水庫中型灌區(qū)節(jié)水配套改造工程分析

婁志香，宋洪杰

（1.山東省臨朐縣大關(guān)水庫運(yùn)行維護(hù)中心，山東 臨朐 2626142；2.山東省臨朐縣冶源水庫運(yùn)行維護(hù)中心，山東 臨朐 262600）

水庫中型灌區(qū)在國內(nèi)農(nóng)業(yè)灌溉領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用，同時也使農(nóng)業(yè)增產(chǎn)和發(fā)展有了良好保障。但水庫中型灌溉在發(fā)展中和發(fā)達(dá)國家之間還存在較大差距，導(dǎo)致在農(nóng)田灌溉中出現(xiàn)過度浪費(fèi)水資源的問題，嚴(yán)重情況下還會產(chǎn)生嚴(yán)重?fù)p失，為此需要采取有效措施提升水庫中型灌區(qū)的灌溉效率。在可持續(xù)發(fā)展相關(guān)戰(zhàn)略支持下，通過不斷研究，水庫中型灌區(qū)節(jié)水配套工程也逐漸發(fā)展起來。

1 工程概況

臨朐縣大關(guān)水庫在淮河支流汶河上游和縣城東南部，國家五A 級旅游景區(qū)國家森林公園沂山東麓。水庫興建于1978年3月，于1979年10月建成，整個流域控制面積為47.6km2，水庫的容量總和為2298 萬m3，該水庫的主要功能是防洪，同時兼顧灌溉、發(fā)電、養(yǎng)殖、旅游等功能的綜合性水利工程。水庫中的水位校核結(jié)果是247.38m，對應(yīng)庫容是2298 萬m3，相關(guān)設(shè)計水位是245.66m，對應(yīng)庫容是1914萬m3；在汛期階段的水位限制是240.50m，對應(yīng)庫容是1010萬m3，興利水位是240.50m，對應(yīng)庫容為1010 萬m3；興利水庫容量為777.6 萬m3，死水位是233.30m，對應(yīng)死庫容是232.4 萬m3；調(diào)洪庫總體容量是1288 萬m3。該水庫屬于中型水庫，相關(guān)防洪標(biāo)準(zhǔn)需要按照每100年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行合理設(shè)計，同時按照1000年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校核，此次工程等別為Ⅲ等，核心建筑物級別是3 級，將地震防烈度設(shè)置成Ⅷ度。

水庫樞紐工程涵蓋溢洪道、閘、放水洞、大壩等部分構(gòu)成。大壩主壩是黏土心墻砂殼壩，其中壩頂整體高程是251.10m，壩頂寬度是8m，壩頂軸線長度為620m，壩高最大結(jié)果為27m；副壩屬于均質(zhì)壩，壩高最大是10m，壩頂高程是251.3m，壩頂長度為120m；溢洪道進(jìn)口區(qū)域高程為240.5m，溢洪閘屬于兩孔鋼平板閘門，各孔高度為5m，凈寬度為7m，泄洪最大量是每秒400m3，其中放水洞是型號為1.5×1.5 鋼筋混凝土，設(shè)置有壓箱涵，閘門具體形式屬于一孔鋼平板門，對應(yīng)設(shè)計流量是每秒11m3。水庫下游相關(guān)保護(hù)對象主要包括昌樂縣高崖庫區(qū)及鄌郚鎮(zhèn)、臨朐縣沂山風(fēng)景區(qū)及蔣峪鎮(zhèn)、壩后國防通信光纜、大型水庫—高崖水庫、長深高速公路、221 省道、227 省道、224 省道等，整體保護(hù)人口為3.9 萬，整體耕地面積是5.1 萬畝，所處地理位置十分關(guān)鍵，因此在2005年被我國防汛抗旱總指揮部當(dāng)成全國重點(diǎn)防洪中型水庫。

2 水庫中型灌區(qū)節(jié)水配套改造意義

當(dāng)下水庫中型灌區(qū)存在資金投入不足、修建質(zhì)量不高的問題，同時因?yàn)殚L期應(yīng)用，不斷經(jīng)歷風(fēng)吹日曬，形成了十分嚴(yán)重的自然老化現(xiàn)象，影響灌區(qū)工程效益，無法達(dá)到灌區(qū)目標(biāo)效益。為了進(jìn)一步激發(fā)水庫中型灌區(qū)效益和作用，提升灌區(qū)灌水利用率，不斷改善和擴(kuò)大當(dāng)下農(nóng)田灌溉面積，提升灌區(qū)農(nóng)業(yè)產(chǎn)量和生產(chǎn)能力，促進(jìn)灌區(qū)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，對于灌區(qū)水利工程節(jié)水配套改造擁有重要意義。

