寶雞峽灌區(qū)泥河生態(tài)治理供水工程設(shè)計方案淺析

杜 靜

（陜西省寶雞峽引渭灌溉管理局咸陽總站，陜西 咸陽 712000）

禮泉縣地處陜西省關(guān)中平原腹地，面積1018km2，耕地85萬畝，人口50萬。福銀高速、312國道、關(guān)中環(huán)線穿境而過，距離省會城市西安55 km、咸陽市區(qū)28 km，交通區(qū)位優(yōu)越。泥河為泔河一級支流，其源頭在乾縣大墻鄉(xiāng)，從城關(guān)鎮(zhèn)西關(guān)村入禮泉境內(nèi)，河道緊靠禮泉縣城北關(guān)而過，于趙鎮(zhèn)石楊村匯入泔河，工程區(qū)以上流域面積約為6.5 km2，主河道全長約13 km。因常年水源短缺，水體流動小，加之周圍污染大，自然環(huán)境差，因此決定修建泥河生態(tài)治理項目，進行綜合整治綠化美化，以提升縣城群眾生活品味。

1 工程設(shè)計思路與布局

工程設(shè)計以“水潤三秦、水美三秦、水富三秦”為宗旨，積極保障民生，改善禮泉縣城生態(tài)環(huán)境，提升縣域水文化品質(zhì)，滿足廣大群眾美好生活需要，促進城市長遠(yuǎn)發(fā)展；遵循水利工程設(shè)計規(guī)范，方案務(wù)求科學(xué)合理經(jīng)濟實用，促進灌區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和水資源綜合利用；堅持因地制宜，多方比較優(yōu)化方案，為社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展提供水資源保障；增強渭河、泔河水系連通，促進人水和諧，兼顧水利、民生、生態(tài)環(huán)境綜合效益，實現(xiàn)多贏目標(biāo)。

泥河生態(tài)治理工程位于禮泉縣城以北，總長度3.55 km，總占地面積約954畝。項目分蓄水工程、截污干管工程和景觀工程三部分。規(guī)劃引調(diào)寶雞峽西干渠水至泥河溝，在泥河溝形成2.82 km的長景觀水面，并在兩岸近城區(qū)域打造城市綠化帶，建設(shè)城市生態(tài)廊道，改善城市環(huán)境和周圍生態(tài)環(huán)境，工程規(guī)劃投資3.3億元。蓄水工程規(guī)劃布設(shè)3座梯級攔河壩，1處涵閘、3.8 km長蓄水區(qū)堤防改造工程，安全排水區(qū)1564 m長新建堤防工程，2.82 km河道疏浚工程，1處引水工程，7座漿砌石溢流坎，以及管理設(shè)施。

該工程是引調(diào)寶雞峽西干渠灌溉水至泥河溝，在不影響河道行洪的情況下營造水面景觀，改善城市建設(shè)環(huán)境和周圍生態(tài)環(huán)境等。在西蘭路橋以上泥河溝段為引調(diào)水工程段，布設(shè)引調(diào)水工程，即從寶雞峽西干渠開引水口，鋪設(shè)430 m長輸水管線至沉砂池。在西蘭路橋上游280 m處布設(shè)三級沉砂池，并對西蘭路橋坡腳進行護跟；在西蘭路至下游污水處理廠段，主要為蓄水區(qū)，布設(shè)蓄水方案及相應(yīng)改建現(xiàn)狀堤防工程，工程范圍為2.82 km，根據(jù)地勢布設(shè)三座攔水壩及一座涵閘，改建堤防3.8 km；在污水處理廠以下120 m為工程安全排水段，主要考慮塌壩泄水對污水處理廠和下游防洪安全影響，以及蓄水區(qū)對污水處理廠浸沒問題，進行防滲工程處理。

2 供水水源選擇

2.1 水源情況

規(guī)劃的禮泉泥河生態(tài)湖工程位于泥河溝道內(nèi)，上游有寶雞峽塬上西干渠經(jīng)過。供水水源可選擇的有泥河溝自產(chǎn)水量和寶雞峽塬上西干渠客水。

（1）泥河溝流域來水量分析

泥河溝全長13 km，流域面積11.3 km2。規(guī)劃治理段以上控制流域面積6.5 km2；治理段徑流根據(jù)徑流深等值線圖計算，工程以上流域徑流深為40 mm，計算工程處多年平均徑流量為24萬m3，75%保證率時年徑流量為13.4萬m3，90%保證率時年徑流量為8.4萬m3，95%保證率時年徑流量為2.16萬m3。為保障下游河道生態(tài)基流，每年需給下游河道防滲量2.4萬m3，95%保證率時來水量基本滿足下游河道徑流量，因此工程以上河段無多余水量來滿足工程景觀用水。

（2）寶雞峽塬上西干渠供水

寶雞峽塬上灌區(qū)總干渠從林家村渠首閘口引水，經(jīng)98 km塬邊渠道流至魏家堡電站分水口，一部分水量用于電站發(fā)電，剩余部分水量沿總干渠流至乾縣壇子坊，分為東、西兩條輸水干渠下流。西干渠西起乾縣薛錄鎮(zhèn)壇子坊村，東至禮泉縣城關(guān)鎮(zhèn)東徐村，設(shè)計流量8.01 m3/s，本次最大引水流量1.4 m3/s，富裕水量充足，因此供水水源可選擇寶雞峽西干渠客水。

