【正文】 (萬(wàn)畝 ) hs—— 灌溉水利用系數(shù) 通過(guò)計(jì)算核定： 上壩干渠設(shè)計(jì)流量 Qs＝ ，加大流量 Qs＝； 南干渠設(shè)計(jì)流量 Qs＝ ，加大流量 Qs＝ ； 河西壩干渠設(shè)計(jì)流量 Qs＝ ，加大流量 Qs＝10m3/s； 單山壩干渠設(shè)計(jì)流量 Qs＝ ，加大流量 Qs＝5m3/s； 沿溝干渠設(shè)計(jì)流量 Qs＝ ，加大流量 Qs＝； 各渠道流量計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表 5— 1 渠道流量計(jì)算表 表 5— 1 序號(hào) 渠道名稱 控制面積 (萬(wàn)畝 ) 設(shè)計(jì)灌水率 (m3/s 萬(wàn)畝 ) 灌溉水 利用系數(shù) 流量 (m3/s) Q 設(shè)計(jì) Q 加大 1 上壩干渠 2 南干渠 42 3 河西壩干渠 10 4 單山壩干渠 5 5 沿溝干渠 由于西河灌區(qū)干渠控制面積都比較大，農(nóng)作物種植以小麥、大麥為主，種植比例較大，灌水輪期短，要求流量都較大，故取其加大百分?jǐn)?shù)的上限作為加大流量設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行流量確定。 （ 2）溢流壩：溢流壩壩面漿砌石部分脫落，壩體塌陷嚴(yán)重，壩基底部被掏空，基礎(chǔ)裸露 。梁架結(jié)構(gòu)由于年久失修，砼剝落，變形嚴(yán)重，閘體上部無(wú)閘房，致使啟閉設(shè)施銹蝕，無(wú)法正常運(yùn)行。 （ 2）溢流壩，全部拆除后重建，恢復(fù)原狀。 （ 5）泄沖閘：部分拆除原泄沖閘，原泄沖閘為 3 孔，每?jī)魧?2m，改建后的泄沖閘仍為 3 孔，改建方案為拆除原泄沖底板，采用 C20 鋼筋砼現(xiàn)澆底板，拆除原泄沖閘梁、柱，采用 C25 鋼筋砼現(xiàn)澆梁架結(jié)構(gòu)。 二、其他建筑物改建 分水閘：分水閘均為開(kāi)敞式，閘室底板采用 C20 鋼筋砼現(xiàn)澆，閘室側(cè)墻采用 C15 埋塊石砼現(xiàn)澆。設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)：汽車 — 8 級(jí)，履帶 —50。 骨干工程設(shè)計(jì)方案對(duì)比 本次改建項(xiàng)目采用兩種設(shè)計(jì)方案進(jìn)行對(duì)比分析：一是將部分凍脹破壞嚴(yán)重的渠段拆除后恢復(fù)原狀，然后采用現(xiàn)澆砼全渠段套襯； 二是將全渠段拆除后重新用漿砌石或漿砌石、砼預(yù)制板混合結(jié)構(gòu)襯砌。 河西壩干渠原渠為梯形斷面漿砌石襯砌，渠道損壞累積長(zhǎng)度達(dá)到 ，渠道損壞率為 55％。 河西壩干渠渠道襯砌形式比較表 原襯砌型式 工程現(xiàn)狀 運(yùn)行 情況 改建 形式 拆除 襯砌厚度（ cm 單公里造價(jià) （萬(wàn)元 ） 結(jié)論 漿砌石 砼套襯 底 坡 底 坡 漿砌石 渠道坡腳 60%程度不同被掏空，坡面 50%脫漿，渠底、坡面局部變形，裂縫。渠道老化損壞主要表現(xiàn)為：由于水流沖刷、浸蝕、凍融、凍脹破壞、渠底鼓脹、漿砌石開(kāi)裂、脫漿，渠坡隆起。 單山壩干渠渠道襯砌形式比較表 表 5— 4 原襯砌型式 工程現(xiàn)狀 運(yùn)行 情況 改建 形式 拆除 襯砌厚度（ cm 單公里造價(jià) （萬(wàn)元） 結(jié)論 漿砌石 砼套襯 底 坡 底 坡 漿砌石 渠道坡腳 55%程度不同被掏空，坡面 50%脫漿，渠底、坡面局部變形，裂縫。該段沿山而建，渠線復(fù)雜，為山洪多發(fā)區(qū)，山洪暴發(fā)沖擊破壞渠道，現(xiàn)渠道砼預(yù)制板 70％被破壞，砂漿勾縫 75％脫落，局部岸坡塌滑，渠道損壞累積長(zhǎng)度 ，渠道損壞率為72％。 上壩干渠渠道襯砌形式比較表 表 55 原襯砌 型 式 工程現(xiàn)狀 運(yùn)行 情況 改建 形式 拆除 襯砌厚度（ cm 單公里 造價(jià) （萬(wàn)元） 結(jié)論 漿砌石 砼套襯 底 坡 底 坡 漿砌石、漿砌石砼預(yù)制板混合結(jié)構(gòu)。 