【正文】 ①判斷基土的凍脹性類別 按《渠系工程抗凍脹設(shè)計規(guī)范》 (SL23— 98)中地基上的凍脹性工程分類，結(jié)合凍脹量計算成果可以看出，灌區(qū)渠道基本屬于 1～ 2 類凍脹。設(shè)計凍土深度計算結(jié)果見表 64。K d 綜上所述：渠道凍結(jié)和水分特征，造成了斷面上各點的凍脹不均勻，以渠底中部和渠坡（ 1/2～ 1/3）處凍脹最大，這是渠道凍融期變形的基本特征，也是襯砌破壞的最基本特征。 a 地下水位較深時（臨界距離以下），此時斷面上各點的凍脹量取決于土 44 體中含水量的高低，一般只有渠體和渠坡下部發(fā)生輕微凍脹或無凍脹，對襯砌體的破壞作用不大?；炷翆儆趧傂砸r砌材料，較薄，具有較高的抗壓強(qiáng)度，但抗拉 強(qiáng)度較低，適用拉伸變形的能力較差。 渠道基土凍融對防滲工程的破壞是由于渠道水的滲漏、地下水和其它水源補(bǔ)給，渠道基土中含水量比較高。 渠道 過流能力及 斷面尺寸 確定 按明渠均勻流公式計算 ,計算公式如下 : Q= WC Ri 式中 Q—— 渠道設(shè)計流量（ m3/s）； W—— 渠道過水?dāng)嗝妫?m2）； C—— 謝才系數(shù) C= R1/6/n； R—— 水力半徑（ cm）； n—— 渠床糙率 。 (5)干渠渠底縱坡 盡量 采用原設(shè)計渠底縱坡， 天順渠 縱坡為 1/1000～1/1250， 拾壹渠 縱坡為 1/200～ 1/619， 南二干渠縱坡為 1/210～ 1/695， 三干渠 縱坡為 1/230～ 1/1000， 四行 渠縱坡為 1/200～ 1/826。 (3) 襯砌堤頂超高。 表 62 渠道 引洪 流量計算表 渠道名稱 A控制面積 (畝 ) q(m3/s) T(h) N(次數(shù) ) η 引洪流量 Q(m3/s) 天順渠 13200 95 40 3 南二干渠 12500 95 40 3 拾壹渠 12300 95 40 3 三干 渠 10200 95 40 3 四行 渠 11800 95 40 3 洋河西灌區(qū) 各渠道主要以西洋河為灌溉水源。 渠道設(shè)計流量按下式計算： ??qQ ?設(shè) 式中 Q 設(shè) — 渠道設(shè)計流 量（ m3/s） q— 設(shè)計灌水率（ m3/s/萬畝） ω — 渠道控制的灌溉面積（萬畝） η — 灌溉水利用系數(shù)。 （ 5）南二干渠： 對干渠 0+000～ 0+950 段進(jìn)行漿砌石邊墻 、 干砌石鋪渠底砌筑； 0+950～ 9+200 段 進(jìn)行混凝土澆筑；對嚴(yán)重破損影響安全的農(nóng)橋、支口、節(jié)制閘等渠系建筑物進(jìn)行改造；并結(jié)合支口改造增設(shè)支口量水設(shè)施；配套水量監(jiān)測設(shè)施等。 （ 1） 三干 渠： 0+000～ 1+100 段 為 穿村 渠道 ，如混凝土澆筑將放邊坡勢必擠占街道，需進(jìn)行漿砌石襯砌邊墻，混凝土 襯砌 渠底防滲； 對 1+100～ 7+800段進(jìn)行混凝土 襯砌 ；維修渠首鋼筋石籠導(dǎo)流壩，更新渠首閘門啟閉機(jī)；對嚴(yán)重破損影響輸水正常運(yùn)行的農(nóng)橋、支口、節(jié)制閘和涵洞等渠系建筑物進(jìn)行改造；并結(jié)合支口改造增設(shè)支口量水設(shè)施；配套水量監(jiān)測設(shè)施等。支渠以量水堰和量水槽進(jìn)行計量，及時正確掌握灌溉用水量和下泄量，同時加強(qiáng)計量水費(fèi)征收，增加農(nóng)民的節(jié)水意識，對來水進(jìn)行科學(xué)合理調(diào)配和控制，以保證用水的合理性。 （ 4） 農(nóng)業(yè)措施 農(nóng)業(yè)節(jié)水措施主要包括節(jié)水型農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)、合理的耕作制度、保墑技術(shù)、旱作農(nóng)業(yè)、雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)、科學(xué)選種與施肥等。