峽山水庫寒亭灌區(qū)節(jié)水改造工程實踐

李 璨，強文靜

（1.山東省水利勘測設(shè)計院，山東 濟南 250013；2.濟寧市任城區(qū)能源綜合服務(wù)中心，山東 濟寧 272100）

峽山水庫灌區(qū)是山東省最大的水庫灌區(qū)，位于泰沂山北、濰坊市東部，灌溉面積6.67萬hm2。寒亭灌區(qū)是峽山水庫灌區(qū)的一部分，設(shè)計灌溉面積1.51萬hm2。灌區(qū)主要水源為水庫蓄水，其次為水庫至濰河金口攔河壩的區(qū)間徑流以及灌區(qū)內(nèi)的地下水。灌區(qū)骨干渠道工程包括總干渠、東分干及西分干，總干渠起點位于峽山水庫輸水總干渠方家屯泵站西分水閘，自東向西在虞河倒虹出口處下游設(shè)東西分水閘，分別為東、西分干起點，東、西分干自南向北與濰坊市濱海區(qū)東、西干渠相接。

1 寒亭灌區(qū)灌溉存在的問題

1.1 工程建設(shè)標準偏低

寒亭灌區(qū)是20世紀60年代的“三邊”（邊勘探，邊設(shè)計，邊施工）工程，現(xiàn)狀多為土渠，沿線表層土壤多為輕壤土，透水性較強，渠道沿程滲漏水損失較大，與當(dāng)前“節(jié)水優(yōu)先”的治水理念以及當(dāng)?shù)厮Y源短缺的現(xiàn)狀不相適應(yīng)。

1.2 工程老化，損毀嚴重

該工程運行50多年，老化、退化、損毀嚴重。在長期運行過程中，總干渠、西分干部分渠段渠坡因沖刷嚴重造成局部坍塌，輸水過程中夾帶泥砂致使渠底淤積、槽內(nèi)雜草叢生，輸水能力有所降低。渠系建筑物年久失修，部分涵閘閘基沉陷、閘墩變形、勾縫脫落、機架橋臺存在裂縫或倒塌、閘門碳化、橡膠止水脫落、啟閉設(shè)施缺失或不全，給工程管理和用水管理帶來了極大不便。經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查，寒亭灌區(qū)渠道完好率僅為36%，渠系建筑物工程完好率約20%，有效灌溉面積減少，灌溉效益下降。受資金限制，峽山水庫管理局過去僅對局部坍塌破損、嚴重影響輸水的渠段進行應(yīng)急修整，對骨干渠道及大部分渠系建筑物沒有進行提升改造。

1.3 管理維護難度大

寒亭灌區(qū)管理面廣、線長，日常工作較為瑣碎。灌區(qū)水價形成機制尚未完善，水費征收比較困難，灌區(qū)良性管理體制和運營機制不夠健全，管理人員收入較低，加之工程管理設(shè)施不配套，造成管理效率低下，部分灌溉設(shè)施受到人為破壞難以及時發(fā)現(xiàn)。

2 主要措施

2.1 改造骨干渠系工程

寒亭灌區(qū)骨干渠道工程包括總干渠、東分干及西分干?？偢汕ㄗ苑郊彝捅谜荆╅L為23.10km，除有兩條干渠外，還有支渠17條（含揚水渠道）。東分干控制灌溉面積6713.33hm2，渠道長22.8km，下設(shè)支渠9條。西分干控制灌溉面積8393.33hm2，西分干渠道長24.4km，下設(shè)支渠8條。

鑒于寒亭灌區(qū)經(jīng)過多年的運行調(diào)整，現(xiàn)已基本上形成較為完善的灌溉工程體系，現(xiàn)有工程布置基本合理，故原則上不打亂原有渠系，考慮到各級渠道的水位銜接，水位維持原設(shè)計水位。按照輕重緩急原則，先期對寒亭總干渠和西分干2條渠道進行清淤襯砌?？偢汕r砌21.4km，其中梯形斷面襯砌18.4km，城區(qū)段結(jié)合寒亭區(qū)發(fā)展規(guī)劃采用矩形斷面襯砌，長3km；西分干襯砌18.65km，全部為梯形斷面。

主要工程量包括：土方開挖51萬m3，砌石1.46萬m3，混凝土及鋼筋混凝土10.1萬m3，鋼筋制安1449t。

2.2 改造渠系建筑物工程

結(jié)合現(xiàn)場情況及骨干渠道工程設(shè)計，需對寒亭灌區(qū)總干渠和西分干分水閘、泄水閘、生產(chǎn)橋等46座建筑物進行改造。其中：改建分水閘1座、生產(chǎn)橋25座及涵閘4座，新建倒虹1座，維修分水閘19座、泄水閘4座。

