水库中型灌区节水配套改造工程分析

娄志香，宋洪杰

（1.山东省临朐县大关水库运行维护中心，山东 临朐 2626142；2.山东省临朐县冶源水库运行维护中心，山东 临朐 262600）

水库中型灌区在国内农业灌溉领域发挥着重要的作用，同时也使农业增产和发展有了良好保障。但水库中型灌溉在发展中和发达国家之间还存在较大差距，导致在农田灌溉中出现过度浪费水资源的问题，严重情况下还会产生严重损失，为此需要采取有效措施提升水库中型灌区的灌溉效率。在可持续发展相关战略支持下，通过不断研究，水库中型灌区节水配套工程也逐渐发展起来。

1 工程概况

临朐县大关水库在淮河支流汶河上游和县城东南部，国家五A 级旅游景区国家森林公园沂山东麓。水库兴建于1978年3月，于1979年10月建成，整个流域控制面积为47.6km2，水库的容量总和为2298 万m3，该水库的主要功能是防洪，同时兼顾灌溉、发电、养殖、旅游等功能的综合性水利工程。水库中的水位校核结果是247.38m，对应库容是2298 万m3，相关设计水位是245.66m，对应库容是1914万m3；在汛期阶段的水位限制是240.50m，对应库容是1010万m3，兴利水位是240.50m，对应库容为1010 万m3；兴利水库容量为777.6 万m3，死水位是233.30m，对应死库容是232.4 万m3；调洪库总体容量是1288 万m3。该水库属于中型水库，相关防洪标准需要按照每100年一遇洪水标准进行合理设计，同时按照1000年一遇洪水标准进行校核，此次工程等别为Ⅲ等，核心建筑物级别是3 级，将地震防烈度设置成Ⅷ度。

水库枢纽工程涵盖溢洪道、闸、放水洞、大坝等部分构成。大坝主坝是黏土心墙砂壳坝，其中坝顶整体高程是251.10m，坝顶宽度是8m，坝顶轴线长度为620m，坝高最大结果为27m；副坝属于均质坝，坝高最大是10m，坝顶高程是251.3m，坝顶长度为120m；溢洪道进口区域高程为240.5m，溢洪闸属于两孔钢平板闸门，各孔高度为5m，净宽度为7m，泄洪最大量是每秒400m3，其中放水洞是型号为1.5×1.5 钢筋混凝土，设置有压箱涵，闸门具体形式属于一孔钢平板门，对应设计流量是每秒11m3。水库下游相关保护对象主要包括昌乐县高崖库区及鄌郚镇、临朐县沂山风景区及蒋峪镇、坝后国防通信光缆、大型水库—高崖水库、长深高速公路、221 省道、227 省道、224 省道等，整体保护人口为3.9 万，整体耕地面积是5.1 万亩，所处地理位置十分关键，因此在2005年被我国防汛抗旱总指挥部当成全国重点防洪中型水库。

2 水库中型灌区节水配套改造意义

当下水库中型灌区存在资金投入不足、修建质量不高的问题，同时因为长期应用，不断经历风吹日晒，形成了十分严重的自然老化现象，影响灌区工程效益，无法达到灌区目标效益。为了进一步激发水库中型灌区效益和作用，提升灌区灌水利用率，不断改善和扩大当下农田灌溉面积，提升灌区农业产量和生产能力，促进灌区农业经济实现可持续发展，对于灌区水利工程节水配套改造拥有重要意义。

为此在水库中型灌区的节水配套工程改造中，应该坚持节水增效为核心，促进水资源的持续利用；坚持农业发展作为基础主线，不断强化基础农业设施建设工作，提升农业领域综合生产能力，为促进农业生产实现现代化生产创造良好条件。将主干渠等各种已建渠道的修理维护工程、支渠以及农渠下斗等农田配套建设作为核心措施，促进灌区基础水利设施实现有效改造和巩固，扩大旱涝保收农田和灌溉面积，使灌区农作物实现稳定高产。

3 水库中型灌区节水配套改造策略

3.1 工程布置

在工程某干渠和支渠初步形成了一定的网络规模，但其中局部渠系布置工作不够合理，导致渠道严重淤积，生长较多杂草，对支流的过流能力产生了直接影响，降低灌溉保证率。此次设计的基础原则为以当下灌区渠系发展现状为基础，合理连接全新导托渠，同时对立新导托渠以及北干渠渠道实施防渗、加固和清淤处理，实施衬护处理，促进渠系建筑物得以有效配套完善，同时提升整体农业生产力和灌溉保证率，增加农民收入，保障农民身体健康。因为此次改造工程主要是在原有渠道上实施加固、续建，所选项目都是能够影响灌区效益的卡脖子工程和险工险段，通过有效的加固处理，能够提升整体工程效益，渠道加固后整体走向基本维持不变，和立新导托渠联通，结合工程现实需求，有效添加适合渠系建筑物，促进激发灌区效益。

