東港灌區工程規劃及灌區信息化建設探討

馬秀梅

（遼寧省葫蘆島水文局，遼寧葫蘆島125000）

東港灌區工程規劃及灌區信息化建設探討

馬秀梅

（遼寧省葫蘆島水文局，遼寧葫蘆島125000）

灌區節水改造是以東港灌區續建配套與節水改造總體規劃為依據擬定的。對灌區內的老化嚴重的渠道工程、提水場站、排水擋潮閘以及干渠配套工程逐步改造，使之煥然一新，以提高灌溉水的利用效率和水分生產率，實現灌區水資源的優化配置和高效利用，為國民經濟和農業可持續發展、農村經濟繁榮和生態環境的改善提供支撐與保障。

灌區；工程規劃；信息化建設；渠系工程

東港灌區位于遼寧省東南部，丹東市西南部，地處鴨綠江和大洋河下游，E123°38′30″～124°21′25″，N39°47′24″～40°9′49″，東西長65 km，南北寬約40 km，總控制面積1 352 km2。灌區由鐵甲分區和友誼分區組成，包括東港市的21個鄉、鎮、農場，202個行政村，總耕地面積7萬hm2。灌區設計灌溉面積5萬hm2，實際灌溉水田面積3.7萬hm2。

1 渠系工程

東港灌區地處鴨綠江和大洋河下游，瀕臨黃海，有眾多的感潮河道，由于灌區地勢平坦，灌溉（排水）渠（溝）道坡度緩，不利于泥沙的輸送，常造成渠道、排水溝道大量淤積，不僅影響灌溉供水的正常運行，而且造成排澇行洪能力不足，排水標準降低。本期工程計劃對灌區內5條引水河道及渠道進行清淤改造，恢復其供水能力。

1.1 新開溝引水渠清淤

新開溝位于東港灌區東部，是連接石佛溝和柳林河的重要渠道，是集灌溉、補水、排澇于一體的多用途渠道。

由于石佛溝閘下海水鹽份較高，不適合灌溉，石佛溝無法靠納潮來補充灌溉水源，除靠石佛溝閘上天然徑流外，其余大部依靠柳林河的納潮水通過新開溝引水渠來補充，以滿足上游泵站的提水要求；該工程除擔負調水任務外，還是沿途6座提水站（總裝機562 kW）的灌溉水源，全長9.0 km，設計引水流量33.4 m3／s。

該引水渠經多年運行，目前渠段因淤積導致渠底比降變緩、過水斷面減小，從而降低了渠道的引水能力，導致石佛溝及沿途六座提水站的多年平均可供水量下降。

本次設計擬對該引水渠進行清淤改造，清除淤積在渠道底部的淤泥等沉積物，恢復其供水能力。

本次設計對該渠道底清淤，平均深度0.9 m；堤頂平均增高0.6 m，清淤總土方量21.29萬m3。渠道斷面尺寸為：底寬10～15 m，邊坡1∶2.0，渠深5.6～6.1 m，渠頂寬2.0 m；渠道比降1／5000。

1.2 十八場提水站柳林引水渠清淤

柳林河是灌區鐵甲分區的主要補充水源，是引江水灌溉和鐵甲水庫溢洪的主要渠道，多年來為東港灌區東部地區引水灌溉和鐵甲水庫泄洪發揮了重要作用。

位于柳林河擋潮閘上游3＋500處的十八場提水站（設計流量12.5 m3／s，年平均供水量6 000萬m3）是供水量僅次于鐵甲水庫的重要水源工程。由于多年淤積，嚴重影響該河道的納潮量，降低了排水標準。

本次設計擬對柳林閘至十八場提水站（0＋000～3＋500）段河道進行清淤改造，平均深度0.85 m，

清淤總土方量15.88萬m3，清淤土方的50%堆放于渠堤背水坡的壩炕上，其余需外運。渠道斷面尺寸為：底寬64～24 m，邊坡1∶2.0，渠深5.0～5.5 m，渠頂寬2.0 m；渠道比降1／3000。

1.3 友誼六分干擴建

友誼六分干位于東港灌區西部，是友誼總干上重要的分干渠之一，該渠道進水口位于總干樁號為17＋500，全長9.0 km。

根據《東港灌區續建配套與節水改造規劃報告》，該渠道設計流量應由原來的4.5 m3／s增大至11.8 m3／s，該渠道應進行擴建。由于資金投入等原因，該工程沒有實施。

為保證灌區既定灌溉任務的實現，該渠道只得超負荷運行，造成渠道沖刷、坍塌嚴重，嚴重影響灌區供水安全，本次設計擬對該渠道進行拓寬、整修處理。渠道斷面尺寸為：底寬8～6 m，邊坡1∶2.0，渠深3.5 m，渠頂寬2.0 m；渠道比降1／15000。

