隴縣咸惠渠灌區(qū)節(jié)水改造工程建設(shè)方案探析

劉曉莉 張耳提

（隴縣水利管理工作站 陜西 隴縣 721200）

1 咸惠渠灌區(qū)基本情況

咸惠渠灌區(qū)建于1960年，位于隴縣曹家灣鎮(zhèn)西南、咸宜河下游右岸河谷川塬階地帶，西起咸宜關(guān)村，東至流渠村，北以咸宜河為界，南至咸宜山塬，東西長20km，南北寬3.0km，灌區(qū)屬低壩引水、自流灌溉，設(shè)施面積1.02萬畝，有效灌溉面積0.61萬畝。灌區(qū)受益6個村、31個村民小組，農(nóng)業(yè)人口12682個，勞力3849個。

灌區(qū)轄六個自然村，土地總面積4.85萬畝，其中耕地面積2.65萬畝，糧食播種面積1.45萬畝，經(jīng)濟作物種植面積1.2萬畝。土層深厚、土壤肥沃，氣候適宜，有利于農(nóng)經(jīng)作物的生長。長期以來，灌區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以小麥、玉米、油菜等為主，近幾年來，發(fā)展了烤煙、林雜果及藥材等經(jīng)濟作物。灌區(qū)糧食種植面積6800畝，烤煙種植面積2100畝，林雜果面積2300畝。由于水利設(shè)施老化失修，渠系水利用系數(shù)低，作物產(chǎn)量、產(chǎn)值低而不穩(wěn)，畝產(chǎn)值仍在900元以下，屬中低產(chǎn)田，生產(chǎn)效益低。

2 灌區(qū)目前面臨的問題

近年來,國家投資對干渠、田間渠道進(jìn)行了維修改造，但干渠仍有2.2km未襯砌，土渠雜草叢生、裂縫多、滲漏損失大；田間渠系配套差，滲漏、浪費水量大，渠道水利用率不高；已襯砌的渠道自然破損和人為毀壞較嚴(yán)重，砌石勾縫脫落、掉石、坍塌陷段多。

工程設(shè)施方面存在的問題導(dǎo)致了供水成本高、用水保證率低、灌溉面積的萎縮，收入不足。由于工程建設(shè)各個時期的保證不一，渠道的比降和斷面各段不同，不能完全達(dá)到設(shè)計輸水流量；另一方面工程運行多年，渠系滲漏損失大，用水保證率不高，田間渠系配套工程設(shè)施差，部分農(nóng)田灌溉需水很難滿足。此外，單位經(jīng)濟負(fù)擔(dān)太重，收支矛盾突出，導(dǎo)致工程維修資金投入不足，供水難度增加。

3 水資源供需平衡分析

3.1 節(jié)水改造項目區(qū)可供水量分析

咸宜河是千河主要支流之一，發(fā)源于關(guān)山松林溝,流經(jīng)天成鎮(zhèn)和曹家灣鎮(zhèn)，流長38.25km，流域面積 161.4 km2，河床平均比降30.9‰，流域內(nèi)多年平均降雨量600.1mm，多年平均徑流量3228.0萬m3。

咸惠渠灌區(qū)為低壩引水自流灌溉，渠首建有攔河滾水壩1座，渠首以上流域面積134.2km2，多年平均徑流量 2684萬m3，水資源豐富。流域內(nèi)平水年（P=50%）可供水量956.5萬m3，枯水年（P=75%）可供水量785.6萬m3。

3.2 節(jié)水改造項目區(qū)需水量分析

項目區(qū)水源為咸宜河河水，依據(jù)作物種植結(jié)構(gòu)、種類及灌水定額進(jìn)行綜合分析，計算作物灌溉需水量。主要農(nóng)作物有小麥、玉米，經(jīng)濟作物有林果、烤煙等，需水量受氣候、土壤、水文、地勢、作物類別以及耕作措施等因素的影響，由于灌區(qū)缺少灌溉試驗資料，一般按水量平均原理擬定灌溉制度計算需水量。咸惠渠灌區(qū)設(shè)施灌溉面積1.02萬畝，渠道引水量0.9m3/s，平水年（P=50%）作物年需水量390.3萬 m3，枯水年（P=75%）作物年需水量 462.5萬 m3。

表1 灌區(qū)現(xiàn)狀年灌溉制度（P=50%）

3.3 節(jié)水改造項目區(qū)水土資源平衡分析

咸惠渠灌區(qū)設(shè)施灌溉面積1.02萬畝，干渠引水量0.9 m3/s。根據(jù)灌區(qū)多年實際運行灌溉制度統(tǒng)計，平水年（P=50%）作物年需水量390.3萬m3，干旱年（P=75%）作物年需水量462.5萬m3。流域內(nèi)平水年（P=50%）可供水量956.5萬m3，枯水年（P=75%）可供水量785.6萬m3。水源可供水量大于作物需水量。而且渠首引水樞紐工程完好，灌區(qū)水源有保障。