全部拆除 15 10 理由 由于上壩干渠沿山而建，為山洪多發(fā)區(qū)，山洪暴發(fā)沖擊破壞渠道，淤積嚴(yán)重，漿砌石、砼預(yù)制板混合結(jié)構(gòu)抗沖擊能力差，整體性弱，易被破壞，故采用漿砌石襯砌。 改建方案為全部拆除原渠段干砌石，采用 C15 細(xì)粒砼砌石重新襯砌，襯砌厚度渠底 30cm，渠坡 25— 30cm，墊層厚度40— 65cm，渠段每 8m 設(shè)置橫向伸縮縫。 全部拆 除 30 10 理由 由于沿溝干渠沿山而建，為山 洪多發(fā)區(qū)，山洪暴發(fā)沖擊破壞渠道，淤積嚴(yán)重，漿砌石、砼預(yù)制板混合結(jié)構(gòu)抗擊能力差，整體性弱，易被破壞，故采用漿砌石襯砌。由于改建段縱坡緩、 流 速小，水力沖擊作用小，且砼預(yù)制板具有易于維修等特點(diǎn)，加 上單公里造價(jià)較漿砌石稍低一些，故采用漿砌石、砼預(yù)制板混 合結(jié)構(gòu)襯砌。 經(jīng)維修無(wú)法正常維持運(yùn)行。 田間配套工程 51 2020 年度計(jì)劃在灌區(qū)內(nèi)新城子鎮(zhèn)和紅山窯鄉(xiāng)實(shí)施田間常規(guī)節(jié)水配套面積 7000 畝，其中：山頭村 2200 畝，高古城村2250 畝，趙定莊村 2550 畝。大力推廣適合本灌區(qū)的田間灌水技術(shù)，大畦改小畦，畦長(zhǎng) 30100m，寬 2— 4m，每畝約 5— 10 個(gè)畦田。 田間配套典型工程布置，斗、農(nóng)渠斷面設(shè)計(jì)見(jiàn)附圖。 53 項(xiàng)目主要建設(shè)內(nèi)容 2020 年度可研報(bào)告計(jì)劃實(shí)施的內(nèi)容 根據(jù)灌區(qū)實(shí)際情況，在科學(xué)論證、多個(gè)方案擇優(yōu)比較、突出重點(diǎn)、區(qū)分輕重緩急的原則下，我們依據(jù)“大型灌區(qū)續(xù)建配套項(xiàng)目管理辦法”的要求，對(duì)節(jié)水增效、效果明顯的骨干工 程進(jìn)行續(xù)建配套與節(jié)水改造，在全面完成 1999— 2020 年 六 個(gè)年度續(xù)建配套項(xiàng)目的基礎(chǔ)上選定下列項(xiàng)目計(jì)劃在 2020 年度實(shí)施。共配備金屬結(jié)構(gòu)閘門(mén) 162 扇，啟閉機(jī) 162 臺(tái)，閘槽埋件162 套。 西河灌區(qū)田間配套典型區(qū)選在高古城村，灌溉面積 2250 畝，布置斗渠 ，農(nóng)渠 ，毛渠 ，各類配套建 筑物 75 座，經(jīng)計(jì)算典型區(qū)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)為 171 元／畝。灌區(qū)田間渠系布置已基本形成，但田間配套水平較低，本次擬定對(duì)田問(wèn)渠系布置基本不變，支渠布設(shè)平行等 高線，斗渠垂直支渠。 全部拆除 30 10 理由 由于南干渠段縱坡緩，流速小，水流平穩(wěn)，破壞性較小，且預(yù)制板襯砌具有易于維修等特點(diǎn)，單公里造價(jià)較漿砌石低一些，故采用漿砌石、砼預(yù)制板混合結(jié)構(gòu)襯砌。 南干渠渠道襯砌形式比較表 表 5— 7 原襯砌 型 式 工程現(xiàn)狀 運(yùn)行 情況 改建 形式 拆除 襯砌厚度（ cm 單公里 造價(jià) （萬(wàn)元） 結(jié)論 漿砌石 砼套襯 底 坡 底 坡 漿砌石、砼預(yù) 制 板 混合結(jié)構(gòu)。 南干渠原襯砌形式為梯形斷面漿砌石、砼預(yù)制板混合結(jié)構(gòu)襯砌，現(xiàn)渠道砼預(yù)制板 75％被破壞，砂漿勾縫 70％脫落，局部岸坡塌滑，渠道損壞累積長(zhǎng)度 ，渠道損壞率為 75％。 滲漏水嚴(yán)重，過(guò)水能力差，嚴(yán)重影響灌區(qū)灌溉任務(wù)。 沿溝干溝原渠為梯形斷面干砌石襯砌，滲漏損失大，利用 49 率低，且沿山而建，渠線復(fù)雜，為出洪多 發(fā)區(qū)，山洪暴發(fā)沖擊 破壞渠道，現(xiàn)渠道干砌石 45％脫落，渠坡、渠底變形，岸坡塌陷、掏空，渠道損壞累積長(zhǎng)度 ，渠道損壞率為 70％， 經(jīng)方案分析對(duì)比，確定采用拆除重建方案。 