為此在水庫中型灌區(qū)的節(jié)水配套工程改造中，應(yīng)該堅持節(jié)水增效為核心，促進(jìn)水資源的持續(xù)利用；堅持農(nóng)業(yè)發(fā)展作為基礎(chǔ)主線，不斷強(qiáng)化基礎(chǔ)農(nóng)業(yè)設(shè)施建設(shè)工作，提升農(nóng)業(yè)領(lǐng)域綜合生產(chǎn)能力，為促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化生產(chǎn)創(chuàng)造良好條件。將主干渠等各種已建渠道的修理維護(hù)工程、支渠以及農(nóng)渠下斗等農(nóng)田配套建設(shè)作為核心措施，促進(jìn)灌區(qū)基礎(chǔ)水利設(shè)施實(shí)現(xiàn)有效改造和鞏固，擴(kuò)大旱澇保收農(nóng)田和灌溉面積，使灌區(qū)農(nóng)作物實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定高產(chǎn)。

3 水庫中型灌區(qū)節(jié)水配套改造策略

3.1 工程布置

在工程某干渠和支渠初步形成了一定的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，但其中局部渠系布置工作不夠合理，導(dǎo)致渠道嚴(yán)重淤積，生長較多雜草，對支流的過流能力產(chǎn)生了直接影響，降低灌溉保證率。此次設(shè)計的基礎(chǔ)原則為以當(dāng)下灌區(qū)渠系發(fā)展現(xiàn)狀為基礎(chǔ)，合理連接全新導(dǎo)托渠，同時對立新導(dǎo)托渠以及北干渠渠道實(shí)施防滲、加固和清淤處理，實(shí)施襯護(hù)處理，促進(jìn)渠系建筑物得以有效配套完善，同時提升整體農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力和灌溉保證率，增加農(nóng)民收入，保障農(nóng)民身體健康。因?yàn)榇舜胃脑旃こ讨饕窃谠星郎蠈?shí)施加固、續(xù)建，所選項(xiàng)目都是能夠影響灌區(qū)效益的卡脖子工程和險工險段，通過有效的加固處理，能夠提升整體工程效益，渠道加固后整體走向基本維持不變，和立新導(dǎo)托渠聯(lián)通，結(jié)合工程現(xiàn)實(shí)需求，有效添加適合渠系建筑物，促進(jìn)激發(fā)灌區(qū)效益。

3.2 灌區(qū)渠道加固

結(jié)合工程現(xiàn)實(shí)狀況分析，以其中某干渠某段作為加固改造段，選擇混凝土預(yù)制塊護(hù)坡方案開展工程施工工作，相關(guān)方案如下：水庫中型灌區(qū)的北干線渠道底部計劃選擇混凝土澆筑方案進(jìn)行施工，選擇C15 型號混凝土，通過現(xiàn)場澆筑的方法針對渠道底部實(shí)施合理襯砌，相關(guān)厚度是0.1m。針對渠道邊坡選擇0.08m 厚的預(yù)制塊實(shí)施襯砌時，選擇C15 型號的混凝土，相關(guān)預(yù)制土塊寬×高標(biāo)準(zhǔn)為0.4m×0.1m，坡比是1:1.25，預(yù)制塊相鄰縫隙可以選擇通過M10 水泥砂漿實(shí)施勾縫處理，壓頂以及底板等區(qū)域可以按照每5m 的距離設(shè)置橫縫，其中縫隙寬度是2cm，縫隙內(nèi)部可以選擇瀝青杉板實(shí)施填充處理，立足技術(shù)層面分析，可以選擇預(yù)制塊開展工程施工，這也是一種應(yīng)用范圍較廣的施工方法，可以有效改善水庫中型灌區(qū)所存在的渠道沖刷和滲漏等問題，對于其中基礎(chǔ)變形問題擁有良好的適應(yīng)能力，人員投入相對較少、經(jīng)濟(jì)成本相對較低，方便灌區(qū)渠道加固工作順利實(shí)施。

傍山段的渠道加固中。因?yàn)樵撍畮熘行凸鄥^(qū)施工渠道涉及部分傍山渠道，在具體實(shí)施工程改造過程中，而山體邊坡土方涉及較大開挖量，結(jié)合現(xiàn)場工程實(shí)際狀況分析，計劃選擇仰斜式混凝土擋土墻，選擇C20 型號混凝土，在工程施工段的改造工程中，可以選擇立新導(dǎo)托渠斷面。相關(guān)施工方案如下：仰斜式擋土墻在采用C20 混凝土進(jìn)行施工中，要求將墻頂寬度設(shè)置為0.15m，墻體高度設(shè)置為4.2m，渠道底層寬度設(shè)置為3m，墻地寬度設(shè)置為0.3m，迎水坡度是1:0.5，混凝土襯砌厚度是0.1cm，下方設(shè)置厚度為0.05 厚的砂卵石墊層。立足于技術(shù)角度分析，相關(guān)節(jié)水配套工程改造擁有技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)成本低、施工簡單等優(yōu)勢，對于進(jìn)一步加固灌區(qū)傍山段渠道擁有良好效果。