4 節(jié)水改造工程建設(shè)方案

根據(jù)《水利水電工程等級劃分標(biāo)準(zhǔn)》（SL252-2000）和《灌溉與排水工程設(shè)計》（GB288-99）規(guī)定，工程建設(shè)等級為Ⅳ級，四級建筑物。設(shè)計灌溉保證率渠灌P=50%，管灌P=50%。主要針對咸惠渠灌區(qū)損毀最嚴(yán)重的干、斗渠進(jìn)行改造和維修加固，并在灌區(qū)新建高效節(jié)水管灌工程。其中干渠工程對1+500～3+500段和5+000～14+000段進(jìn)行改造，其中1+500～3+500段采用D80U型渠道襯砌，5+000～12+000段采用D60U型渠道襯砌，12+000～14+000段采用D50U型渠道襯砌。斗渠全部分布在一支渠和二支渠上，改造斗渠45條15.375 km，采用D30U型渠道襯砌。高效節(jié)水灌溉工程分布在干渠和二支渠下游段的南坡村、流渠村和紅星村，由自壓管灌工程和提水加壓管灌工程兩部分組成，自流管灌工程由5個獨立自流灌溉工程組成，提水加壓灌溉工程由4個獨立抽水加壓灌溉工程組成。通過對灌區(qū)干渠和田間渠道的新修改造和維修加固，使工程總規(guī)模達(dá)到：新增灌溉面積2000畝，恢復(fù)灌溉面積4000畝，改善灌溉面積5000畝。

4.1 渠系工程

4.1.1 干渠工程

渠道設(shè)計尺寸斷面為D80、D60、D50砼U型斷面，采用C15砼現(xiàn)澆完成。1+500～3+500段采用D80U型渠道襯砌，5+000～12+000段采用D60U型渠道襯砌，12+000～14+000段采用D50U型渠道襯砌。其中：

D80 U型渠道襯砌厚度7cm，渠道斷面尺寸為：口寬0.88m，直段高0.4m，底部圓弧半徑0.4m。渠堤頂寬度1.0m，外坡比1∶1。

D60 U型渠道襯砌厚度7cm，渠道斷面尺寸為：口寬0.66m，直段高0.3m，底部圓弧半徑0.3m。渠堤頂寬度0.5m，外坡比1∶1。

D50 U型渠道襯砌厚度7cm，渠道斷面尺寸為：口寬0.54m，直段高0.35 m，底部圓弧半徑0.25m。渠堤頂寬度0.5m，外坡比1∶1。

4.1.2 田間渠道

田間渠道為D30砼U型斷面，襯砌厚度6cm，采用渠道襯砌機現(xiàn)澆完成，渠道斷面尺寸為：口寬0.30m，直段高0.22m，底部圓弧半徑0.15m。渠堤頂寬度0.5m，外坡比1∶1。單條渠道長度在200m～500m之間，渠道比降在1/200～1/300，渠道流量0.05m3/s～0.08m3/s，大田灌溉周期一般為16天～19天，控制面積為220畝～260畝。

渠堤：干渠渠堤寬度為1.0m，斗渠渠堤寬度為0.5m，外坡比1∶1，渠堤填壓干容重1.6g/cm3。

渠道伸縮縫：渠道每隔20m預(yù)留伸縮縫一道，縫寬0.01m，深度為渠道設(shè)計厚度的2/3，采用水泥瀝青砂板條填充。

跌水：按陡坡式跌水設(shè)計，采用C20砼現(xiàn)澆，跌差確定為0.5m～2.5m，陡坡比1∶2，陡坡及消力池基土應(yīng)夯實，干容重達(dá)到1.65t/m3。

生產(chǎn)橋：為砼平板橋結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)及橋墩采用M7.5漿砌石砌筑，橋面為C20鋼筋砼，設(shè)計荷載汽-10，校核荷載掛-80。

斗門：為D30型標(biāo)準(zhǔn)，分布在干斗渠道引水口。

4.2 高效節(jié)水灌溉工程

4.2.1 高效節(jié)水自壓管灌工程

在二支渠下游段的南坡村、流渠村和紅星村，布設(shè)紅星村一二組、紅星村三四組、紅星村五六組、南坡村、流渠村等五個管灌系統(tǒng)工程，恢復(fù)灌溉面積3000畝。新建100m3蓄水池5座，主管道為Ф110塑管，埋設(shè)長度1.5km；支管為 Ф75塑管，埋設(shè)長度24km；配套地面軟管Ф75，長度 15.0km；新建出水樁480座。

4.2.2 高效節(jié)水提水加壓管灌工程

在灌區(qū)引水渠道無法灌溉的烤煙林果等經(jīng)濟作物區(qū)，設(shè)計新建抽水加壓管灌工程4處，新增灌溉面積2000畝。水源為干渠水，由干渠引水至15 m3的蓄水池，再由蓄水池抽水至100m3的蓄水池，在田間布設(shè)管道系統(tǒng)，輸水灌溉。由于工程距離村莊較近，輸電線路由村變電控制室引接，不考慮增容變壓器的安裝。

5 結(jié)語

本次節(jié)水改造項目從國民經(jīng)濟評價指標(biāo)來看，經(jīng)濟內(nèi)部收益率為13.6%，大于社會折現(xiàn)率8%；經(jīng)濟凈現(xiàn)值為412.73萬元，大于零；經(jīng)濟效益費用比為1.24，大于1。因此，本次節(jié)水改造在國民經(jīng)濟上是可行的。通過工程的實施，將恢復(fù)灌溉面積0.4萬畝，新增灌溉面積0.2萬畝，改善灌溉面積0.5萬畝，糧食增產(chǎn)量55.3萬kg，新增產(chǎn)值110.2萬元；通過項目實施，還可減少水事糾紛，改善項目區(qū)生態(tài)環(huán)境，不僅經(jīng)濟可行，經(jīng)濟效益較高，并有較好的社會效益。陜西水利