李 惠

（襄汾縣水利局管理站，山西 襄汾 041500）

1 灌區(qū)概況

襄汾縣隸屬于山西省臨汾市，位于山西省中南部，總面積1 034 km2，總?cè)丝诩s46.09萬(wàn)人，轄13個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)。地處呂梁山東南麓，汾河中下游，地勢(shì)東北高，西南低，東依塔兒山（屬太岳山脈），西有姑射山（屬呂梁山脈）。平地占全縣總面積的70%以上，基本屬于平川地區(qū)。汾河縱貫縣境中部，流程52.2 km。屬暖溫帶半干旱氣候，年均氣溫12℃，年均降水量520 mm。襄汾縣水資源總量為18 201萬(wàn)m3，水資源可利用量為17 463.5萬(wàn)m3，全縣人均水資源占有量不足300 m3，是全國(guó)人均占有量的1/6。

襄汾境內(nèi)沿汾河有中型泵站灌區(qū)3處，分別是東鄧泵站灌區(qū)、趙曲泵站灌區(qū)、東劉泵站灌區(qū)。東鄧泵站位于襄汾縣鄧莊鎮(zhèn)張禮火車(chē)站正西約5 km處的汾河?xùn)|岸，該站于1962年興建，1964年投產(chǎn)受益，1974年增設(shè)零級(jí)站，1980年新建三級(jí)站，四級(jí)站未建成，達(dá)到四級(jí)四站規(guī)模，灌區(qū)設(shè)計(jì)灌溉面積1 655.33 hm2，有效灌溉面積1 200 hm2，灌區(qū)內(nèi)現(xiàn)有一條干渠，長(zhǎng)8.798 km，支渠 21 條，長(zhǎng) 22.949 km，提水能力 1.08 m3/s，總揚(yáng)程63.45 m，總裝機(jī)15臺(tái)，842 kW。趙曲泵站位于襄汾縣城以北8 km處的汾河左岸，始建于1964年8月，1965年4月投入運(yùn)行，設(shè)計(jì)灌溉面積1 060 hm2，有效灌溉面積733.73 hm2，灌區(qū)內(nèi)現(xiàn)有干渠2條，總長(zhǎng)度8.913 km，支渠19條，長(zhǎng)20.43 km，泵站分三級(jí)提水，提水能力0.56 m3/s，凈揚(yáng)程55.78 m，總裝機(jī)15臺(tái)，596 kW。東劉泵站位于襄汾縣城西南15 km的汾河右岸，1971年興建，1975年竣工受益，設(shè)計(jì)灌溉面積2 220 hm2，有效灌溉面積1 533.33 hm2，灌區(qū)內(nèi)現(xiàn)有干渠2條，總長(zhǎng)度10.273 km，支渠26條，長(zhǎng)34.66 km，泵站分三級(jí)提水，提水能力1.32 m3/s，總揚(yáng)程123 m，總裝機(jī)12臺(tái)，3 160 kW。

2 末級(jí)渠系配套工程規(guī)劃

2.1 灌區(qū)工程現(xiàn)狀及工程規(guī)劃背景

襄汾縣3個(gè)中型泵站均已運(yùn)行50～60年，加上管理不力，工程設(shè)施老化失修、失去調(diào)控功能，灌區(qū)內(nèi)支渠以下斗、農(nóng)渠系配套工程一直未得到徹底解決，灌區(qū)渠道干渠全部防滲，支渠部分防滲，現(xiàn)完好率僅為55%左右，支渠以下斗、農(nóng)渠均為土渠，在農(nóng)田灌溉時(shí)，用水方式粗放，大水漫灌、跑水、漏水，水量浪費(fèi)嚴(yán)重，灌溉面積達(dá)不到設(shè)計(jì)指標(biāo)，灌溉水利用系數(shù)偏低，泵站經(jīng)濟(jì)效益日益低下，不能充分發(fā)揮其最大效益，嚴(yán)重制約了當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。末級(jí)渠系配套工程建設(shè)為灌區(qū)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展和農(nóng)民增收起到了重要作用。

