七一·六五河輸水段灌區(qū)影響處理工程方案

鄭波德

（武城縣水務局，山東 武城 253300）

1 工程影響情況

1.1 工程概況

南水北調(diào)干線東線一期魯北段工程利用七一·六五河工程輸水，在設計樁號161+979處進入武城縣境內(nèi)，沿線經(jīng)堤下舊城河、恩武公路、堤上舊城河、六六河，在設計樁號175+224處入引水渠，經(jīng)入庫泵站提水至大屯水庫。

灌區(qū)影響處理工程通過對沙河溝、利民河西支、調(diào)水溝的治理，利用新建的史堂倒虹吸連接堤上舊城河和調(diào)水溝，建成輸水干渠，溝通堤上灌區(qū)和堤下灌區(qū)，恢復灌區(qū)原有功能，消除南水北調(diào)干線工程利用六五河輸水對灌區(qū)帶來的不利影響。

1.2 工程影響情況

七一·六五河輸水工程是南水北調(diào)魯北段的輸水干線，六五河也是縱貫武城全縣的灌溉、排澇河道，全縣大部分的雨洪水、中水都匯流于六五河排出縣境外，是武城縣灌排系統(tǒng)的中樞。六五河作為大屯水庫引江輸水線路后，輸水期間封閉河道，截斷了堤上灌區(qū)和堤下灌區(qū)，打破了全縣河道固有的灌溉體系。作為引黃灌溉末端的魯權屯鎮(zhèn)、甲馬營鎮(zhèn)，每逢農(nóng)田灌溉用水時期，缺水嚴重，灌溉受阻。

2 原灌溉排水情況

武城縣經(jīng)過多年的水利建設，形成了固有的灌排水系網(wǎng)絡，多數(shù)灌區(qū)既是引黃灌區(qū)又是引衛(wèi)灌區(qū)，既處于引黃灌區(qū)的末端，又處于引衛(wèi)灌區(qū)的下游?？h內(nèi)河道均為灌排兩用河道，遇旱引水，遇澇排水。六五河是武城縣最重要的灌排兩用河道，且引黃、引衛(wèi)并用，是武城縣灌排系統(tǒng)的中樞。全縣灌區(qū)以六五河為界分為堤上灌區(qū)和堤下灌區(qū)兩部分。

武城縣地勢西南高、東北低，北部為恩縣洼滯洪區(qū)，為防止汛期高地澇水入洼，采用了高水高排、低水低排的調(diào)度方式，并修建了一批水利工程封閉恩縣洼，全縣澇水經(jīng)六五河、利民河、利民河北支匯于牛角峪退水樞紐，排入減河。

3 灌溉影響分析

南水北調(diào)東線一期魯北段輸水工程涉及武城縣的堤上灌區(qū)和堤下灌區(qū)，南水北調(diào)工程實施前，六五河是該區(qū)域主要的灌溉輸水及排澇河道，灌溉期間可利用河道槽蓄能力調(diào)蓄部分水量，兩岸農(nóng)田可就近自六五河引（提）水灌溉，灌溉條件好，保證程度高。南水北調(diào)工程利用六五河輸水后，輸水期與當?shù)毓喔绕谥睾?，六五河失去原有灌溉功能，盡管實施了部分農(nóng)田水利設施復建及灌區(qū)影響處理工程，基本解決了對全縣灌溉體系的影響，但由于六五河灌溉槽蓄能力降低且左岸部分農(nóng)田無法就近引水灌溉，加之上游群眾爭水搶水影響，還是造成位于灌區(qū)影響工程末端的兩個鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水保證程度未達到原有水平，近10萬畝農(nóng)田灌溉用水嚴重不足。

4 處理方案

為解決甲馬營鎮(zhèn)、魯權屯鎮(zhèn)灌溉水源短缺問題，規(guī)劃在六六河西外環(huán)橋西側(cè)修建泵站，既能避免灌溉線路長、上游用水集中，又能在灌溉高峰期增加輸水通道和中水利用，調(diào)蓄六六河槽蓄能力，提高灌溉保證率。

4.1 灌溉需水量分析

1）凈灌水定額。根據(jù)《灌溉與排水工程設計規(guī)范》（GB 50288-99），計算設計凈灌水定額為40.60m3/a。

2）需水量。Q=mA/η

式中：m為凈灌水定額；A為總灌溉面積，9.65萬畝；η為灌溉水利用系數(shù)，土渠灌溉水利用系數(shù)取0.55；經(jīng)計算，兩鎮(zhèn)單次灌溉總需水量為712萬m3。根據(jù)當?shù)毓喔冉?jīng)驗及種植結(jié)構，每次灌溉時間8 d，折合流量10.3m3/s。

