水庫中型灌區節水配套改造工程分析

婁志香，宋洪杰

（1.山東省臨朐縣大關水庫運行維護中心，山東 臨朐 2626142；2.山東省臨朐縣冶源水庫運行維護中心，山東 臨朐 262600）

水庫中型灌區在國內農業灌溉領域發揮著重要的作用，同時也使農業增產和發展有了良好保障。但水庫中型灌溉在發展中和發達國家之間還存在較大差距，導致在農田灌溉中出現過度浪費水資源的問題，嚴重情況下還會產生嚴重損失，為此需要采取有效措施提升水庫中型灌區的灌溉效率。在可持續發展相關戰略支持下，通過不斷研究，水庫中型灌區節水配套工程也逐漸發展起來。

1 工程概況

臨朐縣大關水庫在淮河支流汶河上游和縣城東南部，國家五A 級旅游景區國家森林公園沂山東麓。水庫興建于1978年3月，于1979年10月建成，整個流域控制面積為47.6km2，水庫的容量總和為2298 萬m3，該水庫的主要功能是防洪，同時兼顧灌溉、發電、養殖、旅游等功能的綜合性水利工程。水庫中的水位校核結果是247.38m，對應庫容是2298 萬m3，相關設計水位是245.66m，對應庫容是1914萬m3；在汛期階段的水位限制是240.50m，對應庫容是1010萬m3，興利水位是240.50m，對應庫容為1010 萬m3；興利水庫容量為777.6 萬m3，死水位是233.30m，對應死庫容是232.4 萬m3；調洪庫總體容量是1288 萬m3。該水庫屬于中型水庫，相關防洪標準需要按照每100年一遇洪水標準進行合理設計，同時按照1000年一遇洪水標準進行校核，此次工程等別為Ⅲ等，核心建筑物級別是3 級，將地震防烈度設置成Ⅷ度。

水庫樞紐工程涵蓋溢洪道、閘、放水洞、大壩等部分構成。大壩主壩是黏土心墻砂殼壩，其中壩頂整體高程是251.10m，壩頂寬度是8m，壩頂軸線長度為620m，壩高最大結果為27m；副壩屬于均質壩，壩高最大是10m，壩頂高程是251.3m，壩頂長度為120m；溢洪道進口區域高程為240.5m，溢洪閘屬于兩孔鋼平板閘門，各孔高度為5m，凈寬度為7m，泄洪最大量是每秒400m3，其中放水洞是型號為1.5×1.5 鋼筋混凝土，設置有壓箱涵，閘門具體形式屬于一孔鋼平板門，對應設計流量是每秒11m3。水庫下游相關保護對象主要包括昌樂縣高崖庫區及鄌郚鎮、臨朐縣沂山風景區及蔣峪鎮、壩后國防通信光纜、大型水庫—高崖水庫、長深高速公路、221 省道、227 省道、224 省道等，整體保護人口為3.9 萬，整體耕地面積是5.1 萬畝，所處地理位置十分關鍵，因此在2005年被我國防汛抗旱總指揮部當成全國重點防洪中型水庫。

2 水庫中型灌區節水配套改造意義

當下水庫中型灌區存在資金投入不足、修建質量不高的問題，同時因為長期應用，不斷經歷風吹日曬，形成了十分嚴重的自然老化現象，影響灌區工程效益，無法達到灌區目標效益。為了進一步激發水庫中型灌區效益和作用，提升灌區灌水利用率，不斷改善和擴大當下農田灌溉面積，提升灌區農業產量和生產能力，促進灌區農業經濟實現可持續發展，對于灌區水利工程節水配套改造擁有重要意義。

為此在水庫中型灌區的節水配套工程改造中，應該堅持節水增效為核心，促進水資源的持續利用；堅持農業發展作為基礎主線，不斷強化基礎農業設施建設工作，提升農業領域綜合生產能力，為促進農業生產實現現代化生產創造良好條件。將主干渠等各種已建渠道的修理維護工程、支渠以及農渠下斗等農田配套建設作為核心措施，促進灌區基礎水利設施實現有效改造和鞏固，擴大旱澇保收農田和灌溉面積，使灌區農作物實現穩定高產。

3 水庫中型灌區節水配套改造策略

3.1 工程布置

在工程某干渠和支渠初步形成了一定的網絡規模，但其中局部渠系布置工作不夠合理，導致渠道嚴重淤積，生長較多雜草，對支流的過流能力產生了直接影響，降低灌溉保證率。此次設計的基礎原則為以當下灌區渠系發展現狀為基礎，合理連接全新導托渠，同時對立新導托渠以及北干渠渠道實施防滲、加固和清淤處理，實施襯護處理，促進渠系建筑物得以有效配套完善，同時提升整體農業生產力和灌溉保證率，增加農民收入，保障農民身體健康。因為此次改造工程主要是在原有渠道上實施加固、續建，所選項目都是能夠影響灌區效益的卡脖子工程和險工險段，通過有效的加固處理，能夠提升整體工程效益，渠道加固后整體走向基本維持不變，和立新導托渠聯通，結合工程現實需求，有效添加適合渠系建筑物，促進激發灌區效益。

