□栗 萍

武邑縣地下水超采綜合治理工程設(shè)計淺析

□栗 萍

介紹武邑縣2014年度地下水超采綜合治理地表水灌溉項目工程設(shè)計要點及不足，為今后工程設(shè)計提供借鑒。

地下水超采；布置原則；設(shè)計要點

武邑縣地下水超采綜合治理的任務(wù)主要是通過渠系連通、坑塘蓄水、節(jié)水灌溉等工程措施用引黃水代替深層地下水進行灌溉，以達到減少深層地下水開采量的目的。項目區(qū)涉及76個村莊、10.58萬畝農(nóng)田，片區(qū)內(nèi)渠系連通工程主要為6條渠道整治清淤并新建分水閘、節(jié)制閘及排水閘；坑塘清淤擴挖、坑塘與渠系連通并新建連通配套建筑物；對已經(jīng)布置低壓管道的井灌區(qū)水源用渠道水、坑塘水進行替代，對未布設(shè)管道的灌區(qū)進行田間管道布置，新建揚水點等。

1.工程布置原則

綜合分析外引水量及調(diào)水保證率，項目區(qū)水利建設(shè)規(guī)劃，結(jié)合水利、交通、電力等基礎(chǔ)設(shè)施現(xiàn)狀，本著“以節(jié)水改造工程建設(shè)為主，集中連片、規(guī)模建設(shè)、經(jīng)濟效益與社會效益相結(jié)合”的指導(dǎo)思想，確定工程布置原則如下：一是工程總體布置充分利用現(xiàn)有工程，并與水資源條件相適應(yīng)；二是工程布置不占或少占耕地，盡量減少工程量和投資；三是工程布置首選考慮自流灌溉，在不滿足自流灌溉的前提下，采用提水灌溉；四是田間工程充分利用現(xiàn)有井灌區(qū)已有管道；五是工程布置不與其他使用國家財政資金的節(jié)水工程相重疊。

2.工程設(shè)計要點

2.1 渠道工程

項目區(qū)內(nèi)的渠道為灌排兩用渠道，汛期排除澇水，非汛期蓄水后進行引水灌溉。渠道縱坡在設(shè)計時，盡量利用現(xiàn)有縱坡，避免渠道深挖高填，保證干支渠進行清淤整治后，支渠能自流排入干渠，不發(fā)生水位頂托；渠道橫斷面設(shè)計以減少占地，節(jié)省工程投資為原則，在渠坡設(shè)計時考慮地下水匯入的滲透壓力、坡面徑流沖刷等因素，盡量不調(diào)整現(xiàn)有渠道斷面，兩岸按設(shè)計邊坡進行削坡或填筑，局部低洼處采用壤土筑堤。

2.2 水閘工程

項目區(qū)內(nèi)的水閘均坐落在整治后的渠道上，根據(jù)其運用要求，綜合考慮所在渠道的上下游水位、底寬、兩岸坡比后確定水閘采用開敞式。上游設(shè)置漿砌石和混凝土防護，下游設(shè)置消能防沖設(shè)施，兩側(cè)采用混凝土圓弧翼墻或一字墻連接。

2.3 坑塘工程

坑塘主要用來蓄水，基本在項目區(qū)內(nèi)現(xiàn)有坑塘的基礎(chǔ)上進行清淤擴挖形成。每個坑塘的容積需考慮地形地質(zhì)條件、灌溉需水量、蒸發(fā)量及滲漏量后綜合確定。對于單獨控制灌溉地塊的坑塘，其蓄水容積不小于1萬m3，坑塘擴挖時盡量利用村莊未利用土地進行擴挖。對于坑塘設(shè)計底高程，需考慮現(xiàn)狀地下水位，盡量避免水下開挖，設(shè)計底高程按高于現(xiàn)狀地下水位1.0m確定?？犹吝吰赂鶕?jù)地質(zhì)條件、蓄水位等經(jīng)過邊坡穩(wěn)定計算后確定。

2.4 連通工程

連通工程是連通坑塘和渠道的引水建筑物，其引水方式首選“閘涵控制+引水管道”的自流引水方式。連通的管道應(yīng)短而直、水頭損失小且管理運用方便。對于引水口為同一個，但是供水目標為不同坑塘的連通管道，在管道的末端設(shè)置節(jié)制閥，以控制坑塘的水量。引水管道的管材結(jié)合工程實際情況，考慮投資影響，采用了預(yù)制混凝土圓管。

2.5 揚水點

揚水點根據(jù)灌溉地塊的位置，布置在渠道或坑塘上。依據(jù)地塊需要的灌溉流量，分為單泵揚水點和雙泵揚水點兩種型式。主要由吸水坑、閥門井、流量計井及配電室4部分組成，其設(shè)計揚程根據(jù)吸水高程、壓水高程、管路損失及安全壓力進行確定。

2.6 田間工程

項目區(qū)內(nèi)農(nóng)田基本都布設(shè)了低壓管道，僅需對灌溉水源進行替換。通過渠道或坑塘邊設(shè)置的揚水點及其后的干支管與現(xiàn)有的低壓管道進行連接，水源由現(xiàn)有深井替換為渠道或坑塘，充分利用外來引水，抽水至田間進行灌溉。干支管埋設(shè)于地下，其坡度隨地面坡度變化而變化。根據(jù)項目區(qū)種植作物情況，設(shè)計灌溉制度以冬小麥為主要依據(jù)，確定合理的灌水周期和灌水定額，從而確定各個揚水點的設(shè)計流量。

3.工程存在不足

目前工程已經(jīng)按批復(fù)建設(shè)內(nèi)容實施完成，尚未進行竣工驗收。經(jīng)過冬季引黃運行一次，結(jié)合現(xiàn)場運行情況，總結(jié)出以下不足之處：

一是在設(shè)計過程中，應(yīng)重視外業(yè)測量。該項目由于設(shè)計周期極短，涉及項目區(qū)域大，測量范圍沒有涉及整個項目區(qū)，在項目實施過程中，由于現(xiàn)場地形條件的變化及占地協(xié)調(diào)問題，引起的坑塘位置及田間干支管道調(diào)整的變更較多。

二是根據(jù)引水過程看，渠道和坑塘的滲漏量較大。在設(shè)計過程中，曾考慮過對渠道和坑塘做防滲處理，但是由于投資限制，審批取消了此項設(shè)計。隨著工程的運行，如有合適條件，可對渠道及坑塘進行防滲處理，以便充分利用外來引水。□

2017-09-18

栗 萍，女，漢族，河北省水利水電勘測設(shè)計研究院，高級工程師。