楊瑞芳

（蘭考縣水利局，河南 蘭考 475300）

1 工程概況

蘭考縣2018年地下水超采區(qū)面積已達968 km2，覆蓋全部鄉(xiāng)鎮(zhèn)，占全縣土地面積的86.70%。截止到2020年末，蘭考縣地下水壓采總量達到2 408.61萬m3，其中淺層地下水壓采總量達到1 598 萬m3，深層地下水壓采總量為810.61 萬m3，治理地下水超采，已迫在眉睫。此次地下水超采區(qū)綜合治理工程，是蘭考縣積極落實最嚴格的水資源管理制度，嚴格地下水管理和保護的具體工作體現(xiàn)。治理任務(wù)是通過機制建設(shè)、引水補源工程、地下水水源置換工程、地下水動態(tài)監(jiān)控工程等工程措施，節(jié)約用水、提高水利用效率、減少地下水開采，最終實現(xiàn)地下水壓采、改善地下水環(huán)境。

2 地形地貌與水文地質(zhì)

2.1 地形地貌

蘭考縣地形平坦開闊，地勢西北高東南低，稍有傾斜，地面高程在57～81 m，地面坡降1/2 000～1/4 000。微地形波浪起伏，蝶形、槽形洼地星羅棋布。

2.2 水文地質(zhì)

蘭考屬黃河沖積平原區(qū)，總的來講，蘭考地區(qū)砂層位置多，含水層顆粒較粗，地下水徑流條件良好。

2.2.1 淺層含水層

該層水埋藏深度一般在60 m以上，局部可達80 m，主要為第四系全更新統(tǒng)沖積潛水含水層，含水砂層頂板埋深10～20 m，底板埋深30～40 m，具有分布穩(wěn)定的細砂和中細砂層，局部為粗砂組成。單層厚度一般在12 m左右，累計厚度30 m左右。

2.2.2 中深層地下水

該含水層埋深主要在80 m以下至300 m左右，上部為弱透水層，下部為含水層，具有承壓性質(zhì)。主要為第四系更新統(tǒng)的沖積中深層承壓含水層，含水砂層大致有4～5段，巖性為中細砂和細砂。

2.2.3 深層水

該層含水層埋深在300 m 以下，含水層分布較穩(wěn)定，分布在300～500 m 和400～600 m。砂層巖性主要以細砂為主，導水系數(shù)為412.15 m2/d，儲水系數(shù)0.001～0.001 5。

3 地下水超采區(qū)治理工程設(shè)計

此工程主要建設(shè)內(nèi)容分為機制建設(shè)、引水補源工程、地下水水源置換工程、取用水計量工程、地下水動態(tài)監(jiān)控工程及年度技術(shù)評估六個部分。主要有渠道開挖整治19.292 km，新建渠系建筑物101座，鋪設(shè)供水主管網(wǎng)87.175 km，配套管道加壓供水設(shè)備21套，取用水計量設(shè)備29套，新建地下水監(jiān)測站8處。

3.1 機制建設(shè)

為保證壓采目標實現(xiàn)，確保工程長效運行，在項目區(qū)內(nèi)積極開展管理體制和運行機制創(chuàng)新。在工程建設(shè)的基礎(chǔ)上，推廣總量控制、定額管理、超定額征收農(nóng)業(yè)節(jié)水及生活節(jié)水機制。

目前，蘭考縣已印發(fā)《蘭考縣農(nóng)業(yè)水價綜合改革節(jié)水獎勵辦法（試行）》和《蘭考縣農(nóng)業(yè)水價綜合改革精準補貼辦法（試行）》，規(guī)劃在2021年度項目區(qū)選取0.20萬hm2農(nóng)田進行農(nóng)業(yè)水價改革體系建立示范區(qū)，逐步確立和完善農(nóng)業(yè)水價改革節(jié)水獎勵辦法和精準補貼辦法以及運行機制等體系。

最終在節(jié)水灌溉工程建設(shè)基礎(chǔ)上，依托農(nóng)業(yè)用水計量系統(tǒng)，參照“總量控制、定額管理、超定額征收”的模式進行農(nóng)業(yè)節(jié)水機制創(chuàng)新，提升用水戶的節(jié)水意識和節(jié)水效益。

3.2 引水補源工程

3.2.1 劉崗提灌站片區(qū)引水補源工程

劉崗提灌站片區(qū)引水補源工程位于蘭考縣農(nóng)田水利及安全飲水工程精準扶貧項目劉崗提灌站工程項目區(qū)內(nèi)。主要建設(shè)內(nèi)容有硬化提灌站引水渠道1 條，長度500 m，硬化干渠兩條，長度14.086 km，新建生產(chǎn)橋8座。

渠道護砌采用10 cm厚C20F100W6現(xiàn)澆混凝土板護坡、護底，邊坡1：2，下部設(shè)20 cm×30 cm齒墻，上部設(shè)置20 cm×20 cm壓頂。每隔5 m，設(shè)置一道伸縮縫，縫寬為2 cm，縫內(nèi)填充閉孔泡沫板，塞入深度不小于10 cm?；炷涟遄o坡下面1/3 高度處設(shè)置一排10 cm×10 cm×10 cm無砂混凝土排水體，間距2.50 m左右。排水體后設(shè)置1.50 m 寬350 g/mm2土工布，護坡每隔200 m設(shè)置一處踏步。