4.2 現(xiàn)狀可利用水量分析

1）黃河水。根據(jù)歷年引黃水量數(shù)據(jù)，多年春灌期間引黃水量為3 813萬m3。武城縣實際灌溉面積56.72萬畝，甲馬營鎮(zhèn)、魯權屯鎮(zhèn)受影響灌溉面積9.65萬畝。估算兩鎮(zhèn)春灌期間引黃水量約648萬m3。根據(jù)當?shù)貙嶋H灌溉周期，春灌引黃灌溉時間一般為8 d，折合引黃灌溉流量為9.4m3/s。

2）中水量。甲馬營鎮(zhèn)、魯權屯鎮(zhèn)可利用部分中水進行灌溉。中水來源位于六六河南岸3.0 km處的利民污水處理廠。污水處理廠現(xiàn)狀日處理污水3.0萬m3/d，年中水量約1 095萬m3。南水北調(diào)輸水期間為每年4～5月、10～11月共4個月122 d，可利用的中水量為365萬m3。按照灌溉時間8 d計算，折合利用中水灌溉流量為5.3m3/s。

4.3 關鍵節(jié)點流量控制

魯權屯鎮(zhèn)、甲馬營鎮(zhèn)位于引黃灌區(qū)的末端，利用黃河水灌溉時，黃河水以小王莊揚水站提水進入堤上舊城河，通過史堂倒虹將黃河水導入調(diào)水溝，通過六六河輸水灌溉北面的耕地，通過沙東揚水站提水進入趙莊溝、堤下舊城河，使堤下舊城河兩岸的耕地得到灌溉。其中史堂倒虹過流能力為20m3/s，沙東揚水站設計流量10m3/s，剩余流量10m3/s。

4.4 泵站規(guī)模確定

1）流量?，F(xiàn)狀可利用水源灌溉折合流量為14.7m3/s，兩鎮(zhèn)需水量折合流量為10.3m3/s，六六河最大輸水能力為39.0m3/s，經(jīng)過上述分析，可利用水量及六六河最大輸水能力均能夠滿足魯權屯鎮(zhèn)、甲馬營鎮(zhèn)的灌溉要求，根據(jù)關鍵節(jié)點流量的控制因素，確定新建泵站的提水規(guī)模為10.0m3/s。

2）水位。采用河道式灌溉提水泵站，兼有汛期排澇要求，排澇形式為自排。計算六六河泵站提水10.0m3/s時對應的水位做為站上設計水位，站下水位按照河底高程加1.0m淹沒水深確定。六六河河底比降1/13 800，泵站處河底高程19.6 m，河底寬44.0m，邊坡1∶3，經(jīng)計算，站上設計水位23.6m，站下設計水位20.6m采用河道式灌溉提水泵站，并兼有汛期排澇要求，排澇型式為自排。泵站設計流量10.0m3/s；站下設計水位20.6m，站上設計水位23.6m，泵站設計揚程3.07m。

5 工程運行效益分析

1）調(diào)配灌溉水源。該泵站建成后，灌溉期間，經(jīng)縣水務部門合理調(diào)度，在不突破引黃總量的情況下，該泵站將黃河水提前提蓄至六六河西段及周邊溝渠內(nèi)，通過利民河西支到達利民河北支，解決甲馬營鎮(zhèn)、魯權屯鎮(zhèn)的灌溉水源短缺問題，確保農(nóng)業(yè)增產(chǎn)農(nóng)民增收，維護社會穩(wěn)定。

2）中水利用。近兩年來，武城縣城區(qū)規(guī)模急劇擴大，城區(qū)中水量增加迅速，泵站建成后，可將六六河作為截蓄導用工程蓄存的部分中水提蓄至六六河西段及周邊溝渠作為灌溉水源，提高灌溉保證率，也有利于保障南水北調(diào)工程干線水質(zhì)安全。

3）攔蓄當?shù)厮Y源。該泵站的建設，可攔蓄灌溉尾水及當?shù)亟邓?，相對增大灌溉來水量、延長供水時間，方便水資源的高效利用。

6 工程實際效果

六六河泵站于2017年10月建成并投入運行以來，在年底的冬灌中，徹底解決了引黃末端兩個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的灌溉問題。該工程作為灌區(qū)影響遺留問題的處理，是對原有灌溉影響工程的進一步完善，達到了設計效果。