上，将大大改善灌溉条件，达到节水增产，农民增收的目的 ，使灌区向集约化、规模化方向发展，提高市场竞争力，农村经济得到快速发展，区内生活环境趋于良性循环[4]。

[1]卞成林,马华琼.小型农田工程建设和管理问题的研究[J].能源水利,2016(03):85-86.

[2]贺志馨.林皋水库中型灌区节水配套改造规划及实施初探[J].地下,2014,36(01):151-152.

[3]贾燕.加强小型农田水利工程运行维护管理的对策措施[J].安徽农学通报,2011，17(21):135-136.

[4]崔世斌，张庆华.泰山区小型农田水利工程存在问题与发展对策[J].水利科技与经济,2011,17(08):38-41.

1007-7596(2017)10-0093-03

S274

B

2017-09-25

王道清(1978-)，男，江西景德镇人，工程师，研究方向为水利工程；刘燕玲(1983-)，女，江西乐平人，工程师。