沙埔河灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造工程方案設計

梁春秀

（廣西水利電力勘測設計研究院有限責任公司，南寧 530023）

1 工程概況

柳城縣沙埔河灌區(qū)位于柳城縣城東南部，距離縣城12 km，距離柳州市35 km。沙埔河灌區(qū)范圍涉及柳城縣沙埔鎮(zhèn)、東泉鎮(zhèn)和柳北區(qū)石碑坪鎮(zhèn)，設計灌溉面積5.80萬畝。其中柳城縣境內5.26萬畝，包括沙埔鎮(zhèn)4.93萬畝和東泉鎮(zhèn)0.33萬畝；柳北區(qū)境內0.54 萬畝。灌區(qū)包括柳城縣沙埔鎮(zhèn)大安、長隆、沙埔、六廣、古仁、上雷、碑田7 個行政村，東泉鎮(zhèn)洲村村、青山村2個行政村，柳北區(qū)石碑坪鎮(zhèn)大灘、古木、大仙3個行政村，共計12個行政村。沙埔河灌區(qū)于1935年10月動工興建，1947年建成并投入使用，使用至今已有70余年[1]。

2 灌區(qū)現(xiàn)狀及存在問題

沙埔河灌區(qū)共有干、支渠61.038 km（其中渠道長60.655 km，渡槽長0.383 km），近3 年干、支渠最長通水長度31.52 km，干、支渠被破壞、侵占、堵塞等長度為22.625 km。其中東、西干渠2 條共35.05 km已經全部防滲硬化（東干渠長26.87 km，設計流量為3.1 m3/s；西干渠長8.18 km，設計流量為1.03 m3/s）。東干一～三支渠3 條共25.988 km，已防滲硬化19.995 km；現(xiàn)狀共有渠系附屬建設物350 座；骨干渠道一側實有道路（水泥路、土路）長度約20 km。

灌區(qū)骨干渠道在以往建設過程中受當時財力、物力等條件所限制，工程標準偏低；加上運行時間較長，渠道邊坡均出現(xiàn)不同程度坍塌，灌區(qū)渠系及配套建筑物存在病險、損毀、變形和滲漏等問題：①東、西干渠部分渠段堵塞；東干渠尾部的東干二支渠以及東干三支渠堵塞嚴重，東干渠樁號DG23+340處下游斷流，無法正常輸水至下游支渠，導致支渠至今荒廢，無法輸水灌溉；部分支渠被公路侵占截斷，至今未得到修復。②東、西干渠和東干二支渠、東干三支渠的渠道存在不同程度損壞、開裂、堵塞等問題，部分渠道襯砌厚度偏薄，漏水嚴重；沿線邊坡存在滑塌現(xiàn)象。

現(xiàn)狀共有渠系附屬建設物350座，包括分水閘2座、節(jié)制閘2 座、分（泄）水閘18 處，斗閘91 座，渡槽21座，橋涵211座，下渠臺階5座。

據(jù)調查統(tǒng)計：①底板及邊墻損毀、坍塌、空鼓變形嚴重，以及局部渠壁為巖石而未進行襯砌的渠段總長7.225 km；②渠道迎水面面板和邊墻局部稍有碳化、老化，錘擊聲稍啞，面板發(fā)育有細小裂紋，局部有明顯破損，存在滲漏問題的渠段總長5.885 km；③現(xiàn)狀為土渠、不滿足過流能力的渠道共長5.527 km；④渠道堵塞嚴重的渠段總長42.018 km。

3 灌區(qū)改造的必要性

3.1 提高農業(yè)綜合生產能力，促進區(qū)域農業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展[2]

