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清徐县敦化灌区节水配套改造项目分析

2020-01-05王清华

山西水利 2020年4期
关键词:清徐县泵站节水

王清华

(太原市敦化扬水工程管理处,山西 太原 030400)

1 灌区概况

清徐县位于山西省中部,是山西省会太原市的南大门。全县总面积609 km2,总人口30.16万人。全县的菜、果、蛋、奶、肉等鲜活副食品总量,占到太原市场的50%以上,是太原市的副食品基地,并享有“文化名城醋都葡乡”的美誉。

清徐县敦化灌区节水配套改造项目,位于太原市南端的清徐县,敦化灌区属冲积型平原灌区,地处汾河二坝东部。工程涉及范围东至庄子村,南至孟封镇,西至东木庄村,北至潇河,受益范围包括清徐县的王答、西谷、孟封、徐沟四个乡镇的36个村庄。项目区东西最大长度为40.5 km,南北最宽处为35.8 km,控制总灌溉面积为0.70万hm2。

2 现状灌区骨干工程存在的问题

2.1 灌区骨干工程现状

敦化灌区原系潇河自流灌区,因潇河来水日趋减少,受益面积得不到灌溉保证,1964年在清徐县西谷乡北云支村北,新建了敦化一级站,命名为太原市敦化灌区,设计灌溉面积0.48万hm2,1967年相继建起了王答和大寨两个二级提水站(现大寨站已停用),灌溉面积增加到0.70万hm2。2003年、2005年经省厅批复又兴建了南关抽水站和友谊站两个三级站,形成了现在的三级四站提水工程。敦化灌区历史较久,经几次改建形成现在的三级四站独立提水灌区,几十年来,灌区工程对受益区的农业增长、农民增收起到了重要作用,产生了巨大的社会效益和经济效益。

2.2 灌区骨干工程缺陷

一是灌溉水有效利用系数低,水资源浪费严重。由实测资料分析计算,灌区在用渠道的渠系水有效利用系数为0.55,灌溉水有效利用系数为0.484。主要存在问题的干支渠道有:低干渠渠道勾缝脱落,冻融破坏严重,渠道渗漏;二支输水渠(桩号1+500—1+905)上下游,均已在2012年完成改造,现状该段渠道冻融、损毁严重,阴坡受冻胀影响已变形,急需治理;王答引水渠渠道勾缝脱落,冻融破坏严重,渠道渗漏,且右岸阴坡坍塌、破损严重;电一支渠渠首的原浆砌石渠道和2号节制闸上下游冻胀严重,致使渗漏损失严重,影响了周边渡槽、道路等建筑物的安全,而5号节制闸上游仍为土渠,渠道渗漏,且与完成信息化改造的电一支渠不配套,管理不便;电三支渠作为连接枫林干渠和王答引水渠的渠道,现状土渠渗漏损失严重。

二是未改造的工程建筑物年久失修,设施老化,与已经改造的项目不相适应;敦化灌区是一个运行多年的老灌区,2012年主要工程的节水配套改造,达到了预期效益,然而未改造部分与已经改造部分的不相配套,给管理带来了不便。

三是冬季长期输水,渠道冻胀破坏严重。敦化灌区灌溉以秋冬浇为主,其渠系冬季连续输水时间长达3~4个月,因此,渠道的冻胀成为渠道损坏的重要原因之一。

四是泵站机组效率低。敦化灌区一级站于2015年进行了泵站改造,提高了装置效率和运行可靠性,但是王答二级站及敦化三级站、南关三级站主要机电设备已经老化,由于水源来源于汾河,水质较差,泥沙含量大,水泵磨损现象严重,装置效率降低,损耗增大,能源单耗高,为提高灌区泵站效率,实现全面配套,急需对二级站及三级站进行更新改造。

五是土地盐碱化威胁。虽然近年来敦化灌区盐碱化程度已降低,但部分耕地地下水位较高,随时都有再度次生盐碱化的可能,应采取措施减少渗漏损失,防止土壤盐碱化。

2.3 对标高标准农田建设的差距

随着市场经济的不断发展,农业产业结构调整的不断深入,灌区单一的粮食种植结构和大水漫灌的灌溉方式,已不适应市场经济的需求,不符合水资源可持续利用与节水灌溉的要求。

要提高农业生产力,调整产业结构,建设高起点、高标准、高科技的节水型农业,实行渠、泵、田、林、路、技六配套的农业综合开发节水配套,要求灌区骨干工程,必须尽快进行全面改造,提高渠系水利用系数,改善灌溉面积,发展“两高一优”农业,为建设高科技的灌溉农业、高产高效的现代化灌区,奠定良好的基础。

