劉 燕
(棗莊市水利勘測設(shè)計(jì)院,山東 棗莊 277800)
莊里水庫位于山東省南四湖湖東地區(qū)十字河流域,地處棗莊市的滕州市和山亭區(qū)境內(nèi),壩址位于滕州市羊莊鎮(zhèn)西江和前臺村北。莊里水庫是在十字河上游新建的一座具有綜合功能的大(2)型水庫,工程等別為Ⅱ等。水庫包括大壩、溢洪道、放水洞、發(fā)電站、管理區(qū)和移民遷占等建設(shè)內(nèi)容。最大壩高33.64 m,壩長3 124 m。水庫設(shè)計(jì)總庫容1.33億m3,興利庫容0.8億m3,死庫容0.07億m3。多年平均供水量3 857.1萬m3,其中滕州市魯南煤化工基地供水量2 174.4萬m3,灌區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉供水量760.1萬m3,生態(tài)補(bǔ)水量922.6萬m3。水庫正常蓄水位114.56 m,防洪高水位116.13 m,汛期限制水位114.56 m,死水位101.32 m。100年一遇設(shè)計(jì)防洪水位116.72 m,2 000年一遇校核洪水位118.87 m。
由于莊里水庫工程安置人口多,所需土地資源也多,且工程所在區(qū)域土地資源很少,生產(chǎn)安置土地緊缺。如對淹沒區(qū)進(jìn)行適當(dāng)防護(hù),可有效減少淹沒耕地面積,大大減輕生產(chǎn)安置壓力。因此,為保護(hù)寶貴的耕地資源,減輕生產(chǎn)安置壓力,根據(jù)當(dāng)?shù)卣庖娂皫靺^(qū)的具體情況,在庫區(qū)善崮村村西~村南、養(yǎng)子峪~橫嶺村、東江村村南和巖頭村村西4處區(qū)域,設(shè)立抬田防護(hù)區(qū)。為盡量減少淹沒影響占地,設(shè)計(jì)在庫周具備條件的區(qū)域修建干砌塊石擋土護(hù)坡,護(hù)坡背水側(cè)填土堆高,提高土地質(zhì)量。水庫抬田防護(hù)工程共分為4個(gè)抬田防護(hù)區(qū),分別是:善堌抬田防護(hù)區(qū)(47.48 hm2),養(yǎng)子峪~橫嶺抬田防護(hù)區(qū)(19.09 hm2),東江抬田防護(hù)區(qū)(20.22 hm2),巖頭抬田防護(hù)區(qū)(8.51 hm2)。抬田區(qū)總面積95.30 hm2,抬田防護(hù)區(qū)抬田高程為115.06 m,工程涉及所有臨時(shí)用地均應(yīng)及時(shí)進(jìn)行復(fù)墾。
為保證抬田區(qū)以后的土質(zhì)質(zhì)量,在開挖和抬田土方放置前需把原表層熟土剝離并存放、看護(hù)。開挖土方回填完畢后再把原熟土覆蓋到開挖和堆放區(qū)上并整平,配合平整過程中的深翻平整,以達(dá)到土壤改良的目的。土地平整應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格掌握標(biāo)準(zhǔn),一般誤差不大于5 cm。表層熟土覆蓋完畢后,由于施工車輛的碾壓,造成了土地板結(jié)密實(shí),此時(shí)土地尚不適宜直接耕種。
各區(qū)域在抬田之前,原地面高低不平,山坡坡面澇水沿原地面低洼處排入附近的河道中,抬田后,各區(qū)域設(shè)計(jì)地面高程一致,汛期山坡坡面澇水無出路,沖刷抬田區(qū),現(xiàn)狀4個(gè)抬田防護(hù)區(qū)均未沿抬田區(qū)外邊界布設(shè)排洪溝攔截坡面徑流,易造成抬田區(qū)形成漬澇。
合理規(guī)劃、提高田塊歸并程度,實(shí)現(xiàn)耕作田塊相對集中。耕作田塊的長度和寬度應(yīng)根據(jù)氣候條件、地形地貌、作物種類、機(jī)械作業(yè)和灌溉與排水效率等因素確定。
1)土地整治。表層熟土覆蓋完畢后,由于施工車輛的碾壓,造成了土地板結(jié)密實(shí),此時(shí)土地尚不適宜直接耕種,因此需進(jìn)行細(xì)整平。細(xì)整平主要用旋耕梨對土地經(jīng)行翻耕,翻耕3遍。一是進(jìn)行田間工程規(guī)劃。根據(jù)地形變化情況布置田間灌排渠系、機(jī)耕道路、生產(chǎn)道路、條田或格田。二是確定平整單元。旱作地區(qū)以條田為平整單元,水稻種植區(qū)以格田為平整單元。三是確定田面適宜坡度。旱作地區(qū)在一個(gè)平整單元內(nèi),橫向應(yīng)做到?jīng)]有坡度,縱向坡度應(yīng)滿足地面水要求。采用畦灌時(shí),適宜的田面坡度為0.05%~0.5%,最大不超過3%,溝適宜的田面坡度為0.1%~0.5%。水稻種植區(qū)的格田則要求田面水平。四是根據(jù)田塊實(shí)際需要,采用淺耕滅茬、耕翻、深松耕、耙地、耢地、鎮(zhèn)壓、平整土地、起壟、作畦等措施進(jìn)行土地平整。