2.2 補水可靠性分析

經(jīng)計算，禮泉泥河溝生態(tài)湖區(qū)多年滲漏、蒸發(fā)平均需補水總量19.8萬m3，保持水體水質(zhì)補水量103.8萬m3，年需總補水量123.6萬m3。寶雞峽西干渠年可供計劃水量5600萬m3，西干渠年支口灌溉用水量1375萬m3，富余水量4225萬m3，主要蓄入泔河水庫，可供水遠(yuǎn)大于灌溉實際用水量，故能滿足泥河溝生態(tài)治理工程補水要求。

西干渠來水主要是渭河上游來水，沿途除穿越少數(shù)城鎮(zhèn)和村莊外，渠系大都流經(jīng)塬邊和田野，沿途工礦企業(yè)較少，污染較少，且近年灌區(qū)加強了“三亂”綜合治理和水源保護。經(jīng)對水庫取樣抽檢，水質(zhì)為地表3類，并在引水口做沉淀池，經(jīng)沉淀后可用于生態(tài)湖景觀與生態(tài)用水。另外在蓄水區(qū)段現(xiàn)狀有泉眼，規(guī)劃打一眼水源井，出水量約為30 m3/h～50 m3/h，利用新打水源井在西干渠停水期間向湖區(qū)補充新鮮水源，以滿足蓄水區(qū)水質(zhì)要求。

2.3 補水方案

本著兼顧農(nóng)灌和生態(tài)用水、效益最佳的原則，在生態(tài)湖一次蓄滿之后，根據(jù)灌溉季節(jié)和灌溉水量的不同，選擇間斷補水方式，適時適量補水。在自然蒸發(fā)和滲漏后，要保證在不能供水的時段湖面有水，則需根據(jù)間斷供水的時段進行湖深的設(shè)計。但補水運行時間較短，管理費用少，錯峰補水，成本較低，比較合理。經(jīng)過研究確定年補水6次，基本做到生態(tài)湖有清潔的水面，不會出現(xiàn)水體富營養(yǎng)化。

生態(tài)湖初次蓄水后，因蒸發(fā)、滲漏損失，水位降低，需要及時補水。蒸發(fā)補水量按水面面積280畝計算，年蒸發(fā)補水量17.03 萬 m3，其中 6、7、8 三個月蒸發(fā)量為 4.36 萬 m3，占到全年總蒸發(fā)量的43.7%。根據(jù)工程所處地質(zhì)條件，生態(tài)湖每年滲漏量按蓄水容積8%考慮，年總滲漏量2.77萬m3。由于湖水流動性差，為防止水質(zhì)惡化，必須對湖水更換，一年換8次，補水總量103.8萬m3。根據(jù)各灌溉季節(jié)的灌溉水量情況，確定年補水次數(shù)為6個時段，各時段補水量見表1。

表1 泥河生態(tài)湖補水時段和補水量表

3 引水工程方案

3.1 方案比選

寶雞峽西干渠橫跨泥河溝，根據(jù)現(xiàn)狀地形，在樁號西干渠13+286段現(xiàn)狀布設(shè)有十四斗，其地段為西干渠與泥河溝右岸階地銜接處，渠身在該段為挖方。西干渠干下游約300 m處為溝河村跨渠農(nóng)橋，樁號為西干渠13+584，該處渠底坐落在泥河溝左岸階地上，渠身在該段為半挖半填。根據(jù)地形條件，在西干渠十四斗下游10 m處，樁號為西干渠13+296，以及溝河村跨渠農(nóng)橋上游10 m處分別布設(shè)引水口，進行設(shè)計方案比較（見表2）。經(jīng)過對比后，本工程考慮實施難易程度，推薦將引水口布置在溝河村跨渠農(nóng)橋上游10 m處。為了避免村民生活對其影響，現(xiàn)場立警示牌，在引水口設(shè)欄污柵。

表2 泥河生態(tài)湖引水口位置方案比選

3.2 工程設(shè)計

根據(jù)推薦方案，現(xiàn)狀梯形渠道1∶1.25坡比，引水口與現(xiàn)狀渠坡采用弧形扭面銜接，扭面半徑為2 m，引水口涉及渠坡長度5 m，引水口寬度1 m，高1 m，根據(jù)計算，孔口引水流量為1.4 m3/s。采用鑄鐵平板閘門控制，閘門前設(shè)置攔污柵一道。攔污柵在渠口前設(shè)置為固定式。平板閘門后采用暗涵輸水，暗涵寬1.2 m、高1.5 m，采用C25鋼筋砼結(jié)構(gòu)，涵頂覆約1 m厚度黃土，并恢復(fù)現(xiàn)狀渠堤路寬及功能。根據(jù)現(xiàn)狀地形，在暗涵后設(shè)檢查井，井后接鋼筋砼涵管，輸水涵管直徑為1 m，采用地埋式布設(shè)，至西蘭路橋處上游沉淀池處，引水涵管全長430 m，沉淀池長280 m，寬約70 m，深約0.8 m，西蘭路橋下涵洞底坎兼做攔沙坎，沉淀后泥沙含量約為2 kg/m3。對西蘭路橋坡腳進行護跟加固處理。所需補水量通過西蘭路橋下涵洞輸送入蓄水區(qū)。

4 結(jié)語

寶雞峽灌區(qū)泥河生態(tài)治理供水工程，治理河道3.55 km，年調(diào)蓄水總量123.6萬m3，營造水面景觀2.82 km，四季清水蕩漾，滋養(yǎng)萬物生長，能有效改善城市周圍生態(tài)環(huán)境，惠及人口近10萬，其實施利國利民。目前應(yīng)趁借國家大抓生態(tài)環(huán)境治理之東風(fēng)，抓緊推進實施，以早日造福一方百姓生活。