鄭秀麗

（朔州市水利勘測設計院，山西 朔州 036002）

朔州市南高灌灌區(qū)節(jié)水工程設計簡述

鄭秀麗

（朔州市水利勘測設計院，山西 朔州 036002）

朔州市南高灌灌區(qū)位于山西省大同盆地的西南部，地處朔州市山陰縣境內(nèi)，控制總土地面積66.7 km2，設計灌溉面積0.39萬hm2，有效面積0.27萬hm2，是朔州市主要自流灌區(qū)之一，灌區(qū)水源為桑干河干流上的東榆林水庫。結合工程區(qū)實際特點，對渠道、襯砌結構、節(jié)制分水閘以及金屬結構等進行了設計，保證了灌區(qū)的持續(xù)發(fā)展。

節(jié)水工程；建筑物設計；斷面設計

1 概況

1.1 工程概況

南高灌灌區(qū)規(guī)劃節(jié)水面積0.27萬hm2，實施節(jié)水改造面積0.076萬hm2，通過改造達到年節(jié)水71.03萬m3，節(jié)水區(qū)灌溉水利用系數(shù)由0.5提高到0.65。本次南高灌灌區(qū)節(jié)水改造工程的主要項目為：對一支渠0+ 100—8+200段進行防滲改造，長8.1 km，更新改造一支渠建筑物23座，配套建設0.076萬hm2的田面工程。

1.2 水文氣象條件

南高灌灌區(qū)系北溫帶較干燥的大陸性氣候，干旱、寒冷、多風，溫差大。年平均氣溫為7℃，年最高氣溫出現(xiàn)在7月份為40.5℃，最低氣溫出現(xiàn)在一月份為-32℃，作物生長期平均氣溫約17℃左右。冰凍期約150天，最大凍土深度為1.3 m。灌區(qū)內(nèi)四季多風，尤以冬春最甚，風向多為西北、西南，全年大風日數(shù)以春季最多，風力較強，最大風力7級，最大風速為20 m/s，年平均風速為2.7 m/s。受季候風的影響，降水量少而集中，平均降水量為320～450 mm，降水主要集中在6—8月份，占全年降水量的70%左右。

1.3 地質構造

南高灌灌區(qū)位于大同盆地，四周山丘環(huán)繞，是一個由盆邊向盆底逐漸傾斜的洪積、沖積平原。整個大同盆地在洪積、沖積物之下廣泛分布著第四紀早期的湖相沉積物，局部地區(qū)湖積物出露地表。桑干河水系貫穿大同盆地，沿河兩岸階地平坦寬廣，土層深厚、土質良好，由于沖積平原堆積基準面的變動，形成兩級平原，即一級階地和二級階地，是大同盆地平原部分的核心，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地。其地下水類型以孔隙水為主，屬沖湖積平原孔隙含水層。地表和淺部以沖積，淤積的亞沙土、亞粘土為主，土質很細。

2 工程建設的必要性

近年來，由于降雨量減少，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結構的調(diào)整，經(jīng)濟作物種植比例逐年增長，用水量相對集中且增大，加之流域上游許多水利工程的興建，致使河道來水量逐年減少，灌溉水源嚴重不足，大量開采地下水，造成地下水位下降，灌區(qū)內(nèi)土地鹽堿化，嚴重影響了灌區(qū)內(nèi)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展。其次灌區(qū)運行30多年，渠系建筑物超期服役，嚴重老化，水毀、凍漲、人為破壞致使許多建筑物和防滲工程不能正常運行，甚至出現(xiàn)阻水現(xiàn)象，嚴重影響了灌區(qū)工程的輸水能力。隨著社會和經(jīng)濟的發(fā)展，供需水矛盾進一步尖銳，所以，采取有效措施，加大節(jié)水投入，合理利用水資源，節(jié)約灌溉用水是十分必要的。

3 工程設計

3.1 工程等級

南高灌灌區(qū)為自流灌區(qū)，最大引水流量2.32 m3/s，工程等別為Ⅳ等，干渠及干渠建筑物工程級別為5級。

3.2 渠道設計

3.2.1 渠道流量確定

灌溉渠道的設計流量是指渠道在正常過水情況下的流量，與渠道所控制的灌溉面積大小、作物灌溉制度以及渠道的工作制度有關。本灌區(qū)干、支渠采用續(xù)灌，斗農(nóng)渠輪灌工作制度，依據(jù)灌區(qū)設計灌水率及灌溉面積，確定各級渠道設計流量。據(jù)設計水平年P= 50%灌水率圖可知，設計凈灌水率為0.231 m3/s/萬畝。

3.2.2 渠道糙率及縱坡的確定

干渠為梯形斷面，采用M7.5漿砌石擋土墻加復合土工膜防滲襯砌型式，渠道底部采用M7.5漿砌石砌筑，根據(jù)規(guī)范要求，結合類似工程經(jīng)驗，渠道糙率取0.025；一支渠采用C20混凝土預制板加復合土工膜襯砌型式，渠道糙率取0.017。渠道縱坡基本維持原設計縱坡，并按工程實際局部做必要的調(diào)整。渠道過水斷面設計在充分考慮現(xiàn)狀的情況下采用梯形斷面。