我國(guó)農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施薄弱，農(nóng)業(yè)用水方式粗放，農(nóng)田灌溉“最后一公里”問(wèn)題凸顯，嚴(yán)重影響了農(nóng)業(yè)穩(wěn)定發(fā)展和國(guó)家糧食安全。把農(nóng)田水利作為農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重點(diǎn)任務(wù)，加快推進(jìn)農(nóng)田灌溉渠系配套工程建設(shè)，恢復(fù)和擴(kuò)大灌溉面積成為灌區(qū)和當(dāng)?shù)厝罕姷钠惹幸?。襄汾縣搶抓機(jī)遇，積極編制中型泵站灌區(qū)總體規(guī)劃，申請(qǐng)國(guó)家資金，徹底改變灌區(qū)落后面貌，爭(zhēng)取在末級(jí)渠系配套工程完工后，灌區(qū)內(nèi)農(nóng)田灌溉水利用系數(shù)達(dá)到0.55以上。

2.2 工程規(guī)劃

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)行，襄汾縣3個(gè)中型泵站灌區(qū)渠系框架已形成。按照因地制宜、科學(xué)合理、統(tǒng)籌兼顧、效益優(yōu)先、量力而行、充分利用現(xiàn)有工程設(shè)施、遵循恢復(fù)和改造相結(jié)合的原則進(jìn)行工程設(shè)計(jì)規(guī)劃，優(yōu)先安排干部群眾積極性高且投資小、效益好、見(jiàn)效快的項(xiàng)目。通過(guò)深入調(diào)查摸底，結(jié)合灌區(qū)現(xiàn)狀實(shí)際情況，實(shí)施末級(jí)渠系配套工程建設(shè)。

三大泵站灌區(qū)均以汾河水為灌溉水源分級(jí)提水灌溉，為防止泥沙堵塞，末級(jí)渠系工程一般不采用管灌，均采用明渠灌溉，為節(jié)約土地，降低工程造價(jià)，新規(guī)劃末級(jí)渠道斷面設(shè)計(jì)均采用U型防滲渠道。

2.2.1 渠道設(shè)計(jì)流量確定

根據(jù)灌區(qū)作物種植比例、土壤質(zhì)地、輪灌期劃分及灌溉開(kāi)口、閉口時(shí)間，結(jié)合當(dāng)?shù)剞r(nóng)民灌溉習(xí)慣確定支渠以下各斗、農(nóng)渠輸水流量一般為：斗渠0.522～0.914 m3/s；農(nóng)渠 0.112～0.522 m3/s；毛渠 0.056～0.176 m3/s。

U型渠道斷面尺寸由下式反算確定：

式中：Q——渠道過(guò)水流量，m3/s；

ω——過(guò)水?dāng)嗝婷娣e，m2；

R——水力半徑，m；R=ω/χ，χ為濕周；

i——渠底縱坡；

C——謝才系數(shù)，C=R1/6/n；

n——渠道糙率，混凝土渠道取0.014，砌石混凝

土涵洞段取0.022。

經(jīng)計(jì)算，斗渠斷面尺寸為D80，農(nóng)渠斷面尺寸為D60、D50，毛渠斷面尺寸為D40。符合《渠道防滲工程技術(shù)規(guī)范》（SL18—2004）要求。

2.2.2 配套建筑物設(shè)計(jì)

量水槽工程。為了方便管理，積極推行農(nóng)業(yè)綜合水價(jià)改革，實(shí)行以水計(jì)征制度，在各支、斗渠首段設(shè)置量水槽，本次工程規(guī)劃為無(wú)喉道量水槽，采用現(xiàn)澆C20混凝土結(jié)構(gòu)，根據(jù)渠道過(guò)水能力選擇合適的水槽尺寸；量水槽的軸線(xiàn)應(yīng)與直線(xiàn)段的中心線(xiàn)重合，保證底板水平，側(cè)墻垂直。

節(jié)制閘工程。節(jié)制閘的主要作用一是抬高水位，便于下級(jí)渠道引水；二是截?cái)嗨?，保護(hù)下游建筑物和渠道安全；三是實(shí)行分段分期輪灌。節(jié)制閘采用開(kāi)敞式，閘底高程與渠底齊平，節(jié)制閘與上下游渠道采用扭面連接，長(zhǎng)度2 m；閘室長(zhǎng)度0.3 m，閘墩及底板為現(xiàn)澆C20混凝土，閘梁為現(xiàn)澆C20鋼混凝土，閘門(mén)選用平面鑄鐵閘門(mén)，尺寸為：0.8 m×0.8 m、0.6 m×0.6 m、0.4 m×0.4 m，配套手動(dòng)啟閉機(jī)為 2 t、1 t、0.5 t。