沙埔河灌區(qū)所在的柳城縣具有發(fā)展農業(yè)的優(yōu)勢氣候條件，承擔著柳州市及全區(qū)糧食安全重任，也是甘蔗、水果、蔬菜等特色產業(yè)的聚集區(qū)，是地區(qū)農業(yè)產業(yè)及經濟社會發(fā)展的重點區(qū)域?！读强h現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展規(guī)劃》提出，柳城縣要打造現(xiàn)代都市農業(yè)基地和現(xiàn)代特色農業(yè)示范縣。主要發(fā)展和壯大優(yōu)質稻、特色水果、高產高糖糖料蔗、食用菌及蔬菜等，大幅度提高農產品品質，實現(xiàn)優(yōu)質高效，農民高收入的現(xiàn)代農業(yè)。柳城蜜桔成為國家地理標志保護產品，發(fā)揮柳城蜜桔產業(yè)優(yōu)勢。

農業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展離不開水利基礎設施配套的支撐。灌區(qū)目前仍存在部分骨干渠系老化、渠道防滲不全面等問題，嚴重制約了灌區(qū)灌溉效益的發(fā)揮。實施沙埔河灌區(qū)續(xù)建配套與現(xiàn)代化改造工程，可極大改善當?shù)剞r業(yè)灌溉條件，保障農業(yè)用水需求，提高農業(yè)抵御干旱災害能力，為區(qū)域發(fā)展特色生態(tài)農業(yè)、優(yōu)質特色糧食、高產高糖甘蔗、特色水果等農產品產業(yè)創(chuàng)造有利條件，為提高區(qū)域農業(yè)綜合生產能力，實現(xiàn)現(xiàn)代化農業(yè)發(fā)展提供水利基礎保障。

3.2 鞏固脫貧攻堅成果，支撐鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略[2]

自2016年脫貧攻堅戰(zhàn)實施以來，經過各級政府多年的不懈努力，目前區(qū)域內大部分貧困人口已基本實現(xiàn)脫貧，灌區(qū)范圍內古仁村等村于2017年脫貧摘帽。然而，已脫貧人口如無持續(xù)的產業(yè)支撐，也面臨著返貧的風險，必須采取有效措施避免貧困人口脫貧后返貧，鞏固和擴大脫貧攻堅成果，防止出現(xiàn)邊減貧邊返貧現(xiàn)象。

要鞏固和擴大脫貧攻堅成果，實現(xiàn)鄉(xiāng)村振興，關鍵在于鄉(xiāng)村產業(yè)興旺。沙埔河灌區(qū)水稻、甘蔗、水果等特色產業(yè)是當?shù)貙崿F(xiàn)鄉(xiāng)村振興的支柱產業(yè)，對增加農民收入和豐富市民“菜籃子”發(fā)揮了重要作用。水利是鄉(xiāng)村產業(yè)發(fā)展的重要保障，是強化農業(yè)生產能力，推動鄉(xiāng)村振興的基礎支撐。沙埔河灌區(qū)干支渠系配套建筑物經多年的運行后，由于缺乏資金進行維護，目前大部分堵塞、漏損，有的已無法正常使用，有的帶病運行，影響了灌區(qū)的正常運行和灌區(qū)功能的有效發(fā)揮。實施沙埔河灌區(qū)續(xù)建配套與現(xiàn)代化改造工程，進一步改善區(qū)域鄉(xiāng)村產業(yè)發(fā)展的水利基礎條件，并趁勢加快推進高效節(jié)水灌溉工程及技術的應用，滿足高附加值經濟作物所需的高效灌溉，增加農民收入，推動當?shù)厝嗣袢罕娒撠氈赂唬L期安居樂業(yè)，從而實現(xiàn)鄉(xiāng)村振興。

3.3 提高水資源利用率，改善灌區(qū)生態(tài)環(huán)境，促進水資源可持續(xù)利用[2]

根據(jù)柳城縣鄉(xiāng)鎮(zhèn)水利管理站資料統(tǒng)計，沙埔河灌區(qū)現(xiàn)狀有效灌溉面積4.45萬畝，占原設計灌溉面積5.80 萬畝的76.7%，主要原因是灌區(qū)渠道滲漏坍塌及阻水情況嚴重，灌溉效益得不到有效發(fā)揮。灌區(qū)2018 年灌溉水利用系數(shù)為0.465，低于廣西平均水平（0.494），水資源利用率還有待提高。