采取必要的工程、農(nóng)業(yè)和管理措施，可有效提高灌溉水利用系數(shù)，減少農(nóng)業(yè)用水量，實現(xiàn)向首都增供水源的目標(biāo)。 節(jié)水灌溉工程的灌區(qū)有效灌溉面積 6 萬畝， 根據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（ SL2522020）的規(guī)定，灌溉面積大于 5 萬畝 ，小于 50 萬畝 ，工程等別為Ⅲ等，主要建筑物為 3 級，次要建筑物為 4 級；防洪標(biāo)準(zhǔn)為 10 年一遇。工程實施后項目區(qū) 50%代表年灌溉需水量為 1487 萬 m3，詳見 表 5－ 8。 ② 洋河西灌區(qū) 節(jié)水灌溉工程灌溉水利用系數(shù)確定 本灌區(qū)渠道均屬干、支二級渠道 ， 每條干渠控制面積較小，支渠 未 進(jìn)行漿襯砌， 水利用系數(shù)較 小 。計算成果：天順渠為 、 南二干渠 和 三干 渠 、 拾壹渠 、 四行 渠 。 灌溉制度 由于該節(jié)水灌溉區(qū)以河水作為灌溉水源，受來水過程影響較大，考慮當(dāng)?shù)厝罕姸嗄甑膶嶋H灌水經(jīng)驗，根據(jù)上述灌溉定額確定灌區(qū)各種作物的灌溉制度，詳見表 55。 作物為一年一熟種植模式，復(fù)種指數(shù)均 29 為 。懷安縣 洋河西灌區(qū) 井灌區(qū)面積所占比例不足 5%，廠礦企業(yè)較少，地下水開采 量不大。 水資源 可 利用 量分析 （ 1） 懷安總分配水量 根據(jù)海河水利委員會 2020 年 3 月編制的《 21 世紀(jì)初期首都水資源可持續(xù)利用規(guī)劃實施方案調(diào)整報告》中懷安縣的配水指標(biāo)，以整項目 包括洋河灌區(qū) 和洋河西灌區(qū) 計算，懷安 50%年分配水量是：地表水 4179 萬 m3，地下水 28 495 萬 m3，總計 4674 萬 m3。根據(jù)上述分析，估算天順渠渠首 50％年可引 水量為 1798 萬 m3。其中天順渠和拾壹渠取水口以上集水面積 , 四行渠 、 南 二 干渠 、三干 渠 取水口以上集水面積西洋河水庫及區(qū)間來水為 。詳見表 51 懷安縣洋河西灌區(qū)渠道節(jié)水工程現(xiàn)狀表，表52 懷安縣洋河西灌區(qū)工程規(guī)劃表。 24 工 程建設(shè)任務(wù)和規(guī)模 根據(jù)國家新時期治水方針、可持續(xù)發(fā)展治水新思路及國家有關(guān)政策，結(jié)合懷安縣 洋河西灌區(qū) 的實際情況，按照“先重后輕，先急后緩，先干渠后支渠”的原則確定本次節(jié)水項目規(guī)模 為 6 萬畝，通過渠道襯砌防滲同時對田間采取一定的改造措施。 由于節(jié)水項目巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，項目區(qū)廣大群眾對項目的建設(shè)給予充分肯定，全縣人民的節(jié)水環(huán)保意識明顯提高。工程完成后，使灌溉水利用系數(shù)提高到 ，水資源的大量節(jié)約，可大幅提高灌溉保證系數(shù)，保證項目區(qū)內(nèi)在大旱之年穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)，也為農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整和作物 適時灌溉打下了基礎(chǔ)。 田間工程 洋河西灌區(qū) 支渠以下工程由于隸屬于所在鄉(xiāng)村， 灌區(qū)基本為干、支兩級渠系， 雖然渠系簡單澆地經(jīng)過環(huán)節(jié)少，但由于土砂渠的嚴(yán)重滲漏， 渠系水利用系數(shù)較 小 。 ①渠首鋼筋石籠導(dǎo)流壩嚴(yán)重水毀，部分閘門、啟閉機(jī)嚴(yán)重破損； ② 0+32 1+78 3+98 4+79 5+16 7+540 處 6座 農(nóng) 橋被壓毀； ③有 2 條沙河穿渠建筑物年久失修，不 能運(yùn)用 ； ④多處支口、節(jié)制閘 破損嚴(yán)重，閘門、啟閉機(jī)需配套 ； ⑤未配套精確的水監(jiān)測設(shè)施。