3 配套改造目的与项目内容

3.1 配套改造目的

清徐县敦化灌区节水配套改造项目,目的是立足于灌区现状,挖掘灌区现有潜力,发展节水灌溉,提高灌区作物供水保证率,满足灌区范围内的生活用水和工业用水,为灌区工、农业生产的快速发展和经济的快速增长提供水源保证。主要工程措施包括渠道防渗工程、渠系建筑物改造工程、泵站改造工程等。通过改造可改善灌溉面积0.51万hm2,渠系水利用系数由原来的0.55提高到0.65;灌溉水利用系数由原来的0.484提高到0.608;节水量117 m3/hm2,较现状灌区用水量,年增节水能力59万m3。

3.2 灌区水量供需分析

敦化灌区可利用水资源,包括泵站客水和潇河洪水两部分。50%水平年灌区农业灌溉年可供水量2 339万m3。项目实施前,灌区农业灌溉年需水量2 689万m3,灌区缺水量350万m3。项目实施后,50%水平年灌区农业灌溉年需水量2 280万m3,灌区可余水量59万m3。

3.3 主要建设内容及工程量

本次清徐县敦化灌区节水配套改造项目,主要建设内容包括:

(1)干、支渠道衬砌防渗8.218 km。其中,一级站低干渠800m,二支输水渠405m,王答引水渠1880m,电一支渠3 000 m,电三支渠2 133 m。

(2)渠系建筑物16座,包括二支输水渠2座、电二支渠2座、王答引水渠4座、电三支渠3座、敦化一支渠5座。

(3)泵站改建1座:对王答二级站损坏的出水池进行修复,对王答二级站机电设备进行更新。

(4)工程管护设施改造两处:王答二级站机房改建,面积113 m2,更换王答二级站315 kVA变压器1台;电一支管理站更换100 kVA变压器1台。

(5)配备2套移动式超声波明渠流量计,测控一体化闸门6套。

4 灌区配套改造施工组织

4.1 施工条件

本次清徐县敦化灌区节水配套改造项目,工程主要内容包括:渠道改造工程,建筑物(闸、桥)改建工程,泵站改造工程,机房改建工程和机电设备等。

工程区内,南北向公路有G208国道(大运公路),东西向公路有S316省道(榆古路)通过,同时近几年工程所在县、乡,经过村村通工程建设,目前村与村间的柏油路星罗棋布,乡村道路框架齐整,基本都实现了硬化,且各级道路相互交汇与国道相连,交通便利。

工程所在地电力资源充沛,电力条件好,施工用电可从各渠道管理站变压器架设输电线路连接,以满足不同工程位置施工用电,或自备发电机。工程施工用水,可以直接利用渠道来水。施工期间生活用水,可由河床打浅井取水,或从附近村庄拉水。本工程主要建筑材料为水泥、砂、石子、钢材、柴油等,水泥、钢材、砂子等材料,可在清徐县或太原市建材市场购进。工程所需石料可从附近交城县料场购进。

4.2 施工布置

本次灌区改造项目施工分区,结合工程特点、地理位置和工程密度等情况,在电一支渠、王答引渠和二支输水渠、电三支渠和王答站设4个施工点,仓库、工棚 250 m2,生活、办公房屋 300 m2。

本工程低干渠、二支输水渠和电三支渠,需临时铺设施工便道和施工占地,施工占地尽量利用乡村道路,少占用农田。

4.3 施工进度计划安排

工程项目施工进度安排原则:根据工程总内容及地理、分局分布,按照先急后缓、每条渠道防渗与其建筑物(闸、桥、涵)、机房配套实施的原则展开。各施工单位工程进度安排并行推进,全面铺开,有效工作日按每月25 d考虑。

工程总工期为2年,分两期实施,第一年实施一级站出口的低干渠、电一支渠、二支输水渠、电二支渠和王答引水渠上段的建设内容;第二年实施王答引水渠其余、王答二级站、电三支渠和敦化一支渠的建设内容。

工程施工大体分为四个阶段:工程筹建期、工程准备期、主体工程施工期、工程完建期。工程筹建期工作内容有施工征地与拆迁、招标、评标、签约等涉及对外协作的筹建工作,由业主负责进行。工程准备期工作内容有进场道路及场地清理、供电及通讯设施、临时生产、生活设施搭设等,由业主配合施工单位负责进行。主体工程施工期工作内容有渠道改造工程,建筑物(闸、桥、渡槽)改建工程,泵站改造工程,机房改建工程和机电设备,由施工单位负责进行;渠道和建筑物可分成两个施工工区,同时进行施工,互不影响。工程完建期工作内容有场地清理、资料整理等,由施工单位、监理单位等负责进行。

5 结语

项目实施后,可改善农业生产条件,增加经济作物种植比例,既能丰富城乡经济,又能增加受益区农民收入。调整灌区农业产业结构,灌区内工程措施、农业措施、耕作措施、管理措施相结合,可以初步建成“灌溉节水化、种植区域化、产业高效化、生产规模化、管理系统化”的高标准、高效农业园区。可大面积改善灌溉,保养水分,改善田间小气候,同时提高土壤有机质含量,减少水土流失,有利于灌区水资源节约和灌区生态环境改善,项目区内的抗旱,防渍、碱能力进一步提高,社会效益和生态环境效益显著。

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