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峡山水库寒亭灌区节水改造工程的技术分析

2020-09-26 207 上传者：管理员

摘要：灌区续建配套与节水改造工程是保障粮食安全、提高农业综合生产能力的关键因素，是保障民生、推动城乡统筹发展的重要基础支撑。本文以峡山水库寒亭灌区为例，在分析现状的基础上，通过实施骨干渠道防渗、建筑物改造及配置灌区信息化管理设施等措施，可提高灌区水的利用率，节约用水量，促进灌区良性运行，建立“节水型、生态型、技术型、信息型”四位一体的新型灌溉模式，实现了农业增效、农民增收的目标，为省内其他水库灌区改造提供技术参考。

关键词：
农田水利
寒亭灌区
峡山水库
建筑物改造
渠道衬砌
节水改造
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峡山水库灌区是山东省最大的水库灌区，位于泰沂山北、潍坊市东部，灌溉面积6.67万hm2。寒亭灌区是峡山水库灌区的一部分，设计灌溉面积1.51万hm2。灌区主要水源为水库蓄水，其次为水库至潍河金口拦河坝的区间径流以及灌区内的地下水。灌区骨干渠道工程包括总干渠、东分干及西分干，总干渠起点位于峡山水库输水总干渠方家屯泵站西分水闸，自东向西在虞河倒虹出口处下游设东西分水闸，分别为东、西分干起点，东、西分干自南向北与潍坊市滨海区东、西干渠相接。

1、寒亭灌区灌溉存在的问题

1.1工程建设标准偏低

寒亭灌区是20世纪60年代的“三边”（边勘探，边设计，边施工）工程，现状多为土渠，沿线表层土壤多为轻壤土，透水性较强，渠道沿程渗漏水损失较大，与当前“节水优先”的治水理念以及当地水资源短缺的现状不相适应。

1.2工程老化，损毁严重

该工程运行50多年，老化、退化、损毁严重。在长期运行过程中，总干渠、西分干部分渠段渠坡因冲刷严重造成局部坍塌，输水过程中夹带泥砂致使渠底淤积、槽内杂草丛生，输水能力有所降低。渠系建筑物年久失修，部分涵闸闸基沉陷、闸墩变形、勾缝脱落、机架桥台存在裂缝或倒塌、闸门碳化、橡胶止水脱落、启闭设施缺失或不全，给工程管理和用水管理带来了极大不便。经现场调查，寒亭灌区渠道完好率仅为36%，渠系建筑物工程完好率约20%，有效灌溉面积减少，灌溉效益下降。受资金限制，峡山水库管理局过去仅对局部坍塌破损、严重影响输水的渠段进行应急修整，对骨干渠道及大部分渠系建筑物没有进行提升改造。

1.3管理维护难度大

寒亭灌区管理面广、线长，日常工作较为琐碎。灌区水价形成机制尚未完善，水费征收比较困难，灌区良性管理体制和运营机制不够健全，管理人员收入较低，加之工程管理设施不配套，造成管理效率低下，部分灌溉设施受到人为破坏难以及时发现。

2、主要措施

2.1改造骨干渠系工程

寒亭灌区骨干渠道工程包括总干渠、东分干及西分干。总干渠（自方家屯泵站）长为23.10km，除有两条干渠外，还有支渠17条（含扬水渠道）。东分干控制灌溉面积6713.33hm2，渠道长22.8km，下设支渠9条。西分干控制灌溉面积8393.33hm2，西分干渠道长24.4km，下设支渠8条。

鉴于寒亭灌区经过多年的运行调整，现已基本上形成较为完善的灌溉工程体系，现有工程布置基本合理，故原则上不打乱原有渠系，考虑到各级渠道的水位衔接，水位维持原设计水位。按照轻重缓急原则，先期对寒亭总干渠和西分干2条渠道进行清淤衬砌。总干渠衬砌21.4km，其中梯形断面衬砌18.4km，城区段结合寒亭区发展规划采用矩形断面衬砌，长3km；西分干衬砌18.65km，全部为梯形断面。