1.4 黃土坎分干增高、培厚

黃土坎分干是實現躍進水庫與友誼總干聯合運用的重要聯結性工程，水庫通過該渠道向友誼總干干尾補水，抬高水位，以解決干尾部分高地的灌溉問題，同時還擔負著沿途1 467 hm2水田的灌溉任務。該渠道建成于1959年，全長3.58 km，設計流量8.5 m3／s。

由于運行時間長久，加之原設計標準偏低，渠道的填方渠堤邊坡穩定及岸頂超高值均不能滿足現行規范之要求，故本次設計對該渠道做加高培厚處理。加固后的渠道斷面尺寸為：底寬5～3 m，邊坡1∶1.5，渠深2.3～2.0 m，渠頂寬2.0 m；渠道比降1／3000。

1.5 大新溝清淤

大新溝發源于長山鎮三岔子，通過三岔子分洪閘與龍態河相通，流經合隆、長山、十字街、新城、新興后匯合于紅旗溝、二道溝等支流，在東港市大東區南入黃海。

全流域控制面積177.11 km2，河道長度26.9 km，河道上設有大新溝、紅旗溝、二道溝三座擋潮閘，用于攔蓄河水，滿足上游灌溉需要，是一條集蓄水、排澇于一體的多功能河道［1］。

經多年運行，該河道淤積嚴重，嚴重影響河道的蓄水量，同時降低了排澇標準，不但灌溉水源得不到保證，還使河道兩岸的水田受澇嚴重，嚴重影響水稻產量。

本次設計擬對該河道進行清淤改造，清淤樁號1＋800～5＋800，清淤長度4.0 km，該段河道設計流量69.27 m3／s，平均清淤深度0.60 m；堤頂平均增高0.5～1.0 m，清淤總土方量5.9萬m3；河道斷面尺寸為：底寬10.0 m，邊坡1∶2.0，渠深4.5 m，渠頂寬2.0 m；渠道比降1／5000。

2 骨干建筑物工程

2.1 提水站工程

本期工程涉及15座提水站工程，這些提水站一方面大多建設于20世紀60—70年代，受當時條件的限制，泵站建設標準低、設備選型不合理、工程配套不健全、自動化程度低；另一方面，項目區的提水泵站普遍存在著機組超期服役，機電設備老化，工程年久失修、老化嚴重等問題，有些泵站多年來不能正常發揮效益，泵站安全運行和效益發揮缺乏必要的保障，主要表現在以下2個方面：

2.1.1 機電設備老化，安全性差

提水站的機電設備，已經超期服役，屬于淘汰產品，存在嚴重的安全隱患，整個泵站系統的運行安全性得不到保證。主要表現在：電機絕緣值不足，運行安全性低；高低壓配電設備多為淘汰產品，維修無法更換；水泵葉輪磨損嚴重，運行效率低，提水能力顯著下降。在用水高峰期經常出現元器件的故障，而這些元器件已經淘汰多年，無法更換，使得整套機組無法投入運行。

2.1.2 與泵站配套的水工建筑物年久失修，主要水工建筑物難以正常發揮作用。

問題主要集中在：①泵站廠房及水工部分經多年運用，已嚴重老化破損。泵站主廠房多處出現裂縫，嚴重影響機組的正常運行和威脅工作人員的安全；進出口護坡破壞嚴重，已經不能起到防護渠道的作用；進、出水池底板表面混凝土剝落，進水池有裂縫滲水情況。②原進水池底板高程較高，低水位時只能滿足部分機組運行［2］。

針對上述泵站存在的問題分析，本次設計對老化、破損嚴重，無維修價值的泵站拆除重建，重新規劃設計，提高建設標準；對有維修價值的泵站，通過采用機械電力設備的更新改造，改善泵站水工建筑的水力條件，提高泵站的綜合效率，增加泵站的提水能力。

2.2 水閘工程

2.2.1 友誼黃旗閘改建

黃旗閘位于東港市黃土坎鎮大洋河左岸大堤與串心溝交叉處，是座防洪、排澇、灌溉綜合性建筑物，建于1983—1984年，為涵洞式，由進口段、涵洞閘體、出口段組成，全長66.80 m。涵洞及閘臺全長20.80 m，共分5孔，每孔為4.00 m（寬）×5.50 m（高），中墩厚0.50 m，總寬22.00 m。采用鑄鐵閘門，2×12t雙吊點螺桿式啟閉機。

黃旗閘修建于1983—1984年，運行年久。原有干砌石護坡年久損毀嚴重；原有混凝土強度較低加之運行年久碳化嚴重；洞體底部出現大量裂縫，伸縮止水已經破壞，基礎出現淘空現象。啟閉設備露天布置，銹蝕嚴重；無水閘觀測設施及自動化控制設施；該閘管理房破舊，無臨時備用電源，斷電時大閘將無法正常運用。