該工程建設(shè)于不同年代，主要工程建成于上世紀(jì) 60 年代，受當(dāng)時技術(shù)水平、財力、物力等因素限制，工程標(biāo)準(zhǔn)起點低，質(zhì)量差，遺留問題 和隱患工程較多； (2)渠道 兩側(cè) 渠堤為土 堤 ，險工險段多，渠水漫堤沖毀農(nóng)田房屋 事件 時有發(fā)生； (3)部分渠系建筑物年久失修，工程老化破損嚴(yán)重，跑冒漏水時常發(fā)生；(4)各干渠均無節(jié)水防滲工程措施，滲漏嚴(yán)重； (5)渠道為寬淺式土沙渠，糙率大，輸水能力低 ,淤積嚴(yán)重； (6)工程運(yùn)行管理工作粗放， 未配套精確的水監(jiān)測設(shè)施， 管理體制與管理工作不相適應(yīng)，用 、 管脫節(jié)，水費(fèi)管理工作滯后，未能充分發(fā)揮水費(fèi)經(jīng)濟(jì)杠桿作用，農(nóng)民的水商品意識有待進(jìn)一步提高。三干渠全長 ，支渠總長 ，有效灌溉面積 萬畝。 四行渠、 拾壹 渠、南 二 干 渠 3 條干渠渠首位于西洋河南岸， 天順渠、三 20 干 渠 2條干渠渠首位于西洋河北岸 。 1992 年全縣農(nóng)民人均純收入 363 元， 1994 年被國家列入重點扶持縣， 2020 年縣財政收入才突破 8000 萬元大關(guān)。 懷安縣地處晉冀蒙三省交界處，屬淺山丘陵區(qū)，山丘區(qū)面積占總面積%。 42′～ 105176。西部地區(qū)地層破碎，地下水埋深均在 ～ 65m，灌區(qū)東部沉積物主要是亞粘土及亞砂土透鏡體，地下水埋深均在 ～ 30m，灌區(qū) 干渠沿線淺層土的承載力均在 100kPa 以上。新生界第四系以坡積、沖洪積等泥積分布。 主要巖性為亞粘土、亞砂礫石、黃土、 細(xì)砂及中粗砂、砂礫、卵礫石。渠首維修主要是維修導(dǎo)流壩，經(jīng)鉆孔勘測：導(dǎo)流壩所在河床 0～ 2m 為砂礫層和中粗砂， 2～ 5m 為中粗砂層和細(xì)砂層， 5～ 20m 為砂粘土層或砂卵石層。由于靠山近，處于地下水徑流地帶的上部，所以地下水埋深較大，為 40～ 65m，含水結(jié)構(gòu)呈多元性，含水層厚度 20～ 50m。 0+000～ 2+900 段為盤山渠道，右渠堤和渠底為石崖，左渠堤為漿砌石擋水墻，渠寬 3～ 5m，上部覆蓋層 3～ 5m 為中生界侏羅系的砂巖、砂質(zhì)頁巖、粗砂巖，下部為元古界震旦亞 系的白云巖、頁巖、砂巖，由于長期的風(fēng)吹日曬，上部覆蓋層風(fēng)化嚴(yán)重，質(zhì)地疏松，結(jié)構(gòu)支離破碎，滲水嚴(yán)重，在 0+400～ 1+800 段出現(xiàn)裂隙漏水； 2+900～ 5+600 段，地下水埋深 13～ 30m，含水層厚度 18～ 31m，根據(jù)鉆孔資料和鉆井資料分析，地層為山前沖洪積淤積物， 0～ 20m 亞砂土。 1+100～ 8+300 渠段，地下水補(bǔ)給為西洋河垂直補(bǔ)給和南側(cè)山麓的側(cè)向補(bǔ)給，地下水埋深 4～ 46m，含水層厚度 21～ 35m，根據(jù)鉆孔資料和鉆井資料分析， 0～ 為細(xì)砂層， ～ 20m 為砂粘土層。 工程地質(zhì) 渠道工程地質(zhì) (1)天順渠 0+000～ 2+600 段地處山前傾斜平原地帶，西洋河水庫北側(cè)地下水補(bǔ)給為北部山區(qū)側(cè)向補(bǔ)給和南側(cè)西洋河水庫滲水，地下水埋深 ～ ，含水層厚度 15～ 23m。河流兩側(cè)到山麓之間，為山前沖洪積地帶，松散沉積層從上 到下形成了扇錐之間的彼此重疊，造成地層結(jié)構(gòu)在平面上的差異。洋河干支流發(fā)源于山西內(nèi)蒙，過境全長 ，灌區(qū)為丘陵向河川過渡的坡洪積區(qū)，地勢西高東低，地面坡度約 1／ 220，海拔 830～ 895m 之間，土壤為鈣 栗 土。 46′。地理位置東徑 104176。 流域內(nèi)暴 雨的時空分布不均，年降雨量的 80％以上集中在汛期，并且汛期暴雨主要集中在 7 月下旬和 8 月上旬的幾場大暴雨內(nèi)。