介休市橡膠壩引水灌溉工程初步設計

翟江波

（太原市水利勘測設計院，山西 太原 030002）

介休市橡膠壩引水灌溉工程初步設計

翟江波

（太原市水利勘測設計院，山西 太原 030002）

介紹了介休市橡膠壩引水灌溉工程概況，分析了工程建設的必要性與可行性，闡述了引水灌溉工程的設計思路，管灌加壓泵站設計以及田間灌溉工程設計等。項目的實施可以有效地提高水資源利用率，并對當地的農業生產起到積極的作用。

橡膠壩；水資源利用率；灌溉工程設計；介休市

1 工程概況

介休市位于山西省中南部，總面積744 km2，屬于干旱半干旱大陸性氣候，四季分明?？h境內多年平均降水量433 mm，多年平均蒸發量1 644 mm；多年平均氣溫10.7℃，最大風速21 m/s，日照時數2 424 h，最大凍土深63 cm。

橡膠壩引水工程位于介休市城北，項目區土地總面積2 020 hm2，耕地面積1 538 hm2，設計灌溉面積1 333 hm2。該區屬于晉中盆地汾河河谷沖積平原的一部分，為河谷沉積堆積型地貌。與工程關系密切的區域邊緣出露的主要地層有新生界第四系中更新統、上更新統和全新統，厚度較大。區域地下水類型主要為松散巖類孔隙水。灌區范圍內土壤類別主要為黃土質褐土性土和草甸土。工程擬在汾河上新建一座橡膠壩，攔蓄汾河三壩的棄水。同時新建一座管灌加壓泵站取代現有的移動高灌站，以滿足汾河灌區灌溉用水。工程總供水量每年306萬m3，設計流量0.42 m3/s，均為農業灌溉用水。工程完工后發展管灌面積300 hm2，滴灌面積33.33 hm2，改善渠灌面積1 000 hm2。

工程設計內容包括：新建1座橡膠壩工程，橡膠壩高2 m，長180 m，庫容39.5萬m3；新建一座管灌加壓泵站，埋設管徑250 mm干管4.604 km，管徑160 mm支管29.17 km，新建配套大棚滴灌33.33 hm2。其中，一號分干管上設置2座檢修井，1座流量計井，2座排水閥井和2座排氣閥井，二號分干管上設置2座檢修井，1座流量計井，1座排水閥井和2座排氣閥井。

2 工程建設必要性和可行性分析

2.1 項目區自然資源較豐富

項目區土地資源豐富，光熱組合好，雨熱同季，土層深厚，適宜多種農作物生長，通過節水灌溉項目建設和推行綜合節水措施，既可以達到節約水資源的目的，也可以增加農產品產量，提高農產品品質，增加項目區農民收入。

2.2 具備一定的農業基礎設施條件

國家和地方政府對農田基礎設施建設的重視，為發展節水灌溉農業創造了前提條件。項目區已具備一定的農田基礎設施條件，包括灌排工程系統、水土保持系統、農村電網系統等。

2.3 具有很好的區位優勢和較好的社會經濟條件

項目區具備良好的交通運輸條件，靠近城市，區位優勢較好，農產品市場潛力大。農業基礎設施和技術服務體系建設已初具規模，農業科技力量較為雄厚，有管理和實施大中型灌區節水改造項目的經驗。項目區干部群眾對實施節水灌溉項目和村鎮集中供水工程項目有很高的積極性。

2.4 資金配套能力較強

介休市經濟發展迅速，財政收入增長較快，有能力為項目建設籌集配套資金。配套資金主要為地方財政資金配套和項目區農民自籌資金。各項目區均為當地政府重視的農業地區，且當地政府和農民建設節水灌溉項目和村鎮集中供水工程的積極性很高，自籌資金較踴躍。

3 工程設計方案

橡膠壩引水灌溉工程新建管灌加壓泵站一座，水源取自橡膠壩建成后的水庫，泵站加壓后，通過2條干管供往管灌區進行灌溉。其中，一號分干管上設置2座檢修井，1座流量計井，2座排水閥井和2座排氣閥井，二號分干管上設置2座檢修井，1座流量計井，1座排水閥井和2座排氣閥井。