3.2 灌區渠道加固

結合工程現實狀況分析，以其中某干渠某段作為加固改造段，選擇混凝土預制塊護坡方案開展工程施工工作，相關方案如下：水庫中型灌區的北干線渠道底部計劃選擇混凝土澆筑方案進行施工，選擇C15 型號混凝土，通過現場澆筑的方法針對渠道底部實施合理襯砌，相關厚度是0.1m。針對渠道邊坡選擇0.08m 厚的預制塊實施襯砌時，選擇C15 型號的混凝土，相關預制土塊寬×高標準為0.4m×0.1m，坡比是1:1.25，預制塊相鄰縫隙可以選擇通過M10 水泥砂漿實施勾縫處理，壓頂以及底板等區域可以按照每5m 的距離設置橫縫，其中縫隙寬度是2cm，縫隙內部可以選擇瀝青杉板實施填充處理，立足技術層面分析，可以選擇預制塊開展工程施工，這也是一種應用范圍較廣的施工方法，可以有效改善水庫中型灌區所存在的渠道沖刷和滲漏等問題，對于其中基礎變形問題擁有良好的適應能力，人員投入相對較少、經濟成本相對較低，方便灌區渠道加固工作順利實施。

傍山段的渠道加固中。因為該水庫中型灌區施工渠道涉及部分傍山渠道，在具體實施工程改造過程中，而山體邊坡土方涉及較大開挖量，結合現場工程實際狀況分析，計劃選擇仰斜式混凝土擋土墻，選擇C20 型號混凝土，在工程施工段的改造工程中，可以選擇立新導托渠斷面。相關施工方案如下：仰斜式擋土墻在采用C20 混凝土進行施工中，要求將墻頂寬度設置為0.15m，墻體高度設置為4.2m，渠道底層寬度設置為3m，墻地寬度設置為0.3m，迎水坡度是1:0.5，混凝土襯砌厚度是0.1cm，下方設置厚度為0.05 厚的砂卵石墊層。立足于技術角度分析，相關節水配套工程改造擁有技術先進、經濟成本低、施工簡單等優勢，對于進一步加固灌區傍山段渠道擁有良好效果。

3.3 改造效益

立足于灌區內農田的正常灌溉要求，實施有效的節水配套改造。在結束工程的配套改造后，能夠進一步減少農田種植中對灌區節水設施維護費用的支出，有效減少灌溉施工時間，減輕當地農民經濟壓力和經濟負擔，提升整體經濟收入。在灌區渠道實施防滲處理后，能夠進一步控制灌溉水流的滲漏流失，避免田間滲漏對農田的次生潛育化和潛育化問題，幫助渠道沿岸自然植被和農作物生長合理改善種植環境。

改造工程的順利實施進一步提升了水庫中型灌區內水資源利用系數，從原本的44%進一步提升至62%。通過合理計算，能夠得到該地區平均每年每公頃農田灌溉水資源的節約總量，而項目區域平均每年能夠節約大量灌溉水。不但可以滿足該地區內的農作物灌溉需求，還可以為未來發展儲備充足水資源，實現促進農田灌溉可持續發展的目標，對于保障農產品產值和生產能力具有重要意義。

在生態環境效益和社會效益方面，通過此次項目實施，進一步減少農田灌溉用水支出，形成全新灌溉用水秩序，通過針對水庫中型灌區實施合理的配套改造，能夠提升農田用水保證率，不斷完善農田灌排系統，改善灌溉用水不足問題，為灌區形成良好社會治安和生態環境提供基礎條件，能夠有效優化灌區環境。

4 未來灌區建設發展建議

在未來灌區建設發展中，應該不斷加快依法治水進程，將灌區管理和水利建設融入法制管理軌道中，積極宣傳《灌區干渠管理十不準》《水土保持法》《水法》，提高灌區人民水利法規意識，使廣大民眾可以自覺維護基礎水利設施，有效節約用水。

促進水利管理制度實現深化改革，加強專業管理能力，大力倡導節約用水和計劃用水，合理改善當下的灌、漫、串等現象，同時在渠系工程改造配套完善的同時，按照超量加價、計量用水、按方定量的有效用水管理方法實施。建議相關物價部門能夠快速推出各種全新水價標準，促使水管單位能夠實現以水養水目標，形成良性工程循環。提升管理人員綜合素質，對管理人員分批分期實施水利專業知識培訓，使其更好地服務社會、科學管理灌區。

5 結語

綜上所述，在農作物種植生產中水庫中型灌區發揮著重要的作用，但隨著科技進步，當下灌區節水設施已經無法滿足水庫中型灌區運行要求，導致灌區內存在嚴重的水資源浪費現象。當下，我國各個領域人士逐漸認識到水資源短缺問題的嚴重性，為此需要高度重視水庫中型灌區相關節水改造問題，擴大資金投入，形成有效的人才引入策略，優化灌溉設備，促進實現水資源的可持續發展。