實施沙埔河灌區(qū)續(xù)建配套與現(xiàn)代化改造工程，通過對渠系工程進行防滲處理及配套完善，提高灌溉水利用系數(shù)，逐步降低灌區(qū)灌溉水量。灌區(qū)渠道輸水能力增加，滿足農業(yè)灌溉用水，有利于改善農村生活條件和生態(tài)環(huán)境建設，增強當?shù)毓┧到y(tǒng)抗風險能力，進一步提高區(qū)域水資源利用率，優(yōu)化區(qū)域水資源配置，保障區(qū)域經濟社會高質量發(fā)展的用水需求。

3.4 加強信息化建設，提高灌區(qū)綜合管理水平，推進灌區(qū)現(xiàn)代化[2]

沙埔河灌區(qū)各干支渠基本沒有配套量測水設施，嚴重制約了灌區(qū)的合理用水、配水和節(jié)水，影響了水的合理調配，不能滿足當前最嚴格水資源管理、節(jié)水型社會建設要求。此外，灌區(qū)大部分管護設施建于二十世紀六七十年代，由于缺乏資金而年久失修，到現(xiàn)在已是破爛不堪，沙埔河灌區(qū)信息化建設還未起步。

隨著灌區(qū)運行管理工作要求的不斷提高以及云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網、移動技術的普及和應用，沙埔河灌區(qū)現(xiàn)有模式已經無法滿足灌區(qū)運行管理的精細化要求。通過深入調研和分析沙埔河水庫灌區(qū)業(yè)務應用需求，整合共享信息資源、建設基礎數(shù)據(jù)庫和水利一張圖展示、強化智能應用等方式，搭建集成化、標準化的灌區(qū)綜合信息管理平臺。充分運用信息化手段，使其在灌區(qū)工程管理、供用水管理、經營管理、行政管理中發(fā)揮最大效能，是進一步發(fā)揮灌區(qū)“三農”服務功能、提升“三農”服務水平的迫切需要，是擺在我們面前的緊迫任務。通過信息化手段，可以及時掌握水情、工情和墑情，提高水情、雨情的測報能力，為灌區(qū)科學供水、優(yōu)化配水和合理用水提供基礎保障，可以有效地提高灌區(qū)管理的快速反應能力、科學決策水平和管理效率，促進農村水利管理水平的提高。

4 節(jié)水改造方案

在地質勘察資料的基礎上，對現(xiàn)狀渠道線路布置進行復核。灌區(qū)渠道沿線工程地質條件較好，基本不存在抗?jié)B穩(wěn)定、抗震穩(wěn)定問題和特殊土引起的問題。工程區(qū)地下水及地表水對混凝土無侵蝕性，對鋼結構有弱腐蝕性，對農作物無腐蝕性；場地的土層對建筑材料無腐蝕性。東干渠新增拓寬、硬化渠頂管理道路6.5 km，混凝土路面寬3 m。

4.1 渠首取水建筑物改造重建

東干渠渠首結構、設施年久失修：閘體為水泥砂漿材料，部分砂漿脫落，上部閘室混凝土結構部分碳化嚴重；啟閉機房墻體多處開裂，基礎下沉，已嚴重影響渠道正常取水。擬在原址重建東干渠渠首進水閘。

西干渠渠首進水閘閘室為平底閘閘室，為鋼筋混凝土結構，進出水渠為混凝土結構，進水口共一孔，現(xiàn)在鑄鐵閘門完好，止水嚴實，啟閉正常使用，設置有啟閉機房防護，故西干渠渠首閘不作改造。

4.2 渠道防滲加固

根據(jù)灌區(qū)灌溉面積復核結果，結合對渠系的現(xiàn)狀調查和勘察成果，主要是對現(xiàn)有東干渠、西干渠、東干一支渠、東干二支渠、東干三支渠進行修復、防滲加固和清挖疏通處理（見表1）。

