安福县谷口灌区节水改造工程浅析

罗光琪

（江西省安福县谷口水库管理委员会，江西 安福 343223）

0 引言

我国水资源匮乏，水旱灾害频发，灌溉在农业发展中的作用越来越重要[1]。由于灌区设施陈旧、年久失修、管理配套制度无法持续跟进等众多原因，造成灌区普遍效益不高，无法达到设计目标[2]。我国的大部分灌区都建于上世纪，骨干工程老化严重，管理机制不健全、配水调水方式不科学，加之投资少，致使许多灌区的水资源利用率低，水资源浪费严重。从农业出发，加快完善农田水利基础设施，以节水增效为核心，对重要灌区进行全面的节水改造显得十分必要。灌区节水改造就是对原有的灌溉排水设施及辅助设备进行现代化改扩建和完善，提高灌溉水利用效率和灌区经济效益。本文主要分析江西省安福县谷口灌区续建配套与节水改造工程的改造措施，总结相关经验，提炼灌区节水改造共性因素与方案。

1 工程概况

谷口灌区工程是吉泰盆地粮食基地的骨干灌溉工程，气候温和、湿润，多年平均气温18.0℃，多年平均日照时数为1700 h，多年平均降水雨1480 mm，降雨年内分配不均匀，4月～6月的降水量占全年的50%，7月～9月炎热少雨，仅占全年的20%，灌区内多年平均蒸发量为950 mm。灌区多数渠段穿越丘陵地带，为傍山渠道，也有部分横卧田垄。灌区内水文地质条件简单，主要有基岩裂隙水、孔隙潜水等，水量均不丰富。灌区设计灌溉面积为54155亩，主要种植水稻，大部分灌溉面积分布在干渠的中下段。

2 存在的主要问题及必要性分析

2.1 存在的主要问题

2.1.1 渠系工程

①渠系配套低，灌溉系统混乱，灌溉效益差。从灌区渠系现状看，整个灌区规划合理，但越级取水的现象太多，各级渠道不匹配，干渠一竿到底。②渠道纵坡不合理，渠道淤积严重，影响过流，效益萎缩。③渠道边坡太陡，常发生坍塌现象，堵塞渠道，影响过流流量。④地质条件差，险工险段多，渗漏严重，造成水量损失太大，且危及渠道运行安全。

2.1.2 渠系建筑物

①渠系上分水口数量太多、设备不全、管理不善，造成大量水浪费。②渡槽连接部位质量差，漏水严重，还危及渡槽和渠道的安全。③泄洪建筑物等设施不配套，原干渠泄洪闸运行多年，老化破损严重，泄洪闸无消能设施，地质条件差，冲刷严重。

2.2 节水改造的必要性分析

2.2.1 改造成效分析

灌区节水改造可以更好地发挥工程设施作用，提高抗御自然灾害的能力，促进灌区农业的稳产高产和农村经济的全面发展，繁荣灌区经济，使农民的人均收入再上一个台阶，进一步提高灌区群众的生活水平，切实解决“三农”问题，确保农村稳定。

2.2.2 水资源利用效益分析

实施改造后可以改善供水功能，使现有水源水量满足设计灌溉需水，改善了灌区人民生产、生活用水条件，增加了水费收入。灌区的维修养护资金得到保障，灌区管理单位的经济状况得到改善，对建立节水型社会具有很大的推进作用。

综上，应尽快对谷口水库灌区实施续建配套，充分发挥谷口水库灌区的作用，促进经济发展和社会进步。

3 节水改造方法

（1）为防止渠道在运行过程中产生冲刷和淤积，渠道设计流速应符合V不淤＜V设计＜V不冲。不冲、不淤流速符合下列规定。土渠段：V最大＜V不冲，为 1.0 m/s，V最小＞V不淤，为 0.3 m/s；砼、浆砌块石衬砌渠段：V最大＜V不冲，为 4.0 m/s，V最小＞V不淤，为0.3 m/s。

