介休市橡膠壩引水灌溉工程初步設(shè)計(jì)

翟江波

（太原市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院，山西 太原 030002）

介休市橡膠壩引水灌溉工程初步設(shè)計(jì)

翟江波

（太原市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院，山西 太原 030002）

介紹了介休市橡膠壩引水灌溉工程概況，分析了工程建設(shè)的必要性與可行性，闡述了引水灌溉工程的設(shè)計(jì)思路，管灌加壓泵站設(shè)計(jì)以及田間灌溉工程設(shè)計(jì)等。項(xiàng)目的實(shí)施可以有效地提高水資源利用率，并對(duì)當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)起到積極的作用。

橡膠壩；水資源利用率；灌溉工程設(shè)計(jì)；介休市

1 工程概況

介休市位于山西省中南部，總面積744 km2，屬于干旱半干旱大陸性氣候，四季分明?？h境內(nèi)多年平均降水量433 mm，多年平均蒸發(fā)量1 644 mm；多年平均氣溫10.7℃，最大風(fēng)速21 m/s，日照時(shí)數(shù)2 424 h，最大凍土深63 cm。

橡膠壩引水工程位于介休市城北，項(xiàng)目區(qū)土地總面積2 020 hm2，耕地面積1 538 hm2，設(shè)計(jì)灌溉面積1 333 hm2。該區(qū)屬于晉中盆地汾河河谷沖積平原的一部分，為河谷沉積堆積型地貌。與工程關(guān)系密切的區(qū)域邊緣出露的主要地層有新生界第四系中更新統(tǒng)、上更新統(tǒng)和全新統(tǒng)，厚度較大。區(qū)域地下水類型主要為松散巖類孔隙水。灌區(qū)范圍內(nèi)土壤類別主要為黃土質(zhì)褐土性土和草甸土。工程擬在汾河上新建一座橡膠壩，攔蓄汾河三壩的棄水。同時(shí)新建一座管灌加壓泵站取代現(xiàn)有的移動(dòng)高灌站，以滿足汾河灌區(qū)灌溉用水。工程總供水量每年306萬m3，設(shè)計(jì)流量0.42 m3/s，均為農(nóng)業(yè)灌溉用水。工程完工后發(fā)展管灌面積300 hm2，滴灌面積33.33 hm2，改善渠灌面積1 000 hm2。

工程設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：新建1座橡膠壩工程，橡膠壩高2 m，長180 m，庫容39.5萬m3；新建一座管灌加壓泵站，埋設(shè)管徑250 mm干管4.604 km，管徑160 mm支管29.17 km，新建配套大棚滴灌33.33 hm2。其中，一號(hào)分干管上設(shè)置2座檢修井，1座流量計(jì)井，2座排水閥井和2座排氣閥井，二號(hào)分干管上設(shè)置2座檢修井，1座流量計(jì)井，1座排水閥井和2座排氣閥井。

2 工程建設(shè)必要性和可行性分析

2.1 項(xiàng)目區(qū)自然資源較豐富

項(xiàng)目區(qū)土地資源豐富，光熱組合好，雨熱同季，土層深厚，適宜多種農(nóng)作物生長，通過節(jié)水灌溉項(xiàng)目建設(shè)和推行綜合節(jié)水措施，既可以達(dá)到節(jié)約水資源的目的，也可以增加農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量，提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，增加項(xiàng)目區(qū)農(nóng)民收入。

2.2 具備一定的農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施條件

國家和地方政府對(duì)農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重視，為發(fā)展節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)創(chuàng)造了前提條件。項(xiàng)目區(qū)已具備一定的農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施條件，包括灌排工程系統(tǒng)、水土保持系統(tǒng)、農(nóng)村電網(wǎng)系統(tǒng)等。

2.3 具有很好的區(qū)位優(yōu)勢(shì)和較好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件

項(xiàng)目區(qū)具備良好的交通運(yùn)輸條件，靠近城市，區(qū)位優(yōu)勢(shì)較好，農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)潛力大。農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施和技術(shù)服務(wù)體系建設(shè)已初具規(guī)模，農(nóng)業(yè)科技力量較為雄厚，有管理和實(shí)施大中型灌區(qū)節(jié)水改造項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)。項(xiàng)目區(qū)干部群眾對(duì)實(shí)施節(jié)水灌溉項(xiàng)目和村鎮(zhèn)集中供水工程項(xiàng)目有很高的積極性。

2.4 資金配套能力較強(qiáng)

介休市經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，財(cái)政收入增長較快，有能力為項(xiàng)目建設(shè)籌集配套資金。配套資金主要為地方財(cái)政資金配套和項(xiàng)目區(qū)農(nóng)民自籌資金。各項(xiàng)目區(qū)均為當(dāng)?shù)卣匾暤霓r(nóng)業(yè)地區(qū)，且當(dāng)?shù)卣娃r(nóng)民建設(shè)節(jié)水灌溉項(xiàng)目和村鎮(zhèn)集中供水工程的積極性很高，自籌資金較踴躍。

3 工程設(shè)計(jì)方案

橡膠壩引水灌溉工程新建管灌加壓泵站一座，水源取自橡膠壩建成后的水庫，泵站加壓后，通過2條干管供往管灌區(qū)進(jìn)行灌溉。其中，一號(hào)分干管上設(shè)置2座檢修井，1座流量計(jì)井，2座排水閥井和2座排氣閥井，二號(hào)分干管上設(shè)置2座檢修井，1座流量計(jì)井，1座排水閥井和2座排氣閥井。

