瓠杓岭引榕灌区续建配套与节水改造设计分析.pdf
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1、第11期2023年11月文章编号:16 7 3-9 0 0 0(2 0 2 3)11-0 0 8 9-0 2陕西水利Shaanxi Water ResourcesNo.11November,2023构岭引榕灌区续建配套与节水改造设计分析杜成祥(广东省水利电力勘测设计研究院有限公司,广东广州510 6 10)【摘要灌区作为一项重要的农业基础设施建设工程,对于维护农田水利安全、优化发展农业生产具有不可替代的重要作用。节水改造工程是提高农业整体效益、推动新型农业现代化建设的重要举措。针对揭西县狐构岭引榕灌区节水改造进行系统深入的研究,介绍引榕灌区的基本情况,阐述续建配套与节水改造的必要性,提出有效提
2、高灌溉水利用系数的工程设计内容,论证改造完成后的效益情况,结果可为其它灌区节水改造提供借鉴。【关键词引榕灌区;灌溉农业;节水改造;水利工程中图分类号S274.3文献标识码B区现代化建设,是促进农业结构调整,促进水资源合理开发1工程概况和高效利用的重要措施,也是实现二十一世纪农业水资源可狐岭引榕灌区是揭西县一宗重点中型灌溉截洪工程,持续利用和国民经济可持续发展的重要举措。位于广东省东部、榕江南河中上游,利用岭拦河闸坝拦3灌区工程设计分析蓄榕江南河水引水灌溉,其兴建于二十世纪五十年代,距今已运行六十余年,灌溉区域涵盖钱坑镇、凤江镇以及金和镇三个行政镇,灌区干渠部分包括总干渠、北干渠、东干渠以及和南
3、支渠。由于工程运行时间长,原设计标准低,现各渠系输水困难,已不能满足灌区农业和人们生活用水要求,严重影响了灌区农业经济发展和人们生活水平提高,为解决这个问题,巫需对构岭引榕灌区进行续建配套与节水改造。瓢岭引榕灌区由渠首拦河闸坝和引水渠道及其渠系建筑物组成,设计灌溉面积5.0 3万亩,总受益人口约2 0 万人,灌区工程主要包括灌溉渠道以及泄洪闸、节制闸、桥梁、过水涵等渠系建筑物。主要灌溉渠道由总干渠、北干渠、东干渠以及和南支渠组成,其中总干渠已完成渠道整治,北干渠长10.8 7 km、东干渠长4.7 9 km、和南支渠长6.0 6 km,渠道总长2 1.7 2 km,渠系建筑物共10 2 座。2
4、灌区工程建设的必要性揭西县抓构岭引榕灌区是揭西县农产品的主要生产基地,也是当地农业和农村经济发展的重要基础。灌区工程距今已运行六十余年,由于工程运行时间长,原设计标准低,渠道崩塌、淤积,渠系建筑物老化、破损严重,致使水资源利用率偏低,“卡脖子旱”频繁发生。现干渠输水困难,已不能满足灌区农业用水要求,农田灌溉水有效利用系数不到0.5,严重影响了灌区农业经济发展,同时因灌区年久失修,灌溉水利用系数逐年减小,灌溉效益逐年降低。因此,根据新时期经济社会发展对灌区工程的要求,灌岭引榕灌区干渠部分主要包括北干渠、东干渠、和南支渠以及泄洪闸、节制闸、分水闸、桥梁、过水涵等渠系建筑物。渠道改造总长为2 1.7
5、 2 km,其中北干渠长10.8 7 km、东干渠长4.7 9 km、和南支渠长6.0 6 km。改造渠系建筑物共102座,其中进水闸3座、节制闸13座、泄洪闸2 座、分水闸19 座、渡槽1座、过路涵8 座、反虹涵4座、放水涵37座以及交通桥15座。3.1渠道平面布置构岭引榕灌区现状渠系布置较为合理。渠系经过多年的运行和改造,证明能合理的调节水资源利用。通过工程的布置,灌区内高程不等的耕地均能灌溉,说明现有渠系布置比较合理。同时为了减少征地拆迁,降低投资,避免引起不必要的社会问题,灌区基本按照原渠线布置,不作较大的改动。3.2渠渠道纵断面设计岭引榕灌区干渠部分渠道水面线采用明渠非恒定均匀流水面
