□楊勝金 □陽 炎(黔東南州水利電力勘察設計院)
從江縣獨洞水庫灌溉工程位于貴州省黔東南州從江縣東北部,水庫樞紐建于都柳江一級支流——貫洞河的上游獨洞村河段上,距黎(平)從(江)公路15 km,距縣城60 km,灌區(qū)位于下游河段兩岸的臺地上,涉及洛香、貫洞兩鎮(zhèn)。主要分為南北兩大灌片,南面為貫洞灌片,北面為洛香灌片,工程區(qū)內(nèi)有縣道及鄉(xiāng)村公路相連,交通較為便利。獨洞水庫原設計灌溉面積3492 hm2(其中水田2117.80 hm2、新增旱地724.70 hm2、新增果林631.50 hm2),解決農(nóng)村飲水3.46萬人,同時每年可向河道下放生態(tài)用水300萬m3,總庫容1285萬m3。工程建筑物主要由攔河大壩、壩頂溢洪道、沖沙兼放空底孔、灌溉放水孔、渠系及建筑物等組成。
建設中的獨洞水庫原設計是以灌溉為主,同時解決灌區(qū)內(nèi)人畜飲水及鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水(原設計灌溉面積3492 hm2),由于水庫灌區(qū)處于新城區(qū)的核心區(qū)域,灌區(qū)大部分將轉(zhuǎn)化為新城區(qū)建設用地,根據(jù)新城區(qū)規(guī)劃圖,結(jié)合洛貫新區(qū)近、遠期發(fā)展規(guī)劃,保留新城區(qū)以外的灌溉面積,將與新城區(qū)2009年、2015年規(guī)劃年區(qū)域重疊的灌區(qū)扣減,考慮將新城區(qū)2015年-2030年規(guī)劃年區(qū)域內(nèi)還未被占用的灌區(qū)進行灌溉,重新進行需水量計算,在滿足剩下灌面80%保證率下需水后,其余水量供給新城區(qū)用水。按獨洞水庫灌溉供水的綜合功能,進行工程的功能調(diào)整設計。
由于獨洞水庫原設計已經(jīng)施工大部分,渠道走向已確定,故先對其功能進行定性,詳細調(diào)查改變的情況,然后對各自需要水量的合理性進行計算分析,合理的分配水庫水資源,使其功能調(diào)整后能滿足灌溉以及供水的要求。
灌區(qū)工程渠系設計變更應遵循合法性、合規(guī)性、科學性相統(tǒng)一的原則;小塊起步、量力而行、保護土地的原則;規(guī)劃一片、開發(fā)一片、收效一片的原則;功能調(diào)整要保證過度期農(nóng)業(yè)灌溉用水的原則,以保證農(nóng)業(yè)灌溉后剩余水量向新城區(qū)水廠供水;渠系設計變更盡量能利用原設計已經(jīng)實施的工程量及工作,避免因設計變更造成損失。
根據(jù)調(diào)整的原則和依據(jù),收集大量資料的基礎上,組織相關(guān)設計人員到現(xiàn)場進一步復核,集中收集了高速公路占地、高速鐵路占地、基礎設施占地、場平占地等相關(guān)資料和現(xiàn)場拍攝相片等。
表1 各水平年的占地指標表
灌區(qū)灌溉面積核減以《從江縣縣城總體規(guī)劃(2009-2030)》的規(guī)劃方案2015年為基準年進行計算,根據(jù)表1可知,至2015年底,洛貫經(jīng)濟開發(fā)區(qū)內(nèi)和高速公路與高速鐵路的建設征用灌區(qū)內(nèi)的耕地面積為1140.30 hm2。獨洞水庫原設計灌面僅剩最北面的郎寨以北灌區(qū),總灌面290.10 hm2,渠道長度達40.89 km,灌面較小,引水渠道距離太長,皮林水庫除險加固后解決了124 hm2的灌溉,剩余的166.10 hm2農(nóng)田灌溉通過興建望馬和新安提灌站解決(通過其他項目來解決灌溉),此次調(diào)整不考慮獨洞水庫承擔灌溉。原壩塘渠道現(xiàn)有洛香病險庫除險加固后能滿足設計灌溉面積102.30 hm2,其中水田71.70 hm2,水澆地30.60 hm2,本次調(diào)整對其予以扣減。