綜上，該閘的主體工程存在嚴重的安全隱患，以無法正常使用，嚴重影響灌區供水和排澇安全。本次設計擬對該閘進行原位改建，規模為孔口為4.00m（寬）×5.50 m（高），設計過閘流量276 m3／s（P＝10%），采用鑄鐵閘門，以抵御海水侵蝕。

2.2.2 鐵甲淺塘溝、卵石溝擋潮閘改造

鐵甲淺塘溝擋潮閘位于淺塘溝入海口處，是集灌溉、排澇、擋潮于一體的多功能閘，擔負著上游613 hm2水田灌溉和39.93 km2的排澇任務。該閘建于20世紀80年代，規模為：4.0m×3孔，設計過閘流量32.05 m3／s（P＝10%）。

鐵甲卵石溝擋潮閘位于卵石溝入海口處，是集灌溉、排澇、擋潮于一體的多功能閘，擔負著上游400 hm2水田灌溉和22.16 km2的排澇任務。該閘建于20世紀80年代，規模為：3.5m×2孔，設計過閘流量16.7 m3／s（P＝10%）。

經二十多年運用，加上受海水侵蝕，兩閘存在以下問題亟待解決：

1）進出口翼墻采用漿砌石結構，迎水面為100 mm厚素混凝土貼面，受混凝土強度等級較低、面層厚度較薄、凍融與海水侵蝕等影響，墻體剝蝕露石較重，并出現了數條裂縫及大量裂紋，漿砌石砂漿大量脫落，且塊石風化嚴重。

2）閘門經多年運行，構件混凝土多處脫落露筋，面板多處出現孔洞；閘門止水橡皮老化、龜裂，閘底板止水木板腐蝕變形，閘門漏水情況嚴重。

3）啟閉設備露天布置，銹蝕嚴重，存在行程開關失靈、變速箱漏油、局部銹蝕、電緣線老化等問題；電氣設備控制柜老化、失修、設備陳舊。

4）閘墩混凝土漿層脫落砂化、個別部位露石、露筋。

5）無管理房，工程管理極為不便。

由于上述問題的存在，致使兩閘的擋潮及攔蓄水的能力減弱，嚴重影響上游1 013 hm2水田的供水安全；汛期時由于大閘無法及時開啟，易使上游水田形成洪澇災害。考慮兩閘主體結構尚好，本次設計擬采用局部拆除、局部維修方案對兩閘進行改造，方案如下：

鐵甲淺塘溝擋潮閘：拆除進出口漿砌石翼墻，新建鋼筋混凝土翼墻；更新鋼筋混凝土閘門、啟閉及電氣設備（10 t雙吊點螺桿式啟閉機）；閘底板、閘墩局部維修；鋼筋混凝土爬梯拆除重建；新增管理房79.1 m2。

卵石溝溝擋潮閘：拆除進出口漿砌石翼墻，新建鋼筋混凝土翼墻；更新鋼筋混凝土閘門。

3 干渠暗洞工程

3.1 友誼總干椅圈暗洞工程

東港灌區友誼總干26＋200～26＋850段渠道穿越東港市椅圈鎮。隨著鄉鎮經濟的發展，渠道兩岸住宅樓的興建，向渠道排放、清倒的生活垃圾越來越多，嚴重堵塞渠道、污染水源，嚴重影響灌區糧食生產安全。本次設計擬將穿越住宅樓密集區的渠道改建為暗洞形式，以避免上述現象的發生，同時在暗洞上覆土、綠化，起到美化村鎮環境的作用。

新建暗洞為鋼筋混凝土結構，寬4 m，高2.2 m，壁厚0.35 m，總長650 m，比降為1／1000，每15 m設置一道伸縮縫，100 m設一Φ100PVC管通氣孔，150 m設一檢查井。將原渡槽與渠道的過渡段拆除，新建一長18 m的過渡段，為漿砌石結構，寬由3.2 m過渡到4m。暗洞出口渠道采用干砌石護砌的方式，護砌5 m。

3.2 黃土坎趙嶺暗洞工程

黃土坎一、二級提水站干渠位于東港灌區西部，全長4.8 km，設計流量2.4 m3／s，比降1／5000。建成于20世紀60年代，80年代進行擴建，是黃土坎一級提水站提水灌溉并向二級站補水的重要渠道。其中：3＋000～3＋400、4＋100～4＋700（全長1.0 km）兩段渠道屬傍山渠道，渠道右岸為陡峭的山體，山上植被稀少，表面覆蓋層大部為頁巖、泥巖，抗剪強度較低，在雨季經常發生滑坡，堵塞渠道。每年灌區需