3.1 水源工程設(shè)計(jì)

3.1.1 橡膠壩工程

新建橡膠壩位于汾河三壩下游約33 km處，壩高2.0 m，長180 m，為充水式枕式結(jié)構(gòu)，壩袋材料采用維綸帆布2層及氯丁膠3層組合，內(nèi)壓比為1.4，厚度約6.5 mm。橡膠壩袋分3段布置，中間設(shè)兩中墩，墩寬1.5 m。墩間距均為50 m。因橡膠壩有溢流的要求，為使壩袋防震、防磨，并且縮短壩袋周長，采用雙錨固點(diǎn)。

橡膠壩主汛期7—8月應(yīng)塌壩運(yùn)行。為確保防洪安全，汛期應(yīng)做好上游的防洪預(yù)報(bào)，為橡膠壩的運(yùn)行管理提供可靠保證。運(yùn)行時(shí)在工程建成后的管理過程中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，改進(jìn)運(yùn)行方案。

介休市全年最冷月平均氣溫-6.8℃，冬季橡膠壩袋內(nèi)及庫區(qū)都會(huì)結(jié)冰。冬季運(yùn)行需在上下游破冰，應(yīng)禁止游人進(jìn)入。對(duì)壩袋內(nèi)結(jié)冰采取化冰措施前，禁止調(diào)節(jié)壩高。冬季結(jié)冰前調(diào)節(jié)壩高，控制壩高與上游水位齊平，以減少上游結(jié)冰對(duì)壩袋的影響，春季化冰時(shí)，根據(jù)上游的水面冰凌情況，適時(shí)調(diào)節(jié)壩高下泄冰塊，冰棱下泄后，壩袋充至設(shè)計(jì)壩高。

3.1.2 管灌加壓泵站工程

管灌加壓泵站的進(jìn)水池采用橡膠壩建成后的水庫，泵站加壓后，通過兩條分干管供往管灌區(qū)支管上的出水栓，每條干管控制區(qū)域有4個(gè)出水栓同時(shí)工作，且分布在兩條相鄰支管上。

泵站設(shè)計(jì)流量0.08 m3/s，出水管管徑為250 mm，水泵選用單級(jí)單吸強(qiáng)自吸離心泵，不設(shè)備用泵。泵站廠房為矩形，長9 m，寬6 m。共分為安裝間層和水泵層兩層。安裝間層高程732.00 m，水泵層高程730.00 m，水泵安裝高程730.60 m。

3.2 田間灌溉工程設(shè)計(jì)

管灌工程：灌區(qū)發(fā)展管灌300 hm2。管灌管網(wǎng)設(shè)置干管、支管兩級(jí)固定管道，支管間距100 m，給水栓均勻布置于支管上，間距50 m。干管、支管及管件材料均采用PE，埋設(shè)于地下，覆土厚度不小于0.8 m。干管管徑250 mm，支管管徑160 mm，給水栓直徑110 mm。

滴灌工程：灌區(qū)發(fā)展滴灌33.33 hm2。規(guī)劃建設(shè)80 m×8 m（長×寬） 設(shè)施蔬菜大棚，每棟大棚占地0.133 hm2，棚內(nèi)0.067 hm2，棚前空地0.067 hm2，每棟大棚為1個(gè)滴灌單元，支管沿棚長方向布置，毛管垂直于支管、平行于溫棚寬度方向布置。在棚內(nèi)建6 m3磚砌體升溫池，長3.0 m、寬2.0 m、深1.0 m，從輸水管將水引至升溫池，再從升溫池抽入支管中進(jìn)行滴灌。

3.3 機(jī)電及金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

橡膠壩總?cè)莘e為1 111.4 m3。為保證壩體排水安全可靠，根據(jù)泵房設(shè)計(jì)位置及壩體充水高度，結(jié)合塌壩排水時(shí)間要求，確定水泵參數(shù)及水泵臺(tái)數(shù)，選擇4臺(tái)水泵，其中一臺(tái)備用，水泵均選用單級(jí)雙吸離心泵，型號(hào)300S-330（1）C，揚(yáng)程4～7.5 m，流量1 150～1 240 m3/h，配套電機(jī)功率55 kW。

管灌加壓泵站通過兩條分干管供往管灌區(qū)支管上的出水栓，每條干管控制區(qū)域有4個(gè)出水栓同時(shí)工作，且分布在兩條相鄰支管上。選用1臺(tái)單機(jī)流量0.08 m3/s水泵，不設(shè)備用泵，泵站水泵選用的單級(jí)單吸強(qiáng)自吸離心泵。

4 結(jié)論

引水灌區(qū)的水源主要為汾河水，通過無壩引水，在汾河沿岸建有4座固定高灌站，一座移動(dòng)高灌站，利用高灌站提引汾河水進(jìn)行灌溉。通過本次改造設(shè)計(jì)，灌溉水利用率大幅提高，同時(shí)有利于增強(qiáng)農(nóng)業(yè)發(fā)展后勁，增加農(nóng)民收入，并對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的改善起到積極的作用。

S274.2

C

1004-7042（2017）04-0033-02

翟江波（1987-），男，2009年畢業(yè)于長春工程學(xué)院水利水電工程專業(yè)，助理工程師。

2017-02-08；

2017-03-16