新疆奇臺農場自壓灌溉工程 總體布置方案比選

梁新平

(新疆生產建設兵團勘測規劃設計研究院，新疆烏魯木齊 830002)

1 工程概況

新疆奇臺農場自壓灌溉工程位于奇臺總場場部南側的一、二分場灌區，包括干渠西南側的一分場二、三隊、二分場二、五、六、七、八、九、十隊集中連片的耕地，涉及灌溉面積5.11萬畝，項目區地形總趨勢為南高北低，高程在1175～960m之間，地面平均坡降15.1‰。

項目區南北方向長14.22km，東西方向寬3.54km，現有條田長寬平均約為600m×350m。項目區東側的奇臺引水干渠于2008年改建防滲13.5km，設計流量4.5～8.0m3/s，可滿足項目區需水要求，由于項目區內地形坡度較陡，落差較大，有壓管道在運行時存在壓力大、運行不安全等因素，因此需要減壓，而在減壓方式上又分為減壓閥減壓、水工建筑物減壓、明渠消能等多種方式，經過組合干管布置、渠（管）道輸水方式、管網布置、減壓方式、分干管間距，確定如下四個方案進行經濟技術比選。

1）一條干管，三個系統（設三個沉砂池）方案；2）一條干管，四個系統（設四個沉砂池）方案；3）一條干管，五個系統（設五個沉砂池）方案；4）兩條干管，五個系統（設三個沉砂池、四個穩流池）方案。

2 工程總體布置方案比選

2.1 方案一技術參數

本方案布置一條輸水干管，干管沿灌區中部公路西側布置，布置三個沉砂池，設三個灌溉系統，單系統平均控制條田地形落差70m，沉砂池由灌區內已建斗渠從奇臺總場干渠引水，分干管入口處設減壓閥。

首部1控制灌溉面積1.45萬畝，干管進口設計流量1.05m3/s；首部2控制灌溉面積1.84萬畝，干管進口設計流量1.32m3/s；首部3控制灌溉面積1.82萬畝，干管進口設計流量1.31m3/s。干管雙側控制分干管，分干管布置間距約600m，共布置干管、分干管總長67.51km，其中干管總長21.32km，管徑為de400～DN1000mm，壓力等級為0.6～1.2MPa；分干管總長46.19km，管徑為de160～de315mm，壓力等級為0.6～1.2MPa。由于現有的斗渠設計流量僅為0.35m3/s，不能滿足本次系統設計流量（1.05～ 1.32m3/s）要求，故本方案需改建沉砂池引水渠3.31km。同時需修建管（渠）道與路交叉建筑物69座交叉建筑物。工程總投資6538.39萬元。

2.2 方案二技術參數

本方案布置一條輸水干管，干管沿灌區中部公路西側布置，布置4個沉砂池，設四個灌溉系統，單系統平均控制條田地形落差53m，沉砂池由灌區內已建斗渠從奇臺總場干渠引水，分干管入口處設減壓閥。

首部1控制灌溉面積1.20萬畝，干管進口設計流量0.86m3/s；首部2控制灌溉面積1.27萬畝，干管進口設計流量0.91m3/s；首部3控制灌溉面積1.35萬畝，干管進口設計流量0.97m3/s；首部4控制灌溉面積1.29萬畝，干管進口設計流量0.93m3/s。干管雙側控制分干管，分干管布置間距約600m，共布置干管、分干管總長70.79km，其中干管總長24.60km，管徑為de400～DN1000mm，壓力等級為0.6～1.2MPa；分干管總長46.17km，管徑為de160～de315mm，壓力等級為0.6～1.2MPa。本方案需改建沉砂池引水渠4.14km。同時需修建管（渠）道與路交叉建筑物70座交叉建筑物。工程總投資為6607.92萬元。

2.3 方案三技術參數

本方案布置一條輸水干管，干管沿灌區中部公路西側布置，布置五個沉砂池，設五個灌溉系統，單系統平均控制條田地形落差42m，沉砂池由灌區內已建斗渠從奇臺總場干渠引水，分干管入口處設減壓閥。

首部1控制灌溉面積0.99萬畝，干管進口設計流量0.71m3/s；首部2控制灌溉面積1.05萬畝，干管進口設計流量0.75m3/s；首部3控制灌溉面積0.99萬畝，干管進口設計流量0.71m3/s；首部4控制灌溉面積1.07萬畝，干管進口設計流量0.77m3/s；首部5控制灌溉面積1.02萬畝，干管進口設計流量0.73m3/s。干管雙側控制分干管，分干管布置間距約600m，共布置干管、分干管總長72.76km，其中干管總長26.57km，管徑為de315～DN1000mm，壓力等級為0.6～1.2MPa；分干管總長46.19km，管徑為de160～de315mm，壓力等級為0.6～1.2MPa。本方案需改建沉砂池引水渠6.65km。需修建管（渠）道與路交叉建筑物76座交叉建筑物。工程總投資為6819.44萬元。

2.4 方案四技術參數

本方案布置兩條輸水干管，其中一干管沿灌區東邊界的干渠左側布置，二干管沿灌區中部公路布置，布置三個沉砂池，設五個灌溉系統和四個穩流池，單系統平均控制條田地形落差70m，沉砂池由灌區內已建斗渠從奇臺總場干渠引水，分干管入口處設減壓閥。

系統一首部設一沉砂池，系統二、三和系統四、五分別共用一座沉砂池，系統二、三、四、五首部各設一座穩流池，干管單側控制分干管，分干管布置間距約600m。本方案首部1控制灌溉面積1.45萬畝，干管進口設計流量1.05m3/s；首部2控制灌溉面積1.03萬畝，干管進口設計流量0.74m3/s；首部3控制灌溉面積0.81萬畝，干管進口設計流量0.58m3/s；首部4控制灌溉面積1.02萬畝，干管進口設計流量0.74m3/s；首部5控制灌溉面積0.79萬畝，干管進口設計流量0.57m3/s。共布置總干管、干管、分干管總長82.60km，其中總干管、干管總長39.52km，管徑為de250～DN1000mm，壓力等級為0.6～1.0MPa；分干管總長43.08km，管徑為de160～de315mm，壓力等級為0.6～1.0MPa。本方案需改建沉砂池引水渠4.43km。需修建管（渠）道與路交叉建筑物73座交叉建筑物。工程總投資為7524.71萬元。

2.5 方案比選

各設計方案特性比較見表1。

表1 各設計方案特性比較

3 結 論

通過比較四個設計方案的系統控制面積、管網管徑和耐壓等級以及工程投資，方案一單系統控制面積最大，干管布置線路最短，管道耐壓等級較高，工程投資最小；方案四分干管不穿越項目區中部的公路，使施工方便，但投資高。通過綜合比選，確定方案一為最優方案。