3.1 水源工程設計

3.1.1 橡膠壩工程

新建橡膠壩位于汾河三壩下游約33 km處，壩高2.0 m，長180 m，為充水式枕式結構，壩袋材料采用維綸帆布2層及氯丁膠3層組合，內壓比為1.4，厚度約6.5 mm。橡膠壩袋分3段布置，中間設兩中墩，墩寬1.5 m。墩間距均為50 m。因橡膠壩有溢流的要求，為使壩袋防震、防磨，并且縮短壩袋周長，采用雙錨固點。

橡膠壩主汛期7—8月應塌壩運行。為確保防洪安全，汛期應做好上游的防洪預報，為橡膠壩的運行管理提供可靠保證。運行時在工程建成后的管理過程中不斷總結經驗，改進運行方案。

介休市全年最冷月平均氣溫-6.8℃，冬季橡膠壩袋內及庫區都會結冰。冬季運行需在上下游破冰，應禁止游人進入。對壩袋內結冰采取化冰措施前，禁止調節壩高。冬季結冰前調節壩高，控制壩高與上游水位齊平，以減少上游結冰對壩袋的影響，春季化冰時，根據上游的水面冰凌情況，適時調節壩高下泄冰塊，冰棱下泄后，壩袋充至設計壩高。

3.1.2 管灌加壓泵站工程

管灌加壓泵站的進水池采用橡膠壩建成后的水庫，泵站加壓后，通過兩條分干管供往管灌區支管上的出水栓，每條干管控制區域有4個出水栓同時工作，且分布在兩條相鄰支管上。

泵站設計流量0.08 m3/s，出水管管徑為250 mm，水泵選用單級單吸強自吸離心泵，不設備用泵。泵站廠房為矩形，長9 m，寬6 m。共分為安裝間層和水泵層兩層。安裝間層高程732.00 m，水泵層高程730.00 m，水泵安裝高程730.60 m。

3.2 田間灌溉工程設計

管灌工程：灌區發展管灌300 hm2。管灌管網設置干管、支管兩級固定管道，支管間距100 m，給水栓均勻布置于支管上，間距50 m。干管、支管及管件材料均采用PE，埋設于地下，覆土厚度不小于0.8 m。干管管徑250 mm，支管管徑160 mm，給水栓直徑110 mm。

滴灌工程：灌區發展滴灌33.33 hm2。規劃建設80 m×8 m（長×寬） 設施蔬菜大棚，每棟大棚占地0.133 hm2，棚內0.067 hm2，棚前空地0.067 hm2，每棟大棚為1個滴灌單元，支管沿棚長方向布置，毛管垂直于支管、平行于溫棚寬度方向布置。在棚內建6 m3磚砌體升溫池，長3.0 m、寬2.0 m、深1.0 m，從輸水管將水引至升溫池，再從升溫池抽入支管中進行滴灌。

3.3 機電及金屬結構設計

橡膠壩總容積為1 111.4 m3。為保證壩體排水安全可靠，根據泵房設計位置及壩體充水高度，結合塌壩排水時間要求，確定水泵參數及水泵臺數，選擇4臺水泵，其中一臺備用，水泵均選用單級雙吸離心泵，型號300S-330（1）C，揚程4～7.5 m，流量1 150～1 240 m3/h，配套電機功率55 kW。

管灌加壓泵站通過兩條分干管供往管灌區支管上的出水栓，每條干管控制區域有4個出水栓同時工作，且分布在兩條相鄰支管上。選用1臺單機流量0.08 m3/s水泵，不設備用泵，泵站水泵選用的單級單吸強自吸離心泵。

4 結論

引水灌區的水源主要為汾河水，通過無壩引水，在汾河沿岸建有4座固定高灌站，一座移動高灌站，利用高灌站提引汾河水進行灌溉。通過本次改造設計，灌溉水利用率大幅提高，同時有利于增強農業發展后勁，增加農民收入，并對當地環境的改善起到積極的作用。

S274.2

C

1004-7042（2017）04-0033-02

翟江波（1987-），男，2009年畢業于長春工程學院水利水電工程專業，助理工程師。

2017-02-08；

2017-03-16