花費大量的人力、物力進行搶修，但并未從根本上解決渠道滑坡問題，使供水成本逐年升高，加重了農民水費負擔。為徹底解決渠道滑坡問題，本次設計擬將這兩段渠道由開敞式改建為暗洞式。鑒于當地石料豐富，暗洞采用漿砌石拱型涵洞，斷面尺寸為：底寬3.0 m，拱臺高1.6 m，上部拱圈為半圓拱，拱圈厚度0.5 m，凈矢高1.5 m。

3.3 鐵甲礁石渡槽樞紐改建

鐵甲礁石渡槽位于鐵甲總干5＋492處，是鐵甲總干穿越石佛排水溝的重要連接工程，建成于1960年。

由于當時設計不合理，渡槽進口比上游渠底高1.3m，水頭損失較大，加之標準偏低及下游灌溉面積的擴大，正常過水能力無法滿足下游水田的灌溉需要，致使鐵甲總干1＋830～5＋492（跌水～礁石渡槽前）段經常高水位超負荷運行，渠道沖刷嚴重，滑坡塌方現象時有發生。

由于運行年久，渡槽本身也存在著影響安全運用的隱患。主要體現在以下4方面：

1）漿砌石槽墩因水流沖刷、漂浮物撞擊、長期凍融破壞等影響，漿砌石槽墩破損、塊石脫落情況嚴重。

2）槽身底面（外側）部分混凝土漿層脫落砂化，個別部位露石、露筋，出現大面積孔洞，破損面積達槽底總面積的20%。

3）橡皮止水帶老化、龜裂、脫落，渡槽分縫處漏水嚴重。

4）原渡槽進、出口，采用柔性連接，連接漸變段直接置于回填土上，由于施工時，填土質量控制不嚴，使進、出口段沉陷過大，沉陷縫止水不能適應填土變形而破壞。由于沉陷縫開度較大，加之進出口破損嚴重，已無維修價值，只有拆除重建。

鐵甲總干渠首～礁石渡槽（0＋000～5＋492）段原設計沒有節制閘，區間部分較高地塊灌水一直非常困難，遇干旱季節，經常撂荒；由于沒有節制閘，如果下游渠段出現險情，不能充分發揮礁石泄水閘的退水作用，對礁石泄水閘的管理運用非常不便。在此處新建一座節制閘，可使上述情況大為改善。

礁石泄水閘原為混凝土預制吊裝結構，設計泄水流量12.6 m3／s。經多年運用，進、出口翼墻傾斜，閘后沖刷嚴重，消能工程破壞，洞體滲水嚴重。

本次設計擬在改建礁石渡槽的同時改建泄水閘，新增礁石節制閘，為節省工程造價，采用渡槽節制閘聯合布置方案。渡槽規模為：10m×2.9m× 66.6m；節制閘規模為：4.75m×2.7m×2孔（寬×高）；泄水閘規模為1.8m×1.4m×2孔。

3.4 灌區配套建筑物

鐵甲分區是1964年始建的，當年配套當年受益，到1966年完成基本配套，總干的建筑物建成年限較長，建設標準低、老化壞損嚴重，灌區現有支渠以上灌溉建筑物1027座，其中嚴重老化損壞326座，應逐步有計劃的進行更新改造，本期計劃改造總干建筑物27座，其中：分水閘15座，節制閘2座，排涵5座，農道橋4座，倒虹吸1座。

4 灌溉新技術試驗站建設

東港市灌溉新技術試驗站是全國重點試驗站，主要負責濱海地區水田灌溉試驗研究工作，以指導水稻種植期間科學灌溉，為水利部灌溉試驗總站提供基礎數據，多年來為水田灌溉工作提供了很多科學數據與方法。試驗站原測坑始建于1988年，為鋼筋混凝土結構，測坑由28個坑體組成，每個測坑供試驗的凈面積4 m2，供排水體系均設置測坑廊道內，并由56塊水表計量灌排水量，灌排水管為鋼管。經過20多年的運用，現灌排管路銹蝕阻塞不能使用，測坑沉降縫周圍滲漏嚴重，集水難以排除，測坑底部斷裂，現已不能使用，無維修價值。

5 灌區信息化建設

工程計劃建成覆蓋全灌區的水資源和水管理信息采集網絡以及水利信息傳輸寬帶網絡，全面開展水利信息資源建設，全面普及計算機技術對水利工作的輔助作業，實現各類水利信息資源的快速反應和全面共享，為本灌區、社會大眾和上級水行政主管部門提供準確、及時、有效的信息服務，為科學管理提供決策支持，全灌區實現水利信息化，為水利現代化奠定基礎。

［1］蔣厚建.長葫灌區信息化建設淺談［J］.四川水利，2002（05）：36.

［2］張澤良，寧曉杰.灌區信息化建設探討［J］.山西水利，2003（06）：39－40.

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2014－10－31

馬秀梅（1966－），女，遼寧葫蘆島人，工程師，從事水文水資源評價、論證工作。

1007－7596（2015）06－0169－04