3.3 襯砌結構設計

預制混凝土板加防滲布方案：渠道采用C20預制混凝土板襯砌，在予制板下部鋪設防滲土工膜，土工膜采用一布一膜，膜厚0.2 mm，予制混凝土板與膜之間抹一層4.0 cm厚M2.5水泥砂漿過渡層，混凝土予制板厚8 cm，內(nèi)邊坡為1∶1。護堤頂部采用C20現(xiàn)澆混凝土壓沿，寬20 cm，厚10 cm。

M7.5漿砌石加防滲布方案:采用全斷面復合土工膜防滲，兩側采用M75漿砌石重力擋土墻護堤，頂寬0.3 m，內(nèi)邊坡均為1∶0.3，堤頂采用C15混凝土壓頂，厚10 cm。在渠底的防滲土工膜上，用原土進行覆蓋，厚30 cm，其上再砌筑30 cm厚M7.5漿砌石。防滲布高度超加大水位14 cm，漿砌石與膜之間抹一層2～5 cm厚黃泥過渡層，以免扎破土工膜。

3.4 節(jié)制分水閘

為了便于斗口取水，控制水位與流量以及方便運行管理，設置節(jié)制分水閘，分水閘中心線與干支渠軸線呈90°夾角布置。

節(jié)制分水閘由進口連接段、分水口段、閘室段、出口消能及海漫段組成。節(jié)制閘閘室段長2.0 m，閘室寬度1.0 m，閘室高2.2 m，閘底板采用C20鋼筋混凝土，底板厚20 cm。閘墩為C20鋼筋混凝土，厚35 cm。啟閉平臺和工作橋均采用C20鋼筋混凝土板，厚分別為20cm、10 cm，寬均為50 cm。由于閘室為矩形斷面，為與梯形渠道連接，進出口分別設置漸變段，長度均為2 m。斗門閘室段長2.0 m，閘室寬度0.8 m，閘室高2.2 m，閘底板采用C20鋼筋混凝土，底板厚20 cm。閘墩為C20鋼筋混凝土，厚35 cm。

4 金屬結構設計

4.1 設計依據(jù)與閘門工作參數(shù)

根據(jù)各閘門設置情況，以及水工設計提出的各閘門設計參數(shù)，按照《水利水電工程鋼閘門設計規(guī)范》（SL74—95）有關規(guī)定進行設計和選型，設計均采用平板鋼閘門，采用單吊點起吊，面板及側止水均設在門體的下游面，側止水采用不銹鋼，底止水采用條型橡皮。為了使止水嚴密，各門葉背水面左右兩邊柱上均設有兩個斜形反向滑塊。

門槽內(nèi)上、下游有護角，底檻，下游面還設有斜形支承塊，與閘門門體上的斜形滑塊配合，以保證止水嚴密。斗口門安裝時，將閘門門體和門槽埋件一起吊入閘槽，調(diào)整好后縫隙用水泥砂漿灌注。啟閉機均選用全封閉磁力鎖式螺桿啟閉機。

5 施工組織設計

根據(jù)氣象資料，安排在4～10月份進行施工，不安排冬季作業(yè)。

6 工程管理

灌區(qū)渠系及建筑物管理現(xiàn)行專業(yè)管理與群眾管理有機結合，要加強冬季管理，秋冬匯地后，要求管理人員打開退水閘等建筑物，使骨干渠系殘留的水退盡，以防止渠道凍脹破壞，保證渠系正常運行。

農(nóng)業(yè)節(jié)水是一個從水源開發(fā)利用到田間作物用水的系統(tǒng)工程，管理貫穿于整個系統(tǒng)之中，只有在重視工程節(jié)水技術，耕作栽培節(jié)水技術的同時，用科學方法狠抓用水管理，重視和加強節(jié)水管理，才能使節(jié)水農(nóng)業(yè)健康穩(wěn)步發(fā)展，促進本灌區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。

信息窗口

汾河三期水利主體工程10月底完工

據(jù)悉，總投資31億余元的汾河太原城區(qū)段治理美化三期工程水利主體工程將于今年10月底完工，整個三期工程將于明年年底完工。汾河三期工程治理完工以后，將滿足太原市百年一遇的防洪要求。此外，通過河道中建設布置的船閘，可實現(xiàn)全線12 km全段游船通行。

汾河太原城區(qū)段治理工程一、二期已于2012年完成，形成了總長20.5km的市中心景觀綠化長廊，包括柴村橋至勝利橋7 km的人工濕地，勝利橋至祥云橋13.5 km的蓄水工程。

汾河三期工程，北起汾河二期南延工程末端（祥云橋南500 m），南至晉祠迎賓路南2 000 m，全長約12 km。工程主要任務是防洪、蓄水、游船通行，以及為兩岸景觀建設搭建平臺和滿足2019年第二屆全國青運會水上運動比賽場地使用需求。三期具體分為水利工程和景觀工程兩部分。

汾河三期工程已于2016年8月底正式開工建設，截至今年5月底，已完成工程總投資的40%左右，正在與工程有交叉的土地、管線、園林等單位進行對接，排污暗涵、防滲墻、土方平衡等工程正在加緊施工。

（摘自《山西晚報》記者李晶）

S275

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1004-7042（2017）06-0028-02

鄭秀麗（1965-），女，2007年畢業(yè)于河北工程大學水利水電工程專業(yè)，工程師。

2017-04-02；

2017-05-13