3.3 改造效益

立足于灌區(qū)內(nèi)農(nóng)田的正常灌溉要求，實(shí)施有效的節(jié)水配套改造。在結(jié)束工程的配套改造后，能夠進(jìn)一步減少農(nóng)田種植中對灌區(qū)節(jié)水設(shè)施維護(hù)費(fèi)用的支出，有效減少灌溉施工時間，減輕當(dāng)?shù)剞r(nóng)民經(jīng)濟(jì)壓力和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，提升整體經(jīng)濟(jì)收入。在灌區(qū)渠道實(shí)施防滲處理后，能夠進(jìn)一步控制灌溉水流的滲漏流失，避免田間滲漏對農(nóng)田的次生潛育化和潛育化問題，幫助渠道沿岸自然植被和農(nóng)作物生長合理改善種植環(huán)境。

改造工程的順利實(shí)施進(jìn)一步提升了水庫中型灌區(qū)內(nèi)水資源利用系數(shù)，從原本的44%進(jìn)一步提升至62%。通過合理計算，能夠得到該地區(qū)平均每年每公頃農(nóng)田灌溉水資源的節(jié)約總量，而項(xiàng)目區(qū)域平均每年能夠節(jié)約大量灌溉水。不但可以滿足該地區(qū)內(nèi)的農(nóng)作物灌溉需求，還可以為未來發(fā)展儲備充足水資源，實(shí)現(xiàn)促進(jìn)農(nóng)田灌溉可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)，對于保障農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)值和生產(chǎn)能力具有重要意義。

在生態(tài)環(huán)境效益和社會效益方面，通過此次項(xiàng)目實(shí)施，進(jìn)一步減少農(nóng)田灌溉用水支出，形成全新灌溉用水秩序，通過針對水庫中型灌區(qū)實(shí)施合理的配套改造，能夠提升農(nóng)田用水保證率，不斷完善農(nóng)田灌排系統(tǒng)，改善灌溉用水不足問題，為灌區(qū)形成良好社會治安和生態(tài)環(huán)境提供基礎(chǔ)條件，能夠有效優(yōu)化灌區(qū)環(huán)境。

4 未來灌區(qū)建設(shè)發(fā)展建議

在未來灌區(qū)建設(shè)發(fā)展中，應(yīng)該不斷加快依法治水進(jìn)程，將灌區(qū)管理和水利建設(shè)融入法制管理軌道中，積極宣傳《灌區(qū)干渠管理十不準(zhǔn)》《水土保持法》《水法》，提高灌區(qū)人民水利法規(guī)意識，使廣大民眾可以自覺維護(hù)基礎(chǔ)水利設(shè)施，有效節(jié)約用水。

促進(jìn)水利管理制度實(shí)現(xiàn)深化改革，加強(qiáng)專業(yè)管理能力，大力倡導(dǎo)節(jié)約用水和計劃用水，合理改善當(dāng)下的灌、漫、串等現(xiàn)象，同時在渠系工程改造配套完善的同時，按照超量加價、計量用水、按方定量的有效用水管理方法實(shí)施。建議相關(guān)物價部門能夠快速推出各種全新水價標(biāo)準(zhǔn)，促使水管單位能夠?qū)崿F(xiàn)以水養(yǎng)水目標(biāo)，形成良性工程循環(huán)。提升管理人員綜合素質(zhì)，對管理人員分批分期實(shí)施水利專業(yè)知識培訓(xùn)，使其更好地服務(wù)社會、科學(xué)管理灌區(qū)。

5 結(jié)語

綜上所述，在農(nóng)作物種植生產(chǎn)中水庫中型灌區(qū)發(fā)揮著重要的作用，但隨著科技進(jìn)步，當(dāng)下灌區(qū)節(jié)水設(shè)施已經(jīng)無法滿足水庫中型灌區(qū)運(yùn)行要求，導(dǎo)致灌區(qū)內(nèi)存在嚴(yán)重的水資源浪費(fèi)現(xiàn)象。當(dāng)下，我國各個領(lǐng)域人士逐漸認(rèn)識到水資源短缺問題的嚴(yán)重性，為此需要高度重視水庫中型灌區(qū)相關(guān)節(jié)水改造問題，擴(kuò)大資金投入，形成有效的人才引入策略，優(yōu)化灌溉設(shè)備，促進(jìn)實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)發(fā)展。