汛期平均降水量 ，占全年的 78%，灌溉期平均降雨量 ，僅占全年的 14%。灌區(qū)初霜日為 9 月 27 日，終霜日為 5 月 9 日，平均無霜期 130 天。冬季受內(nèi)蒙古高壓的影響，盛行偏北風(fēng)，氣候寒冷干燥。 西洋河：發(fā)源于內(nèi)蒙古興和縣西州村，東流至平遠(yuǎn)堡入懷安境內(nèi)，于東沙 洼村與南洋河匯流，流域面積 。 經(jīng)濟(jì)評價 國民經(jīng)濟(jì)評價：本次節(jié)水灌溉項目主要體現(xiàn)在增加下游官廳水庫的入庫水量和減少農(nóng)業(yè)灌溉用水量， 擴(kuò)大灌區(qū)實際灌溉面積， 改善灌區(qū)運(yùn)行條件，提高灌溉管理水平。其中建筑工程 萬元，機(jī)電設(shè)備安裝 萬元 ,金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備及安裝工 程 萬元 ， 臨時工程 萬元 ， 獨立費(fèi)用 萬元 ， 預(yù)備費(fèi) 萬元，水保投資 萬元，環(huán)保投資 萬元 。 根據(jù)土石方平衡， 棄土量少，可全部用于加高兩側(cè)渠 堤和回填渠坡。全部工程分 3 年完成， 第一年 完成總工程計劃的 40%， 第二年完成總工程計劃的 30%， 第二年完成總工程計劃的 30%。 施工組織設(shè)計 灌區(qū)節(jié)水工程施工組織，實行項目法人責(zé)任制、建設(shè)監(jiān)理制和招標(biāo)投標(biāo)制等基建程序。對破損嚴(yán)重、影響灌區(qū)正常運(yùn)行的渠系建筑物進(jìn)行維修 、 重建。 擬 襯砌干渠 5 條 ,總長 ， 支渠襯砌 20 條，總長 ， 維修 改建渠系建筑物 68 座 ，發(fā)展節(jié)水灌溉面積 6 萬畝，具體內(nèi)容見表 11。 根據(jù)灌區(qū)歷年灌溉引水資料， 灌區(qū) 多 年平均引用水量 為 1843 萬 m3， 根據(jù) 海河水利委員會 2020 年 3 月編制的《 21 世紀(jì)初期首都水資源可持續(xù)利用規(guī)劃實施方案調(diào)整報告》中懷安縣的配水指標(biāo)，懷安 50%年分配水量是：地表水 4179 萬 m3，地下水 495 萬 m3，總計 4674 萬 m3， 減去洋河灌區(qū) 灌溉用水量 萬 m3， 剩余 1845 萬 m3，大于 灌區(qū)多年平均引用水量為 1843 萬 m3。 渠道水源 以西洋河水庫及區(qū)間來水為灌溉水源 ， 經(jīng)計算 50％年可利用水量分別為 四行 渠 1665 萬 m 天順渠 1798 萬 m 拾壹渠 1298 萬 m南二干渠 1363 萬 m3和 三干 渠 1067 萬 m3。 灌區(qū)多年平均氣溫 ℃，平均無霜期 130d。地層主要為第四紀(jì)河流淤積物。 有柴溝堡鎮(zhèn)、渡口堡鄉(xiāng)等 2 個鄉(xiāng)鎮(zhèn) 23 個行政村 萬人受益，其中農(nóng)業(yè)人口 萬人，勞動力 萬個。 32′～ 40176。 工程位置 灌區(qū)地處河北省西北部，張家口市西南部， 屬洋河流域 ，北鄰尚義萬全，南接懷安城淺山高地，東與洋河灌區(qū)交接，西和山西毗鄰，是懷安縣境內(nèi)洋河各主支流出口的沖洪積扇臺地、階地區(qū)，總面積 338 km2。工程投入運(yùn)行后，經(jīng)測試干渠水利用系數(shù)達(dá)到 ，支渠及田間水利用系數(shù)達(dá)到 ，綜合灌溉水利用系數(shù)為 ，年節(jié)水 1331 萬方，實現(xiàn)了原設(shè)計的節(jié)水目標(biāo)。節(jié)水項目區(qū)位于洋河南岸，西起東洋河村 ,東至劉家堡村 ,涉及懷安城鎮(zhèn)、柴溝堡鎮(zhèn)、第六屯、左衛(wèi)和宣化縣江家屯鄉(xiāng)五個受益鄉(xiāng)鎮(zhèn) 36 個村 萬人。 2 已建項目實施效果概述 洋河灌區(qū)地處懷安縣北部，洋河南岸的東、西、南洋河及洪塘河匯流地段，屬河谷盆地。縣境地處海河流域永定河水系洋河