2)土壤改良。為培肥地力,使抬田地盡快恢復(fù)到原有地力水平,需運(yùn)用農(nóng)業(yè)技術(shù)措施對土壤進(jìn)行改良。主要措施有深耕、施肥、客土、壓沙、種植綠肥、秸稈還田等工程、農(nóng)藝和生物措施,使耕地基礎(chǔ)地力貢獻(xiàn)率和生產(chǎn)能力提高。抬田后前2年內(nèi)應(yīng)進(jìn)行深耕,每年深耕2次,深度在30cm以上,同時(shí)每年應(yīng)增加有機(jī)肥的投入。
3)科技推廣措施。為配合高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè),提高抬田區(qū)的機(jī)械化作業(yè)水平和科學(xué)技術(shù)水平,可對抬田區(qū)農(nóng)戶進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn),或采取推廣高產(chǎn)新品種等措施,對周邊農(nóng)田起推廣示范作用,以帶動(dòng)項(xiàng)目區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展。
抬田后,各區(qū)域設(shè)計(jì)地面高程一致,山坡坡面澇水無出路,沖刷抬田區(qū),故在各抬田區(qū)布設(shè)排洪溝攔截坡面徑流,將坡面徑流在適當(dāng)位置排入莊里水庫中,防治抬田區(qū)形成漬澇。
1)流域面積。根據(jù)各抬田區(qū)周邊的匯流面積,推求相應(yīng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的排澇流量,根據(jù)設(shè)計(jì)排澇流量計(jì)算排洪水溝斷面尺寸。設(shè)計(jì)排澇流量計(jì)算公式采用清水洪峰流量公式。
根據(jù)《山東省莊里水庫工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告》中,莊里水庫最大24 h凈雨總量計(jì)算成果,由各不同頻率設(shè)計(jì)雨量的凈雨量與面雨量(加上設(shè)計(jì)前期影響雨量Pa取45 mm)之間的關(guān)系,推求出5年一遇徑流系數(shù)K為0.52。經(jīng)計(jì)算,善固抬田區(qū)兩排洪溝匯流面積分別為0.275 km2和0.282 km2;養(yǎng)子峪~橫嶺埠兩排洪溝匯流面積分別為0.207 km2和0.628 km2;東江抬田區(qū)兩排洪溝匯流面積分別為0.142 km2和0.431 km2;小巖頭抬田區(qū)流域面積為0.598 km2。
2)排洪溝布置。根據(jù)抬田區(qū)外邊界現(xiàn)狀地面,依據(jù)抬田設(shè)計(jì)地面,善堌防護(hù)區(qū)、養(yǎng)子峪~橫嶺防護(hù)區(qū)、東江防護(hù)區(qū)長度分別為445 m和198 m、360 m和550 m、525 m和402 m,均布設(shè)2條排洪溝,排洪溝1號和2號。另小巖頭防護(hù)區(qū),根據(jù)抬田區(qū)外邊界現(xiàn)狀地面,依據(jù)抬田設(shè)計(jì)地面,布設(shè)1條排洪溝,長度250 m。
3)排洪溝斷面設(shè)計(jì)。依據(jù)《中華人民共和國防洪標(biāo)準(zhǔn)》(GB50201-2014)的規(guī)定,確定排洪溝設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為5年一遇。排洪溝斷面為梯形,采用現(xiàn)澆C25混凝土襯砌,厚度20 cm。
善固、養(yǎng)子峪~橫嶺埠、東江和小巖頭抬田區(qū)排洪溝斷面水力計(jì)算詳見表1。
表1 排洪溝斷面水力計(jì)算表
莊里水庫是在棗莊市十字河上游新建的一座具有綜合功能的大(2)型水庫,用以提高地表水開發(fā)利用水平,提高十字河流域的防洪能力,緩解水資源緊缺狀況,同時(shí)可發(fā)展農(nóng)業(yè)灌溉和水利發(fā)電,對提高灌區(qū)抗御自然災(zāi)害、發(fā)揮水力發(fā)電上網(wǎng)調(diào)峰的能力將起到積極的作用,實(shí)現(xiàn)流域內(nèi)社會(huì)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。針對莊里水庫抬田地目前存在的問題,提出相應(yīng)的解決措施,為山東省其他地區(qū)新建大中型水庫抬田地提供參考。