分水閘工程。分水閘是上級(jí)渠道向下級(jí)渠道輸配水的控制性建筑物，分水閘采用開(kāi)敞式，閘底高程與渠底相齊平，閘室長(zhǎng)度0.3 m，閘墩及底板為現(xiàn)澆C20混凝土，閘梁為現(xiàn)澆C20鋼混凝土，分水閘與上下游渠道采用扭面連接。閘門(mén)選用平面鑄鐵閘門(mén)，尺寸為：0.8 m×0.8 m、0.6 m×0.6 m、0.4 m×0.4 m，配套啟閉機(jī)為2 t、1 t、0.5 t。

機(jī)耕橋、生產(chǎn)橋工程。為便于農(nóng)田耕作，在跨渠處設(shè)置機(jī)耕橋，設(shè)計(jì)采用標(biāo)準(zhǔn)圖集機(jī)耕橋?yàn)殇摶炷疗桨鍢?，設(shè)計(jì)荷載為汽-10，橋面凈寬4 m，總寬4.4 m，兩側(cè)墩帽0.3 m高，寬度0.2 m；橋面板為現(xiàn)澆C20鋼混凝土，板厚0.2 m，橋面按1.5%坡比向兩側(cè)；橋墩為現(xiàn)澆C20混凝土，擋土墻結(jié)構(gòu)，頂寬0.6 m，底寬1.32 m，外側(cè)坡比 1∶0.35。

倒虹吸工程。當(dāng)渠道與道路或河溝高程接近，處于平面交叉時(shí)，需要做倒虹吸構(gòu)筑物聯(lián)接，一般由進(jìn)口段、管道段、出口段組成。進(jìn)出口段采用豎井式的，兩連接段及豎井均采用C20混凝土澆筑。

跌水工程。當(dāng)渠道通過(guò)地勢(shì)陡峻或地面坡度較大的地段時(shí)，為了防止水流對(duì)渠道沖刷，避免深挖高填，在不影響自流灌溉控制水位的原則下，修建跌水工程，跌水由進(jìn)口段、控制段、消力池段、出口段組成，采用C20混凝土現(xiàn)澆。

分水口工程。分水口是末級(jí)渠系配套建筑物，多布設(shè)在D60、D40 U型渠道上，也稱(chēng)為斗口、農(nóng)口。分水口頂端高程與渠頂齊平，采用C20混凝土襯砌，閘室長(zhǎng)0.6 m，兩側(cè)擋墻及底板厚度0.2 m，采用簡(jiǎn)易鋼閘門(mén)，尺寸為 0.4 m×0.4 m。

3 施工組織設(shè)計(jì)

3.1 U型渠道施工

U型渠道一般采用現(xiàn)澆混凝土滑模施工工藝，混凝土設(shè)計(jì)等級(jí)C20，抗?jié)B等級(jí)W4，抗凍等級(jí)F50，D40混凝土U型渠道襯砌厚6 cm，D60混凝土U型渠道襯砌厚8 cm，D80混凝土U型渠道厚襯砌8 cm。

U型渠道施工工序及技術(shù)要求：（1）清基。渠道施工前需進(jìn)行地表清雜或舊砌體拆除，然后進(jìn)行原土夯實(shí)，壓實(shí)系數(shù)達(dá)0.93；如渠邊有樹(shù)木阻礙，應(yīng)挖除樹(shù)根；局部地面高程不足的，應(yīng)借土分層回填。（2）土方回填。土方回填必須分層夯實(shí)，每20 cm為一層，壓實(shí)系數(shù)不小于0.93。（3）U型渠槽開(kāi)挖。土方夯實(shí)后需按渠道設(shè)計(jì)斷面尺寸進(jìn)行人工開(kāi)挖U型槽土模，并進(jìn)行修整。（4）混凝土襯砌。襯砌混凝土現(xiàn)場(chǎng)拌制，必須用機(jī)械振搗，原漿收面、灑水、護(hù)膜養(yǎng)護(hù)。（5）渠道斷面修整?；炷翝仓戤?，需對(duì)渠道兩側(cè)培土加厚并進(jìn)行邊坡修整，清運(yùn)雜物，保持渠道干凈整潔。