生產(chǎn)橋分為混凝土橋臺簡支梁橋及涵管橋兩大類，其中簡支梁橋分為單跨6 m和4 m兩種形式。單跨6 m生產(chǎn)橋橋面凈寬為4.80 m，兩側(cè)設(shè)置防撞墩護欄。橋板為32 cm 厚C30 預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土空心板，板上為10 cm厚C40混凝土鋪裝層。單跨4 m 生產(chǎn)橋橋面凈寬為4 m，兩側(cè)設(shè)置防撞墩護欄。橋板為25 cm厚C30預(yù)制鋼筋混凝土板，板上為8 cm厚C40混凝土鋪裝層。下部臺帽采用C25鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，臺帽和橋板之間設(shè)橡膠支座。橋臺采用C20混凝土U型橋臺，橋梁搭板長度1.50 m。

3.2.2 園藝場片區(qū)引水補源工程

園藝場片區(qū)引水補源工程主要針對西支提灌站灌溉區(qū)域進行改造，涉及灌溉面積0.07 萬hm2，主要建設(shè)內(nèi)容有新建硬化支渠6 條，長度為5.206 km。修建渠系建筑物93 座，其中生產(chǎn)橋9座，涵洞2座，水閘8座，斗門66座，倒虹吸8座。

新建硬化支渠設(shè)計底寬為0.50 m，縱比降為1：3 000～1：6 000。渠道硬化護砌采用10 cm厚C20F100W6現(xiàn)澆混凝土板護坡、護底，邊坡1：1。每隔5 m，設(shè)置一道伸縮縫，縫寬為2 cm，縫內(nèi)填充閉孔泡沫板，塞入深度不小于10 cm。

生產(chǎn)橋全部為混凝土橋臺簡支梁橋，跨度為8、6和4 m 三種形式。其中6、4 m跨橋梁參照劉崗提灌站片區(qū)結(jié)構(gòu)設(shè)計，單跨8 m橋梁，設(shè)計橋面凈寬6 m，兩側(cè)各設(shè)寬0.50 m的防撞墩護欄，橋面總寬7 m。橋板為42 cm 厚C30 預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土空心板，板上為C40混凝土鋪裝層，厚度10 cm。臺帽采用C25鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，臺帽和橋板之間設(shè)橡膠支座。橋臺采用C20混凝土U型橋臺，橋梁搭板長度1.50 m。

涵洞涵管采用直徑為1 000 mm的承插式鋼筋混凝土排水（II 級）管，排水管采用頂管的方法施工，垂直于排水溝斷面設(shè)置擋土墻，排水溝上下游硬化5 m。

水閘分為節(jié)制閘與分水閘兩種，其中節(jié)制閘2 座，閘門尺寸為1.50 m×1.50 m，配套LQ-S5t手搖螺桿式啟閉機。分水閘6座，采用機閘一體式閘門，閘門尺寸0.50 m×1.00 m，配套LQS2t 側(cè)搖式啟閉機。斗門共66 座，采用機閘一體式是閘門，閘門尺寸為0.30 m×0.60 m，配套LQ-S 1t側(cè)搖式啟閉機。

根據(jù)渠道總體布置，倒虹吸軸線在平面上的投影為直線并與道路（或排水溝）中心線正交，均采用地埋式，管道直徑分為400 mm與500 mm兩種，過路埋深不小于1 m，豎井底部低于倒虹水平管的管底0.30 m，形成消力水墊和清淤空間。虹吸管采用圓形斷面，選用承插式鋼筋混凝土排水（Ⅱ級）管。進出口采用豎井式布置，進口前和出口后設(shè)漸變段與渠道平順連接，進口漸變段后設(shè)置攔污柵。

3.3 地下水水源置換工程

地下水水源置換工程鋪設(shè)供水管道87.175 km，其中DN600 球墨鑄鐵管11.395 km，DN400 球墨鑄鐵管18.745 km，De315PE100（0.80 MPa）管23.702 km，De200PE100（0.80 MPa）管17.570 km，De160PE100（0.80 MPa）管15.763 km，配套檢修、流量計、泄水閥井共計116座，配套管道加壓供水設(shè)備21套，取用水計量設(shè)備29套。

3.4 地下水動態(tài)監(jiān)控工程

根據(jù)《地下水監(jiān)測工程技術(shù)規(guī)范》所規(guī)定的站網(wǎng)密度測算，結(jié)合地形地貌和鄉(xiāng)鎮(zhèn)行政區(qū)分布，對地下水監(jiān)測站網(wǎng)進行優(yōu)化和完善，結(jié)合2021年河南省地下水動態(tài)監(jiān)控工程實施方案，蘭考縣新建8 處監(jiān)測站，新打450 m 深監(jiān)測井8 眼，井管采用Ф219×8 mm無縫鋼管，開孔孔徑為400 mm，并配套井口保護裝置、水準點、標示牌及監(jiān)測測儀器等設(shè)施。

4 總結(jié)

綜上所述，地下水超采是地下水開發(fā)利用保護存在的主要問題，而超采治理是一個從減緩超采到采補平衡再到逐步恢復的客觀過程。蘭考縣進行地下水壓采綜合治理工程，嚴格控制超采區(qū)地下水開采，遏制超采區(qū)擴展；改變蘭考縣水資源開發(fā)利用不合理、地下水大范圍超采不利局面；可以改善和保護蘭考縣生態(tài)環(huán)境，促進蘭考縣地下水資源的可持續(xù)利用；還可以完善蘭考縣農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施、促進農(nóng)村經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展、改善農(nóng)村生態(tài)和居住環(huán)境。將超采區(qū)治理工作納入長期規(guī)劃，以機制建設(shè)為重點，以工程措施建設(shè)為手段，逐年實施，才能最終有效地解決地下水超采的問題。