董旭明 黃經合



摘 要:本文結合交口灌區排水工程現狀及存在的問題,說明排水工程對交口灌區的重要性和排水工程急需改造的迫切性,并通過交口灌區42年來三日暴雨頻率計算,驗證了交口灌區排水工程改造排水標準與原排水設計標準相吻合,本次改造工程仍維持原設計標準不變。
關鍵詞:排水標準;徑流模數;排漬標準;防止鹽堿化標準
On the intersection of pumping Wei River irrigation drainage system transformation standard to determine
Dong Xu-Ming, Huang Jin-he
Abstract: In this paper, the intersection of irrigation drainage works current situation and existing problems, explain the importance of the drainage works on the intersection of irrigation area and drainage works in need of transformation of urgency, and through the intersection of irrigation district 42 years on the 3rd storm frequency calculation to verify the intersection of Irrigation Drainage Workstransformation of drainage standards consistent with the original drainage design standards, the renovation project the original design criteria remain unchanged.
Key words: drainage standards; runoff modulus; Underground Drainage standards; to prevent salinization of standards
1.交口灌區排水工程概況及存在的問題
陜西省交口抽渭灌區位于關中平原東部,是一個灌排并舉的大型電力抽水灌區。灌區西起臨潼區石川河,東到大荔縣沙苑地區,東西長48.6km;南起渭河北岸,北到蒲城鹵泊灘,南北寬31.9km。地理坐標為北緯34°33′20″到34°50′00″,東經109°15′25″到109°48′45″。轄灌西安、渭南兩市所轄的臨潼、閆良、臨渭、富平、蒲城和大荔六個縣(區),設施灌溉面積126.2萬畝,有效灌溉面積112.96萬畝。
1964年到1990年,先后進行4次排水工程建設,建成了比較完善的自流和抽排相結合的排水體系,設計排水控制面積117.7萬畝。灌區排水工程布設六大排水系統和四座排水站。裝機29臺套,總容量4775 kW,最大排水能力38 m3/s,最高揚程為9.6 m,架設輸電線路52.17 km,建有干溝4條、總長度86.77 km,支溝55條、總長度324.36 km,斗、農溝592條、總長度660.65 km,干支溝建筑物1789座,斗農溝建筑物2225座。
交口排水工程自建成后,發揮了巨大的工程效益,取得了顯著成效,基本控制了灌區地下水位上升,鹽漬化得到有效控制,鹽堿地得到徹底改良。
灌區排水系統運行至今已四十多年,由于年久失修、建筑物設計標準低、自然侵蝕及人為破壞因素,致使溝岸坍塌、淤堵十分嚴重,甚至出現大部分分毛溝被填埋耕種現象,使排水系統癱瘓,排水功能喪失。2003年8月、2010年7月-9月及2011年9月渭北持續強降雨,造成灌區內澇,大片農田積水受災,特別是2011年9月,灌區累計降雨259 mm,給灌區帶來重大災害,造成明水面積達29.77萬畝,減產面積51.3萬畝,絕收面積5.2萬畝,房屋倒塌550間,直接經濟損失6.1億元,農業生產及群眾生活受到嚴重影響。本次內澇災害范圍之廣、災害之重,為歷年之最。由以上分析,灌區內澇災害越來越嚴重,排水系統環境整體在加劇惡化,要想根除灌區澇漬和鹽堿災害,交口灌區排水系統全線清淤疏浚改造勢在必行。
2.原排水工程標準
(1)排水標準:按10年一遇3d暴雨1d排出。
(2)設計徑流模數:根據本灌區排水一、二期設計資料,徑流模數采用0.05m3/(s.km2)。
(3)排水定額、毛溝深度和間距。
根據土質和地下水礦化度不同排水定額和毛溝深度見下表。
在地下水位較高、地下水出流不暢和有鹽堿化威脅的地區,毛溝間距為330m左右。
3.排水工程改造排水標準的確定
3.1 排澇標準
經對灌區試驗站1970~2011年共42年降雨資料進行頻率計算,十年一遇三日連續最大降雨98.98mm,與原設計暴雨標準十年一遇三日降雨100mm相吻合。因此,設計暴雨采用十年一遇三日連續最大降雨100mm,排澇標準按10年一遇3d暴雨1d排出。
3.2 排漬與治堿標準
交口灌區地形特點呈“簸箕形”,四周高,中間低,地勢平坦,一般不產生地面徑流。對中間低洼地帶,經多年資料分析,地下水埋深較淺,地下水礦化度在3~7g/L左右,所以此區域的排水標準以排漬與治堿為主。
(1)排漬標準:0~2m區治漬標準參照現行《灌溉與排水工程設計規范》GB50288-99,并結合排水工程運行幾十年的經驗成果,采用十年一遇3d暴雨3-4d將地下水排至耐漬深度。