臺山市桂南灌區(qū)節(jié)水配套改造項目設(shè)計分析

李 強

（江門市科禹水利規(guī)劃設(shè)計咨詢有限公司，廣東 江門 529000）

1 工程概況

桂南灌區(qū)位于臺山市西南部，距臺山市人民政府所在地臺城約81 km，涉及臺山市的海宴鎮(zhèn)、汶村鎮(zhèn)，是臺山市的主要糧產(chǎn)區(qū)和經(jīng)濟作物區(qū)。灌區(qū)始建于1958年，1963年3月開始發(fā)揮效益，設(shè)計灌溉面積5.3萬畝，現(xiàn)狀實際有效灌溉面積為4.72萬畝，屬中型灌區(qū)。桂南灌區(qū)灌溉渠道主要有海宴干渠、汶村干渠、太平渠和桂山渠組成。海宴干渠進水閘位于桂南水庫主壩下游左側(cè)，干渠總長10.81 km，設(shè)計灌溉流量3.1 m3/s，灌溉面積3.246萬畝。海宴干渠現(xiàn)狀渠系建筑物共116座。汶村干渠進水閘位于桂南水庫主壩下游右側(cè)，干渠總長5.55 km，經(jīng)黃屋、許屋、橫崗村、橫崗圩、高圍到達汶村鎮(zhèn)，在沙頂水閘處排入汶村運河。灌溉面積1.934萬畝。汶村干渠現(xiàn)狀渠系建筑物共64座。太平渠從桂南水庫太平副壩輸水涵管供水，灌溉面積約0.06畝。桂山渠位于桂南水庫桂山副壩下，長度0.5 km，由直徑0.50 m倒虹吸管供水，灌溉面積約0.06畝。

2 灌區(qū)存在的主要問題

由于灌區(qū)水利工程設(shè)施多數(shù)建于20世紀(jì)60年代，未進行過節(jié)水改造。經(jīng)過多年的運行，目前渠道及渠系建筑物多數(shù)帶病運行，主要存在問題如下:①工程運行多年，渠道淤積嚴(yán)重，輸水能力降低。部分傍山渠道每逢雨季，山石泥土隨山洪落入渠道，有些地段部分渠內(nèi)坡坍塌，鄰近村莊地段生活垃圾倒入渠道，以上幾種原因造成渠道淤塞，輸水能力大大降低。②滲漏嚴(yán)重。部分渠道高出周邊地面，渠堤外坡堤腳滲漏，坡腳出現(xiàn)牛皮脹、滲水、漏水等現(xiàn)象，沿山渠道內(nèi)坡山體巖石破碎，渠水沿山體裂隙滲漏。③渠系建筑物工程老化。有些建筑物主要受力構(gòu)件出現(xiàn)裂縫，局部砼碳化嚴(yán)重，部分建筑物受力筋外露銹蝕，嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)安全。水閘啟閉設(shè)備殘舊，運行不靈活，配套不完善。放水涵管多是0.20 m～0.30 m直徑的水泥管、瓦管，均建于1960年。④渠道、建筑物漏水，尤其是渠道上排洪閘常年漏水，水資源浪費嚴(yán)重，灌溉水利用系數(shù)0.518。⑤干渠較長，交通不便，管理困難，工程維護投入小，管理手段、管理設(shè)施落后。灌區(qū)各管養(yǎng)站均建于上個世紀(jì)五六十年代，管養(yǎng)房屋破舊漏雨，部分坍塌，員工收入難以保證，低于社會平均收入，工程管理維護困難。

3 灌區(qū)節(jié)水改造分析

3.1 改造措施及主要建設(shè)內(nèi)容

針對渠道工程現(xiàn)狀及存在的主要問題，主要提出以下工程措施:①對汶村、海宴干渠未襯砌的渠段進行襯砌防滲、防塌；②對已建擋土墻和護坡進行加固處理，修復(fù)坍塌渠段；③全線清淤；④為了便于管理巡查，考慮現(xiàn)狀無護渠道路或護渠道路狹小、現(xiàn)狀差的渠岸修建護渠道路。

根據(jù)現(xiàn)場踏實勘成果，桂南灌區(qū)節(jié)水配套改造工程配套改造如下方面:①改造渠道7.205 km，其中改造海宴干渠總長度5.434 km，改造汶村干渠總長度1.771 km。工程措施包括:海宴干渠清淤5.434 km，新建襯砌3.293 km，原擋墻批蕩6.589 km；汶村干渠清淤1.771 km，新建襯砌0.615 km，原擋土墻批蕩2.927 km。②海宴干渠鋪設(shè)護渠路4.128 km；③重建或加固渠系建筑物25座，其中重建農(nóng)橋2座，加固水閘5座，渠底涵1座，改造斗門17座；④灌區(qū)信息化工程:新建水位、流量觀測點2處。