經(jīng)維修無(wú)法正常維持運(yùn)行。雖然漿砌石、砼預(yù)制板混合結(jié)構(gòu)與漿砌石單公里造價(jià)相差不大，但漿砌石、鹼預(yù)制板混合結(jié)構(gòu)抗沖擊能力差，整體性弱，易被破壞，故不采用，而采用穩(wěn)固性能好，整體性強(qiáng)的漿砌石襯砌形式。 （ 3）上壩干渠全長(zhǎng) ，設(shè)計(jì)流量 ，擬定改建段長(zhǎng)度 2km，改建段樁號(hào) 15+600— 17+600，改建建筑物 6座，其中分水閘 2 座，車橋 1 座，渡槽 1 座，隧洞洞簾 1 座，涵洞 1 座。 單山壩干渠設(shè)計(jì)改建方案為：維持原渠道梯形斷面不變，對(duì)嚴(yán)重破損、嚴(yán)重變形的 渠段進(jìn)行拆除，鋪筑砂礫石墊層 40— 55cm，采用 C10 細(xì)粒砼砌石恢復(fù)原斷面，然后改建段全部全斷面采用 C20 砼現(xiàn)澆套襯，每 5m 設(shè)置橫向伸縮縫。 （ 2）單山壩干渠全長(zhǎng) ，設(shè)計(jì)流量 5m3/s，擬定改建段長(zhǎng)度 8km，改建段樁號(hào) 0+000— 8+000，改建建筑物 12 座，其 中分水閘 5 座，車橋 7 座。經(jīng)方案對(duì)比分析確定采用造價(jià)較低的第一方案。經(jīng)兩種方案造價(jià)比較，累積拆除渠段占改建段長(zhǎng)度的百分?jǐn)?shù)低于 65％，以第一方案為佳，否則以第二方案為佳。 跌水：采用垂直式跌水，跌水口為矩形斷面，胸墻采用 C15 砼砌石重力墻，消力池底采用 C20 砼現(xiàn)澆，側(cè)墻采用C20 砼現(xiàn)澆基礎(chǔ)為 C15 砼砌石。按無(wú)底坎寬頂堰進(jìn)行水力計(jì)算。 （ 7）金屬結(jié)構(gòu)及安裝工程設(shè)計(jì) 進(jìn)水閘閘門(mén)為平板式，閘板尺寸每塊為 ，啟閉機(jī)采用手搖螺桿式啟閉機(jī)。 （ 3）導(dǎo)流墻：部分拆除原導(dǎo)流墻后加長(zhǎng)原導(dǎo)流墻，原導(dǎo)流墻為漿砌石襯砌，導(dǎo)流墻長(zhǎng) 25m，底寬 4m，高 5m，改建方案為拆除損壞的漿砌石，采用 C15 砼砌石修補(bǔ)后加長(zhǎng)原導(dǎo) 44 流墻至 40m。 改建方案 （ 1）攔河壩：全部拆除后重建，恢復(fù)原狀。 （ 4）進(jìn)水閘：進(jìn)水閘底板沖刷嚴(yán)重，漿砌石基礎(chǔ)裸露，墩墻砼老化，部分塌陷，鋼筋裸露，裂縫嚴(yán)重。 (1)渠首工程改建 渠首樞紐始建于 1975 年，設(shè)計(jì)流量 25m3/s，主要由攔河壩、導(dǎo)流墻、溢流壩、進(jìn)水閘和泄沖閘組成，限于當(dāng)時(shí)的歷史條件，工程未能達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，且已運(yùn)行近三十年，其運(yùn)行年限已超過(guò)設(shè)計(jì)壽命，由于缺乏必要的資金維修養(yǎng)護(hù)，工程設(shè)施損壞，老化失修嚴(yán)重。 渠道墊層置換厚度表 渠道 名稱 置 換 厚 度 (cm) 陽(yáng) 坡 陰 坡 上 部 下 部 渠 底 上 部 下 部 計(jì)算值 采用值 計(jì)算值 采用值 計(jì)算值 采用值 計(jì)算值 采用值 計(jì)算值 采用值 上壩干渠 50 40 67 60 68 65 55 40 70 65 南干渠 50 40 67 60 68 65 55 40 70 65 河西壩干渠 45 40 67 50 60 55 50 40 65 55 單山壩干渠 45 40 60 50 60 55 50 40 65 55 沿溝干渠 50 40 67 60 70 65 55 40 70 65 渠道設(shè)計(jì)流量確定 本可研計(jì)劃實(shí)施的續(xù)建配套與節(jié)水改造項(xiàng)目，干渠按續(xù)灌方式設(shè)計(jì)，依據(jù)規(guī)劃水平年 (2020 年 )的灌溉制度和渠道控制灌溉面積重新核算后的流量作為本次改建渠道的設(shè)計(jì)流量。 Kz為了更有效的防止凍脹破壞，必須進(jìn)行抗凍脹計(jì)算。第一種設(shè)計(jì)方案每 5m 設(shè)置橫向伸縮縫，渠道渠底兩側(cè)坡腳處設(shè)置縱向伸縮縫。