主要工程量包括：土方开挖51万m3，砌石1.46万m3，混凝土及钢筋混凝土10.1万m3，钢筋制安1449t。

2.2改造渠系建筑物工程

结合现场情况及骨干渠道工程设计，需对寒亭灌区总干渠和西分干分水闸、泄水闸、生产桥等46座建筑物进行改造。其中：改建分水闸1座、生产桥25座及涵闸4座，新建倒虹1座，维修分水闸19座、泄水闸4座。

主要工程量包括：土方开挖16.3万m3，砌石0.44万m3，混凝土及钢筋混凝土1.2万m3，钢筋制安1155t。

2.3建设信息化工程

当前寒亭灌区尚未实现信息化管理，日常管理只能依靠人工巡查方式，对灌区用水量、土壤墒情、水费收缴等信息不能实时掌握。因此，亟需紧密结合灌区特点，尽快完善寒亭灌区基础信息监测系统。经研究并与灌区管理单位充分对接，近期先行设置现场监测站，实现用水量、墒情等基础数据的实时监测、传输，管理人员可利用灌区信息管理平台，实现对灌区基础信息及监测信息统计查询、实时调度管理、水费征收管理、信息发布等功能。

2.4管理措施

项目建成后，灌区管理实行管理局、分局及农民用水户协会分级管理，垂直领导。用水者协会作为责任主体，负责工程日常管理及维护，推行运行管护体制改革，实现用水户民主管理。加快推进农业水价改革，科学测算灌区农民水费承受能力，建立科学合理的终端水价制度，形成农田灌溉设施长效管护机制；同时充分利用信息化手段计量收费，形成农民公平用水、主动节水的用水秩序。

3、施工现场重点问题处理

3.1做好场区地下水腐蚀混凝土的处理

根据地勘资料，西分干13+477～18+650段为冲积海积平原亚区，场区的地下水对普通混凝土具有硫酸盐型强腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋、钢结构具有强腐蚀性。因此，渠道衬砌及建筑物施工中需采用抗硫酸盐水泥。实施时，应根据试验结果确定所采用水泥的品种。

3.2做好渠道冻胀处理

寒亭灌区所处暖温带大陆性季风气候区，冬季气温较低，土壤组成多为壤土，属冻胀性土壤，再加上冬灌等原因，渠道在运行过程中可能会出现渠床土壤冻胀现象，造成渠道衬砌结构的破坏。因此，可在混凝土衬砌板下铺设一定厚度聚苯乙烯泡沫板作为保温板以有效消除或削减冻胀影响，且聚苯乙烯泡沫板具有不透水、耐腐蚀、造价低、施工简单等特点。结合相关计算及笔者工程经验，阳坡可采用2cm厚度保温板、阴坡可采用4cm厚度保温板，保温板长度与两侧衬砌边坡长度一致。

3.3做好深挖方渠段排水处理

根据地质勘探资料，寒亭灌区输水渠道位于冲洪积平原区，西分干多为深挖方渠道，地下水位较高，另外考虑到雨季下渗水以及丰水年地下水位抬高等因素，需在深挖方渠段设置排水措施。具体施工措施为：靠近渠底的一层预制混凝土板每块预留2个直径80mm的排水孔，填无砂混凝土；渠底以上1m处设置一排排水管，排水管间距为3.0m，采用直径为50mm的PVC管，从墙后至墙前设3%的纵坡，排水管临堤坡一端包扎一层300g/m2土工布。

总之，大型灌区作为用水大户，提高其用水效率是落实国家节水行动、打好节约用水攻坚战的重要途径之一。贯彻落实节水优先，实施大型灌区节水改造对确保粮食增产、促进农民增收具有重要作用。

李璨,强文静.峡山水库寒亭灌区节水改造工程实践[J].山东水利,2020(09):70-71.