6、线推求方法计算。考虑到节制闸有控制水位的要求,自各渠道渠尾推起,根据复核后的设计流量推算水面线。水面线推求分段原则:每一计算段底坡一致,流量一致,有水闸、渡槽等渠系建筑物的位置必须分段。3.3渠渠道横断面设计3.3.1渠道改造措施工程运行近几十年来,没有发生过较大规模地质灾害及破坏性地震,灌区部分区域处于低丘、丘陵,农田相对集中收稿日期2 0 2 3-0 6-0 8作者简介杜成祥(19 9 6-),男,江西丰城人,助理工程师,主要从事水工建筑设计工作。89第11期2023 年11 月在低洼及平原区域。部分渠道依山而建,渠道附近边坡多为低边坡,由全风化状的砂岩、粉砂岩和混合岩等组成,为土质边坡,
7、在自然条件下稳定性较好。各渠道渠堤填土主要为粉质粘土、粘土等,由砂岩、粉砂岩和混合岩等风化而成,抗冲刷能力较强,堤身基本稳定。各渠道渠基多为全风化带或冲积粘性土,渠基基本不存在抗渗稳定、抗滑稳定等问题,大部分渠基工程地质条件较好。渠道大部分内坡未进行衬砌防护,局部渠段在水流长期冲刷作用下,发生塌,渠水主要通过渠堤身和渠基向外渗漏。所以抓岭引榕灌区主要为渠道节水防渗改造工程,提升渠道节水防渗、防冲能力,提高渠道的衬砌率,提高渠系水利用系数和输水环节的水利用系数,并对渠道淤积段进行清淤。3.3.2渠道断面形式比选渠道断面型式一般分为三大类:直墙式断面、斜坡式断面及直斜复合式断面,根据工程实际及地形
8、情况每一类可派生出多种、多级型式断面。其优缺点为:直墙式断面具有堤身断面小,工程占地少,但立面单调生硬、亲水性差,地基应力大,工程费用高等缺点;斜坡式断面则较为自然生态,亲水性好,地基应力小,工程费用低等优点,但堤身断面大,工程占地较多;直斜复合式断面优缺点则介于上述两者之间。瓢岭引榕灌区渠道现状为明渠,渠道现状大部分为土渠。横断面型式主要以梯形为主,在个别渠道的局部渠段横断面为矩形,为了减少开挖回填量及占地面积,并保持原断面的过水断面面积,尽量利用现有渠道及渠堤断面,故基本维持现有渠道断面形式采用梯形断面和矩形断面。3.3.3渠道护岸结构及衬砌比选渠道衬砌既经济又便于施工的一般有砼衬砌和浆砌
9、石衬砌两种型式。经比较,浆砌石衬砌厚度较大,而砼衬砌不仅具有渠道断面小,同时还具有工程投资小,质量好控制等优点。因此,本次干渠部分渠道横断面设计采用现浇C25砼“三面光”衬砌。衬砌厚度为10 0 mm,渠底设10 0 mm厚砂石垫层。渠道砼衬砌纵向每5m设一道横向伸缩缝,横向在渠底两侧设两条纵向伸缩缝,缝宽2 0 mm,缝内塞聚乙烯闭孔泡沫板。北干渠B0+000B5+530段为避免岸坡脚受淘刷破坏,在河道坡脚位置进行固脚。护脚挡墙常用型式主要为混凝土挡墙方案以及M7.5浆砌石方案,综合对比两种方案,断面尺寸相同情况下,两种方案造价相当,但混凝土方案耐久性高于浆砌石方案,综合考虑本工程推荐采用混
10、凝土方案。矩形渠道断面常用衬砌形式一般选择现浇混凝土衬砌、混凝土预制槽、砌石衬砌以及砌砖等。从经济方面比较,矩形断面型式中砌砖方案经济最优,混凝土预制槽方案经济优于现浇混凝土衬砌方案,但混凝土预制槽及砌砖侧墙耐久性较差,后期运行管理过程中极易损坏。因此,基于经济性以及方案耐久性等方面综合考虑,本工程矩形断面型式采用现浇混凝土衬砌方案。3.3.4横断面尺寸渠道横断面以灌溉加大流量复核过水断面面积,当复核所需的断面面积比现状渠道断面面积大时,则适当加大渠道断面;当复核所需的断面面积比现状渠道断面面积小时,则断面基本维持现状断面面积大小。3.3.5渠道边坡根据灌溉与排水工程设计规范(GB50288-
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