3.2 配套渠系建筑物施工

配套渠系建筑物均為混凝土現(xiàn)澆。施工時(shí)要在支護(hù)穩(wěn)固好模板的情況下，現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土，因此對(duì)混凝土拌合要求較高，所用原材料如水泥、粗細(xì)骨料、水等要符合國(guó)家的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定及設(shè)計(jì)要求?；炷恋陌韬蜁r(shí)間，一般不宜少于1.5 min。從拌成到開(kāi)始澆筑，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，以不超過(guò)45 min為宜。混凝土溫度一般控制范圍在15℃左右。振搗要求密實(shí)，以防出現(xiàn)麻面、蜂窩、露筋、空洞、裂縫等?；炷翝仓r(shí)，如遇降水但又無(wú)防雨措施，則應(yīng)停止?jié)仓；炷潦┕さ母鱾€(gè)環(huán)節(jié)都要嚴(yán)格遵守《水工混凝土施工》。

4 工程建設(shè)管理

工程建設(shè)管理部門(mén)為襄汾縣水利局，項(xiàng)目建設(shè)實(shí)施單位為灌區(qū)管理單位。為確保工程保質(zhì)保量按期完成，成立了工程建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)組，負(fù)責(zé)開(kāi)工前準(zhǔn)備工作、施工組織協(xié)調(diào)、質(zhì)量控制、資金落實(shí)等。對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行不定期、不定時(shí)檢查，上道工序合格后才能進(jìn)行下道工序的施工，分段檢查，分段驗(yàn)收。遵守公開(kāi)、公正、公平競(jìng)爭(zhēng)的原則，進(jìn)行招標(biāo)，擇優(yōu)選擇專(zhuān)業(yè)施工隊(duì)伍。

由于資金有限，工程領(lǐng)導(dǎo)組已同受益鄉(xiāng)村溝通協(xié)商一致，渠道占地、道路、賠青等一系列問(wèn)題由受益村組自行解決，施工前達(dá)到“三通一平”，保證工程的順利施工。

工程經(jīng)主管部門(mén)驗(yàn)收合格后，按照“誰(shuí)受益、誰(shuí)管理”的原則，積極引導(dǎo)條件成熟的受益村組織成立農(nóng)民用水者協(xié)會(huì)，充分發(fā)揮農(nóng)戶(hù)、農(nóng)民用水者協(xié)會(huì)、村組集體的作用，管理支渠以下的渠系工程。為此，根據(jù)農(nóng)村水利產(chǎn)權(quán)制度改革的有關(guān)規(guī)定制定了泵站灌區(qū)農(nóng)田灌溉渠系配套工程的管護(hù)制度，簽訂了管護(hù)協(xié)議，明確管護(hù)范圍及職責(zé)，建立長(zhǎng)效管護(hù)機(jī)制保障工程持續(xù)利用，永久發(fā)揮效益。

5 工程效益

襄汾縣泵站灌區(qū)共爭(zhēng)取到末級(jí)渠系配套工程建設(shè)國(guó)補(bǔ)資金1 047萬(wàn)元，經(jīng)過(guò)5年的發(fā)展，灌區(qū)建設(shè)取得了明顯效益。

5.1 經(jīng)濟(jì)效益

共計(jì)改善灌溉面積2 353.33 hm2，恢復(fù)灌溉面積133.33 hm2，新增灌溉面積286.67 hm2。農(nóng)業(yè)灌溉畝均用水量由400 m3降低到340 m3，畝均節(jié)水60 m3左右，每年節(jié)約用水228萬(wàn)m3，降低了灌溉成本，畝均水費(fèi)減少15元左右，糧食增產(chǎn)760 t，增加收益區(qū)農(nóng)民收入16.72萬(wàn)元。

5.2 社會(huì)效益

農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)由原來(lái)的0.4提高到了0.53，這對(duì)地下水止降回升起到至關(guān)重要的作用。“關(guān)了井，用河水”，地表水澆灌過(guò)的土地畝產(chǎn)量明顯高于井灌，有效防止了土壤板結(jié)和次生鹽堿化。努力轉(zhuǎn)變受益區(qū)村民思想觀(guān)念，積極恢復(fù)改造末級(jí)渠系，逐步關(guān)井壓采，發(fā)展地表水灌溉，水生態(tài)壞境趨于良性循環(huán)，有利于農(nóng)田土壤的可持續(xù)利用，實(shí)現(xiàn)了水資源優(yōu)化配置。