淺談暗河工程在任丘市地表水灌溉工程中的效用

□李振清 李 偉 陳才峰

為充分利用地表水，減少對地下水的開采，對現(xiàn)有供水工程進(jìn)行了調(diào)查分析。在河道控制范圍內(nèi)，通過建設(shè)揚(yáng)水點(diǎn)等配套工程，我們可充分利用地表水進(jìn)行農(nóng)業(yè)灌溉，但目前一些現(xiàn)有渠道控制范圍以外的區(qū)域，無法通過開鑿明渠的方式解決地表水源問題，難以取用地表水進(jìn)行農(nóng)業(yè)灌溉。為了解決這一問題，通過近幾年工程建設(shè)中的探索實(shí)踐，采用一種“暗河工程”形式進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸水，可解決地表水源問題，有效增加了地表水灌溉面積，促進(jìn)糧食生產(chǎn)，減少地下水的開采，綜合效果顯著。

1.任丘市地表水灌溉工程概況

地表水源主要有渠村引黃、崗黃水庫、王快水庫、白洋淀汛前棄水以及當(dāng)?shù)刈援a(chǎn)地表水；主要水利工程有排澇揚(yáng)水站4 座，灌溉揚(yáng)水站2 座，中型節(jié)制閘3 座，小型節(jié)制閘40 座，干支渠道111條，全長577.33km；全市耕地總面積55.6 萬畝，其中有效灌溉面積43.6 萬畝，地表水控制面積35 萬畝，純井灌面積8.6 萬畝。

地表水灌溉主要有兩種方式：一種是固定式的揚(yáng)水點(diǎn)并配以田間低壓管道（PVC 或PE 管材,管徑≦DN160mm）輸水灌溉方式，控制范圍一般不超過河道兩側(cè)800m，另一種是在渠道上臨時安裝水泵，并結(jié)合小白龍輸水灌溉方式，控制范圍一般不超過河道兩側(cè)各150m。

2.暗河工程應(yīng)用

在任丘市2016 年地下水超采綜合治理地表水灌溉項(xiàng)目建設(shè)中，于村鄉(xiāng)軍莊村規(guī)劃建設(shè)了一坑塘引水工程。工程計劃從鄰近河道通過鋪設(shè)地下輸水管道連通坑塘，實(shí)現(xiàn)坑塘儲蓄地表水。工程布置：從軍莊村北的東淀引渠，鋪設(shè)一條長1350m、管徑DN1200mm 預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土輸水管道。

考慮到河道泥沙淤積，引水管道入口高程比渠底高出0.5m,并在引水渠首、渠尾各建管涵閘1 座。管道上設(shè)置取水井6 個，并安裝水泵；為便于管道檢修和水泵安裝，取水井側(cè)壁安裝踏步梯，取水井兼顧檢修井功能；為解決低水位提水和泥沙沉積問題，檢修井底部高程低于管道底部高程1m，檢修井兼顧沉沙井功能。同一井變成取水井、檢查井、沉沙井，一井多用，實(shí)現(xiàn)“三井合一”。

在工程運(yùn)行中，當(dāng)河道水位低于輸水管道頂部時，群眾在取水井中安泵取水灌溉；在河道水位高于輸水管道取水井口時，水會自流入田間溝。

在河道水位低于引水管道入口時，可將首尾兩處閘門關(guān)閉，在河道安裝水泵揚(yáng)水到暗河中，群眾通過暗河預(yù)留的取水口取水，實(shí)現(xiàn)“二級揚(yáng)程”灌溉。

3.暗河工程效用

3.1 擴(kuò)大灌溉面積

暗河連接河道和坑塘，延展了河道兩側(cè)灌溉面積，方便群眾隨時在有水的暗河中提水灌溉。暗河工程建設(shè)是在原有河道控制范圍之外區(qū)域通過建設(shè)一條條暗河方式輸水來擴(kuò)大地表水灌溉面積，減少地下水的開采。

3.2 恢復(fù)田間排澇系統(tǒng)

建設(shè)區(qū)內(nèi)有田間溝的，選擇在田間溝溝底開挖鋪設(shè)輸水管道，“暗河”將斷斷續(xù)續(xù)的田間溝串連起來，田間瀝水水排到田間溝，再通過田間溝內(nèi)的取水口，利用暗河排到大的河渠，實(shí)現(xiàn)排澇目的，把因多年破壞田間溝而棄置的排澇系統(tǒng)恢復(fù)利用。通過初步設(shè)計，排澇標(biāo)準(zhǔn)按5 年一遇計算排澇量，在1350m的暗河上設(shè)置6 個取水口（也是排澇口）。在2021 年秋一次罕見的瀝澇中，建設(shè)區(qū)內(nèi)農(nóng)田排澇效果顯著，1600 畝農(nóng)田未遭受水澇災(zāi)害，當(dāng)年秋糧生產(chǎn)得以穩(wěn)產(chǎn)穩(wěn)收。

3.3 補(bǔ)充地下水

暗河串連田間溝這一新舉措，除了輸水外，高水位時，河水通過取水口溢出來，充滿田間溝，田間溝水自然下滲到地下，補(bǔ)充地下水，涵養(yǎng)水源。暗河是混凝土管材，有一定防滲效果，雖有少量滲漏，可忽略不計。

將坑塘蓄水的輸水工程優(yōu)化設(shè)計，不僅增加了地表水灌溉面積，又將輸水管道變成了一條既能引水灌溉又能排澇的暗河。目前工程運(yùn)行良好，6 年來未發(fā)生管道淤積等問題。

4.結(jié)論與建議

一是優(yōu)化路線。建設(shè)區(qū)內(nèi)有田間溝的要將暗河設(shè)置在田間溝內(nèi)，既可以減少土方開挖回填量，降低施工成本，減少臨時占地面積，減少投資的同時也能減少施工中征遷安置工作量，最終實(shí)現(xiàn)輸水、排澇、補(bǔ)水“三合一”功能。

二是加強(qiáng)連通功能。如果暗河末梢附近有渠道或者坑塘，無論大小，盡可能與其連通，管線鋪設(shè)要有適當(dāng)縱坡，除了可以多蓄水外，還能起到在蓄水過程中對輸水管道內(nèi)側(cè)進(jìn)行沖刷的作用，減少暗河淤積的可能。

三是管材選擇?？紤]工程造價及施工質(zhì)量控制難易程度等因素，目前預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管材比較適合暗河工程?？紤]工程途經(jīng)田間、道路等不同地形地段以及各類大型農(nóng)機(jī)設(shè)備和交通車輛通過時對管道造成不同承載力，應(yīng)選用不同級別的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管材。

四是管徑選擇。通過預(yù)算分析得知，暗河管徑越大，畝均綜合投資越大，所以，在選擇管徑時，必須保證暗河遠(yuǎn)期最大控制灌溉面積時和灌溉高峰期暗河輸水能力，并應(yīng)考慮后期暗河清淤及維護(hù)等多種因素，多方案比選后，確定暗河管材的管徑?！?/p>