3.2 灌区渠道加固

结合工程现实状况分析，以其中某干渠某段作为加固改造段，选择混凝土预制块护坡方案开展工程施工工作，相关方案如下：水库中型灌区的北干线渠道底部计划选择混凝土浇筑方案进行施工，选择C15 型号混凝土，通过现场浇筑的方法针对渠道底部实施合理衬砌，相关厚度是0.1m。针对渠道边坡选择0.08m 厚的预制块实施衬砌时，选择C15 型号的混凝土，相关预制土块宽×高标准为0.4m×0.1m，坡比是1:1.25，预制块相邻缝隙可以选择通过M10 水泥砂浆实施勾缝处理，压顶以及底板等区域可以按照每5m 的距离设置横缝，其中缝隙宽度是2cm，缝隙内部可以选择沥青杉板实施填充处理，立足技术层面分析，可以选择预制块开展工程施工，这也是一种应用范围较广的施工方法，可以有效改善水库中型灌区所存在的渠道冲刷和渗漏等问题，对于其中基础变形问题拥有良好的适应能力，人员投入相对较少、经济成本相对较低，方便灌区渠道加固工作顺利实施。

傍山段的渠道加固中。因为该水库中型灌区施工渠道涉及部分傍山渠道，在具体实施工程改造过程中，而山体边坡土方涉及较大开挖量，结合现场工程实际状况分析，计划选择仰斜式混凝土挡土墙，选择C20 型号混凝土，在工程施工段的改造工程中，可以选择立新导托渠断面。相关施工方案如下：仰斜式挡土墙在采用C20 混凝土进行施工中，要求将墙顶宽度设置为0.15m，墙体高度设置为4.2m，渠道底层宽度设置为3m，墙地宽度设置为0.3m，迎水坡度是1:0.5，混凝土衬砌厚度是0.1cm，下方设置厚度为0.05 厚的砂卵石垫层。立足于技术角度分析，相关节水配套工程改造拥有技术先进、经济成本低、施工简单等优势，对于进一步加固灌区傍山段渠道拥有良好效果。

3.3 改造效益

立足于灌区内农田的正常灌溉要求，实施有效的节水配套改造。在结束工程的配套改造后，能够进一步减少农田种植中对灌区节水设施维护费用的支出，有效减少灌溉施工时间，减轻当地农民经济压力和经济负担，提升整体经济收入。在灌区渠道实施防渗处理后，能够进一步控制灌溉水流的渗漏流失，避免田间渗漏对农田的次生潜育化和潜育化问题，帮助渠道沿岸自然植被和农作物生长合理改善种植环境。

改造工程的顺利实施进一步提升了水库中型灌区内水资源利用系数，从原本的44%进一步提升至62%。通过合理计算，能够得到该地区平均每年每公顷农田灌溉水资源的节约总量，而项目区域平均每年能够节约大量灌溉水。不但可以满足该地区内的农作物灌溉需求，还可以为未来发展储备充足水资源，实现促进农田灌溉可持续发展的目标，对于保障农产品产值和生产能力具有重要意义。

在生态环境效益和社会效益方面，通过此次项目实施，进一步减少农田灌溉用水支出，形成全新灌溉用水秩序，通过针对水库中型灌区实施合理的配套改造，能够提升农田用水保证率，不断完善农田灌排系统，改善灌溉用水不足问题，为灌区形成良好社会治安和生态环境提供基础条件，能够有效优化灌区环境。

4 未来灌区建设发展建议

在未来灌区建设发展中，应该不断加快依法治水进程，将灌区管理和水利建设融入法制管理轨道中，积极宣传《灌区干渠管理十不准》《水土保持法》《水法》，提高灌区人民水利法规意识，使广大民众可以自觉维护基础水利设施，有效节约用水。

促进水利管理制度实现深化改革，加强专业管理能力，大力倡导节约用水和计划用水，合理改善当下的灌、漫、串等现象，同时在渠系工程改造配套完善的同时，按照超量加价、计量用水、按方定量的有效用水管理方法实施。建议相关物价部门能够快速推出各种全新水价标准，促使水管单位能够实现以水养水目标，形成良性工程循环。提升管理人员综合素质，对管理人员分批分期实施水利专业知识培训，使其更好地服务社会、科学管理灌区。

5 结语

综上所述，在农作物种植生产中水库中型灌区发挥着重要的作用，但随着科技进步，当下灌区节水设施已经无法满足水库中型灌区运行要求，导致灌区内存在严重的水资源浪费现象。当下，我国各个领域人士逐渐认识到水资源短缺问题的严重性，为此需要高度重视水库中型灌区相关节水改造问题，扩大资金投入，形成有效的人才引入策略，优化灌溉设备，促进实现水资源的可持续发展。