（2）渠道边坡根据渠道工程地质条件确定，对原来存在的各类不合理边坡调整为1∶1.0、1∶1.15，浆砌块石边坡为1∶0.5。为使渠道坡降的固定建筑物不动，可调整渠道的底坡。

（3）渠道横断面设计根据现有渠道现状，地形、地质条件，既要保证渠道安全、稳定和经济，也要减少占地，还要便于进行衬砌防渗和清淤管理。

（4）为方便管理，渠顶宽度：南、北干渠均为2.0 m。

4 各单位工程改造方案

4.1 渠系工程

对干渠及骨干支渠进行断面达标、防渗减糙、加固衬护等设计，使渠系水利用率达到0.65。防渗材料比较现浇砼板、浆砌块和石土工膜三种方案，从经济、安全角度考虑，最后选择以现浇砼板为渠系主要防渗材料，对渠堤存在坍塌失稳的采用浆砌块石仰斜式挡墙加固。

4.2 渠系建筑物

新建、改建、加固部分渠系建筑物，更新、改造、完善部分已有建筑物的配套设施。

4.3 防渗加固方案

渠道底板采用C15砼衬砌，衬砌厚为0.1 m，渠道边坡加固整治，根据各段不同的地质条件及实际情况分类比较。

（1）渗漏严重段

根据现场观察及管理人员介绍，渠道多处出现严重渗漏，这些渠段多为半挖半填段，为减小开挖，方便施工，达到防渗效果，本次设计拟采用C15砼贴坡处理，顶宽0.3 m，基础宽0.5 m，基础埋深0.3 m，迎水面坡比1∶0.5。

（2）塌方严重段

考虑到本次加固的塌方段渠道为傍山渠道。由于现状边坡陡，为减小开挖，方便施工，尽可能减少工程占地。设计拟采用M7.5浆砌块石仰斜式挡墙处理，挡墙顶宽0.5 m，基础埋深0.4 m，迎水面坡比2∶1，背水面坡比4∶1。

（3）一般渗漏段

采用C15砼预制块护坡结合现浇C15砼护底方案：渠道边坡采用厚80 mm的C15砼预制块衬砌，底板采用厚100 mm的C15砼衬砌，渠道衬砌底宽4.2 m，边坡1∶1.15，衬砌高度为1.05 m，护坡顶设0.2 m×0.1 m（宽×高）C15砼压顶，设计灌溉流量为2.98 m3/s。护坡、底板及压顶每隔5.0 m设置一条横缝，缝宽20 mm，缝内采用沥青杉板填充。

5 工程数据、理论分析评价

5.1 农业效益

灌区采用自流灌溉，无提灌站，灌区现状渠系水利用系数为0.45，渠系设施完善后，渠系水利用系数达到了0.65，灌溉保证率达85%。本次规划项目全部发挥效益后，将为灌区内农业生产发展提供水源保证，提高灌溉保证率，使54155亩面积得以保灌。

5.2 社会效益

规划项目实施后，将使整个灌区形成一个统一的灌溉渠网，提高灌溉保证率，使农作物免受干旱威胁，显著提高了农作物产量，增加了农民收入。同时提高了渠道水利用系数，减少渠道水量损失，使水资源效益得到充分发挥。总之，本项目是提高工程效益，促进社会经济发展和进步的公益性项目。

5.3 生态效益

项目实施后，改善了灌区内动植物生长环境、自然环境和生态环境，促进灌区经济、生态、环境健康、持续、稳定的发展。

6 结语

对灌区续建配套和节水改造，从水资源配置、工程干渠、支渠及其配套设施的新建、改建、扩建着手，大力提高干支渠的设计过水能力，提高灌溉保证率，提高灌溉水利用系数，水资源效益得到充分发挥。工程项目的实施，在技术上可行，国民经济指标良好，综合效益和社会效益显著。