表1 沙埔河灌區(qū)干渠、支渠改造特性表km

柳城縣沙埔河灌區(qū)續(xù)建配套及節(jié)水改造工程主要建設內容涉及渠道60.655 km：①對底板及邊墻損毀、坍塌、空鼓變形嚴重，以及局部渠壁為巖石而未進行襯砌的渠段進行修復加固和新增襯砌，修復加固和新增襯砌渠道總長7.225 km，其中東干渠4.412 km，西干渠0.345 km，東干一支渠0.278 km，東干二支渠0.845 km，東干三支渠1.345 km；②對存在滲漏問題的渠段進行防滲加固，防滲加固渠道總長5.885 km；③對現(xiàn)狀為土渠、不滿足過流能力的渠道進行三面光襯砌，防滲總長5.527 km，其中東干一支渠2.877 km，東干二支渠2.650 km；④對渠道堵塞嚴重的渠段進行開挖疏通，總長42.018 km，其中東干渠16.233 km、西干渠7.792 km、東干一支渠1.583 km、東干二支渠4.755 km、東干三支渠11.655 km。

4.3 渠系建筑物改造

對渠系布置不作調整，各渠道控制的設計灌溉面積基本維持不變；通過節(jié)水優(yōu)化，改造各渠道設計流量與原設計流量變化不大。因此，渠系建筑物數(shù)量、位置也基本維持現(xiàn)狀不變，建筑物規(guī)模和運行方式根據(jù)新的水文、水力計算成果和灌區(qū)信息化要求在原設計的基礎上進行優(yōu)化設計和改造。

灌區(qū)骨干渠系配套建筑物（渡槽、斗口閘、泄水閘、節(jié)制閘、進水閘等）經多年的運行后，由于缺乏資金進行改造，目前大部分建筑物已經年久老化失修、破損，坍塌和漏損問題突出，部分閘門破損、難以啟閉，閘門啟閉均為人力操作、自動化程度低。有的已無法正常使用，有的帶病運行，歷年未進行整體結構改造，目前大多已超過設計使用年限，帶病運行，需對這部分建筑物進行重建改造。

根據(jù)灌區(qū)現(xiàn)有交通狀況，在確有交通要求（灌區(qū)管理、群眾生產生活需要）的渠段新增便橋（含機耕橋、人行橋、簡易板橋）；對被公路破壞、占用、截斷的渠段采用新建涵管、暗涵等進行恢復；為便于清淤和渠道管理，方便沿渠村民生產生活，每隔400 m左右或村屯邊新設置一處下渠臺階。

根據(jù)現(xiàn)狀調查及工程布置，加固、重建、新建主要渠系附屬建筑物共283 處（座），其中：改建、重建渠首進水閘1 座，節(jié)制閘5 座，分（泄）水閘17 座，斗口水閘改建及配套59座；渡槽防滲處理19座；新建排洪渡槽5 座、涵管2 座、下渠臺階95 座；改建新建橋梁（含機耕橋、人行橋、簡易板橋）80 座。渠系建筑物改造基本情況見表2。

表2 沙埔河灌區(qū)渠系建筑物改造基本情況表

4.4 管理道路硬化

東干渠新增拓寬、硬化渠頂管理道路6.5 km，混凝土路面寬3 m。

5 結語

對沙埔河灌區(qū)渠系工程進行修復、防滲加固處理及配套完善，進一步提高灌區(qū)節(jié)水能力，極大改善當?shù)剞r業(yè)灌溉條件，保障農業(yè)用水需求，提高農業(yè)抵御干旱災害能力，為區(qū)域發(fā)展特色生態(tài)農業(yè)、優(yōu)質特色糧食、特色蔬菜等農產品產業(yè)創(chuàng)造有利條件，為提高區(qū)域農業(yè)綜合生產能力，實現(xiàn)現(xiàn)代化農業(yè)發(fā)展提供水利基礎保障，從而推動當?shù)厝嗣袢罕娒撠氈赂?，長期安居樂業(yè)，從而實現(xiàn)鄉(xiāng)村振興，保障區(qū)域經濟社會高質量發(fā)展，項目具有較好可持續(xù)性。因此，建議工程項目盡快開工建設，爭取早日發(fā)揮效益。