扣減開發(fā)區(qū)用地后,灌區(qū)剩余的總面積為1959.20 hm2,具體組成是新增水田605 hm2,改善田606.50 hm2,新增旱地401.60 hm2,新增果林339.40 hm2??紤]到開發(fā)區(qū)今后的發(fā)展,城市綠化用地的需要,為盡量減少重復建設和增加今后的征地補償費用,此次對灌區(qū)田土比例進行調(diào)整,根據(jù)表2可知,在維持灌區(qū)剩余總面積不變前提下,將原160 hm2新增水田面積(旱地改水田)仍然維持旱地灌溉,這樣,一方面可以促進當?shù)胤N植結(jié)構(gòu)調(diào)整,改種附加值高的蔬菜、水果、藥材、苗圃等,同時可以節(jié)約水資源;另一方面,隨著經(jīng)濟開發(fā)區(qū)的發(fā)展,城市擴容及綠化用地的需要,該范圍將被征用,這樣可以盡量減少補償費用。
表2 灌區(qū)面積調(diào)整后各渠道控制灌溉面積統(tǒng)計表(單位:hm2)
從江洛貫新區(qū)年供水量=水庫95%保證率下供水量-灌溉用水量-生態(tài)用水量,獨洞水庫P=95%保證率下可供水量為1703萬m3(扣除庫損),95%保證率下灌溉用水量(允許破壞)為729萬m3,年生態(tài)用水量250萬m3,則洛貫新區(qū)可供水量為724萬m3,供水時間按365 d計,則管道平均流量為0.23m3/s,考慮日不均勻系數(shù)按1.30,管道設計流量為0.30m3/s,時不均勻系數(shù)考慮高位水池解決。
根據(jù)1971-2000年歷年中稻、玉米等作物最大旬灌溉定額中選取P=80%的灌溉定額,中稻最大旬定額為940.50m3/hm2,玉米最大旬定額360m3/hm2,果樹最大旬定額63m3/hm2。支渠每km渠道輸水損失系數(shù)β=12‰,干渠每km渠道輸水損失系數(shù)β=10‰。然后根據(jù)各干支渠的控制灌面和渠道長度,再到總干渠逐個渠道計算灌溉設計流量,計算過程采用電腦計算,則總干管流量1.75m3/s(貫洞干渠渠首流量0.71m3/s+洛香干渠渠首流量0.75m3/s+縣城供水設計流量0.30m3/s),貫洞干渠渠首流量0.71m3/s,洛香干渠渠首流量0.75m3/s。
對其進行水量分配完成后,為了滿足工程目標分別通過工程措施滿足灌溉以及供水要求??紤]到開發(fā)區(qū)供水和向灌區(qū)過渡灌溉逐漸轉(zhuǎn)化為城鎮(zhèn)供水的要求,對原設計主干渠改為主管道;洛香渠道至擬建水廠段改為管道,又通過一段管道從水廠的水池接至渠道對洛香灌片進行過渡灌溉;貫洞干渠不改變;龍圖河灌片采用向河道放水,對原有支渠部分進行保留,增加新建一些渠道連接原有渠道以及原有渠道加固建設就能滿足灌溉要求。
從水庫取水口消力水池(水池水位為435.00m)至貫洞鎮(zhèn)的平告為主管道,后分設貫洞干渠和洛香灌溉供水管道,貫洞干渠由告已至告展,控制南部片區(qū),洛香管道由告已至規(guī)兄,控制北部灌片以及城鎮(zhèn)供水。在洛香灌溉供水管道至擬建水廠處即11+530處接洛香灌溉管道,將水接至平坤支渠用于洛香灌片灌溉。
該工程管線經(jīng)過不同的地形地貌,既有高山深谷,又有緩丘、河谷盆地地貌。灌區(qū)內(nèi)管線因灌區(qū)分布、原設計完成的部分工程量及水壓高程等因素已經(jīng)確定,故管線的走向和高程就隨之確定,對管線進行比較得出最優(yōu)管線。然后通過輸水方式比較、管材比較以及管道水力計算得出主管道采用DN1200mm的玻璃夾砂管、洛香灌溉供水管道采用DN1000mm的玻璃夾砂管。
由于功能的轉(zhuǎn)變,需對工業(yè)園區(qū)進行供水,這使投資較原設計有較大的突破。按照統(tǒng)籌規(guī)劃、總體設計、投資分攤的原則,此次渠系設計變更對供水部分進行統(tǒng)籌規(guī)劃、總體設計,不將供水部分投資納入,其投資通過供水公司來投資。