襯砌方案的 選擇主要根據(jù)原渠的損壞程度及渠道的水力要素來(lái)確定。本次設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)渠段地質(zhì)、氣象水文，具體分析渠道 破壞的原因，采取置換、加厚墊層等措施解決凍脹問(wèn)題 。 在選擇設(shè)計(jì)方案時(shí)，本著高標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，高起點(diǎn)施工， 37 高質(zhì)量建設(shè)的原則，擇優(yōu)選項(xiàng)，通過(guò)多種方案比較，借鑒和吸收了西河灌區(qū)幾十年建設(shè)和運(yùn)行中總結(jié)積累的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，盡可能使設(shè)計(jì)方案符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。 建設(shè)標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)國(guó)家《防洪標(biāo)準(zhǔn)》 (GB50201— 94)和《灌溉與排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范》 (GB50288— 99)劃分，西河灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造 2020 年度計(jì)劃實(shí)施項(xiàng)目屬中型三等工程，依據(jù)規(guī)范和設(shè)計(jì)流量，河西壩干渠、單山壩干渠及建筑物按 4 級(jí)設(shè)計(jì)，其余干支渠及建筑物按 5 級(jí)設(shè)計(jì)。 全面普及常規(guī)節(jié)水，因地制宜積極推廣高效節(jié)水技術(shù) 灌區(qū)首先要解決大水漫灌的問(wèn)題，以節(jié)水為突破口，普及常規(guī)節(jié)水，因地制宜，積極推廣各種高效節(jié)水技術(shù)，使灌區(qū)節(jié)水工作邁上一個(gè)新臺(tái)階。通過(guò)加快節(jié)水改造步伐， 2020 年灌區(qū)全部實(shí)現(xiàn)節(jié)水改造目標(biāo)，并逐年調(diào)整作物種植結(jié)構(gòu)，壓縮耗水量大、產(chǎn)量低的農(nóng)作物，提高經(jīng)濟(jì)作物的種植比例，逐步擴(kuò)大林草種植面積。綜合凈灌溉定額為 334m3/畝。 k—— 時(shí)段 t 內(nèi)的地下水補(bǔ)給量。 ③作物播前灌 水定額公式： m1=667H(θmax 一 θ0)n m1—— 旱作物播前的灌水定額， m3/畝； H—— 土壤計(jì)劃濕潤(rùn)層深度 (m)，應(yīng)根據(jù)播前決定； n—— 相應(yīng)于 H 土層內(nèi)的土壤空隙率 (以占土壤體積的百分?jǐn)?shù)計(jì) )； θmox—— 一般為田間持水率 (以占空隙的百分?jǐn)?shù)計(jì) )； θo—— 播前 H 土層內(nèi)的平均含水率。并根據(jù)地下水埋深，灌區(qū)作物不同生育階段對(duì)水的敏感性等對(duì)所需水量進(jìn)行調(diào)整。種因素綜合分析研究，確定規(guī)劃水平年（ 2020 年）灌溉設(shè)計(jì)保證率 P＝ 50％。灌區(qū)現(xiàn)狀農(nóng)田平均凈灌溉定額 344m3/畝，定額較高，有些作物灌水次數(shù)偏多。 （ 4）規(guī)劃設(shè)計(jì)水平年 (2020 年 )向四壩灌區(qū)調(diào)水量分別為 P＝ 50％時(shí)為 1000 萬(wàn) m3， P=75％時(shí)為 850 萬(wàn) m3。 規(guī)劃設(shè)計(jì)水平年灌區(qū)水資源供需平衡分析 29 灌區(qū)可供水量 根據(jù)規(guī)劃設(shè)計(jì)水平年，灌區(qū)內(nèi)末新增引水設(shè)施，所以規(guī)劃水平年灌區(qū)可供水量為現(xiàn)狀可供水量： P＝ 50％時(shí)為 17486 萬(wàn)