主要工程量包括：土方開挖16.3萬m3，砌石0.44萬m3，混凝土及鋼筋混凝土1.2萬m3，鋼筋制安1155t。

2.3 建設(shè)信息化工程

當(dāng)前寒亭灌區(qū)尚未實現(xiàn)信息化管理，日常管理只能依靠人工巡查方式，對灌區(qū)用水量、土壤墑情、水費收繳等信息不能實時掌握。因此，亟需緊密結(jié)合灌區(qū)特點，盡快完善寒亭灌區(qū)基礎(chǔ)信息監(jiān)測系統(tǒng)。經(jīng)研究并與灌區(qū)管理單位充分對接，近期先行設(shè)置現(xiàn)場監(jiān)測站，實現(xiàn)用水量、墑情等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測、傳輸，管理人員可利用灌區(qū)信息管理平臺，實現(xiàn)對灌區(qū)基礎(chǔ)信息及監(jiān)測信息統(tǒng)計查詢、實時調(diào)度管理、水費征收管理、信息發(fā)布等功能。

2.4 管理措施

項目建成后，灌區(qū)管理實行管理局、分局及農(nóng)民用水戶協(xié)會分級管理，垂直領(lǐng)導(dǎo)。用水者協(xié)會作為責(zé)任主體，負責(zé)工程日常管理及維護，推行運行管護體制改革，實現(xiàn)用水戶民主管理。加快推進農(nóng)業(yè)水價改革，科學(xué)測算灌區(qū)農(nóng)民水費承受能力，建立科學(xué)合理的終端水價制度，形成農(nóng)田灌溉設(shè)施長效管護機制；同時充分利用信息化手段計量收費，形成農(nóng)民公平用水、主動節(jié)水的用水秩序。

3 施工現(xiàn)場重點問題處理

3.1 做好場區(qū)地下水腐蝕混凝土的處理

根據(jù)地勘資料，西分干13+477～18+650段為沖積海積平原亞區(qū)，場區(qū)的地下水對普通混凝土具有硫酸鹽型強腐蝕性，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋、鋼結(jié)構(gòu)具有強腐蝕性。因此，渠道襯砌及建筑物施工中需采用抗硫酸鹽水泥。實施時，應(yīng)根據(jù)試驗結(jié)果確定所采用水泥的品種。

3.2 做好渠道凍脹處理

寒亭灌區(qū)所處暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，冬季氣溫較低，土壤組成多為壤土，屬凍脹性土壤，再加上冬灌等原因，渠道在運行過程中可能會出現(xiàn)渠床土壤凍脹現(xiàn)象，造成渠道襯砌結(jié)構(gòu)的破壞。因此，可在混凝土襯砌板下鋪設(shè)一定厚度聚苯乙烯泡沫板作為保溫板以有效消除或削減凍脹影響，且聚苯乙烯泡沫板具有不透水、耐腐蝕、造價低、施工簡單等特點。結(jié)合相關(guān)計算及筆者工程經(jīng)驗，陽坡可采用2cm厚度保溫板、陰坡可采用4cm厚度保溫板，保溫板長度與兩側(cè)襯砌邊坡長度一致。

3.3 做好深挖方渠段排水處理

根據(jù)地質(zhì)勘探資料，寒亭灌區(qū)輸水渠道位于沖洪積平原區(qū)，西分干多為深挖方渠道，地下水位較高，另外考慮到雨季下滲水以及豐水年地下水位抬高等因素，需在深挖方渠段設(shè)置排水措施。具體施工措施為：靠近渠底的一層預(yù)制混凝土板每塊預(yù)留2個直徑80mm的排水孔，填無砂混凝土；渠底以上1m處設(shè)置一排排水管，排水管間距為3.0m，采用直徑為50mm的PVC管，從墻后至墻前設(shè)3%的縱坡，排水管臨堤坡一端包扎一層300g/m2土工布。

總之，大型灌區(qū)作為用水大戶，提高其用水效率是落實國家節(jié)水行動、打好節(jié)約用水攻堅戰(zhàn)的重要途徑之一。貫徹落實節(jié)水優(yōu)先，實施大型灌區(qū)節(jié)水改造對確保糧食增產(chǎn)、促進農(nóng)民增收具有重要作用。