3.2 渠道斷面設(shè)計

灌溉渠道采用正坡明渠，按照明渠均勻流公式設(shè)計。本著盡量減少水頭損失、自流灌溉、沖淤平衡的原則，橫斷面按設(shè)計流量計算，加大流量校核，同時結(jié)合灌區(qū)防洪要求，以渠道不沖流速控制。灌區(qū)原干渠已形成，故在推算渠道設(shè)計水位時，按各渠道設(shè)計流量，考慮渠道原有底寬、渠底的實際縱坡及糙率等因素，計算出各渠道的設(shè)計水位線[1]。根據(jù)各段渠道運行情況及流量，基本維持渠道原設(shè)計縱坡，過水?dāng)嗝婊静捎锰菪螖嗝?，結(jié)合現(xiàn)狀渠道實測縱、橫斷面，盡量少挖少填，適當(dāng)清淤修整邊坡，并結(jié)合現(xiàn)狀排洪閘的布置，分段確定渠道縱坡及橫斷面。

3.3 渠系建筑物設(shè)計

3.3.1 水閘

本期工程范圍內(nèi)，加固渠首閘2座、排水閘1座、排洪閘1座、分水閘1座等。海宴干渠渠首閘、汶村干渠渠首閘、渠首排水閘現(xiàn)狀為砼閘門、手拉葫蘆啟閉，本次改造閘室，重建門槽、砼閘門改建為鋼閘門、重建啟閉架、采用手電兩用螺桿機啟閉。H2+279排洪閘閘室破舊簡陋、閘門漏水、漿砌石閘墩砂漿脫落、側(cè)墻垮塌，擬重建閘室，閘室采用整體式C25鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。水閘閘底板高程3.56 m，考慮減少閘室沉降，本次水閘重建閘室擬打預(yù)制砼方樁基礎(chǔ)，樁間距0.75 m×0.75 m，樁長4 m，方樁尺寸0.20 m×0.20 m。閘門采用C30鋼筋砼閘門。

3.3.2 渠底涵

那雍渠底涵位于那雍村邊，樁號H1+152左岸為現(xiàn)狀渠底涵進口，沿渠道左岸、居民房底下穿行，在樁號H1+210處垂直穿過渠底，在渠道右岸接入下游排水渠道。該渠底涵作用為排洪，現(xiàn)已淤塞，嚴(yán)重影響排水。洪水來時，無法及時排水，導(dǎo)致洪水漫溢，淹浸村莊。本工程決定在樁號H1+145處新建渠底涵排洪。渠底涵從左岸穿到右岸后，沿海宴干渠右岸背水坡新建排水渠，將渠底涵的洪水導(dǎo)入現(xiàn)狀排水渠道。本次擬移址重建，重建后的樁號為H1+145。渠底涵管凈寬采用2.00 m、凈高為1.27 m、2孔，管身采用C25鋼筋砼現(xiàn)場澆筑，壁厚0.30 m，四周內(nèi)設(shè)0.20 m×0.20 m的倒角。

3.4 用水量、管理設(shè)施及灌區(qū)信息化設(shè)計

根據(jù)《關(guān)于進一步加強中型灌區(qū)信息化建設(shè)的通知》（粵水農(nóng)水[2013]2號）要求，桂南灌區(qū)須在取水口、主要分水口、部分末級排水口等處建設(shè)取水量監(jiān)測、圖像或視頻監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)通信等設(shè)施。主要建設(shè)內(nèi)容包括:①建設(shè)2處渠首水情監(jiān)測信息采集系統(tǒng)，分別設(shè)在海宴干渠渠首處和汶村干渠渠首處。②建設(shè)信息采集處理系統(tǒng)軟件平臺1套。③建設(shè)監(jiān)測站必要的土建工程及配置相應(yīng)的防雷設(shè)施設(shè)備等。

4 效益分析

桂南灌區(qū)配套改造工程實施后，灌溉面積達5.3萬畝，其中改善灌溉面積4.72萬畝，恢復(fù)灌溉面積0.58萬畝。渠道節(jié)水改造實施過程中，可以臨時解決農(nóng)村一部分勞動力就業(yè)。而且，減少水量損失，避免上游搶水、下游無水灌溉或錯過最佳灌溉時間而導(dǎo)致糧食減產(chǎn)的現(xiàn)象發(fā)生，對規(guī)范用水秩序、減少水事糾紛、促進社會和諧穩(wěn)定方面具有重要意義[2]。同時，節(jié)水后產(chǎn)生的明顯經(jīng)濟效益會對灌區(qū)干部、群眾產(chǎn)生有利的心理影響，大家會自愿自覺地節(jié)約水資源、保護共同的生態(tài)環(huán)境。節(jié)水改造規(guī)劃實施后，因灌溉取用水量減少而節(jié)約的清潔水資源，除可以轉(zhuǎn)化為工業(yè)、生活用水外，還可以增加河道生態(tài)用水量。

5 結(jié)語

通過對渠道和渠系建筑物進行改造，減少渠道滲漏損失，將灌溉設(shè)計保證率提高到90%，渠系水利用系數(shù)提高到0.685，基本達到節(jié)水灌溉的要求，滿足節(jié)水改造區(qū)內(nèi)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的用水需求。工程的建設(shè)，可改善項目區(qū)的生態(tài)環(huán)境和社會環(huán)境，對保護社會穩(wěn)定和提高人民生活水平均有裨益，社會效益顯著。