渗渠取水在临县提黄灌溉工程中的应用

畅海燕

（运城市水利勘测设计研究院，山西 运城 044000）

1 工程概况

临县位于吕梁山西侧，濒临黄河，处在黄河峡谷倾斜带，受太行山、吕梁山对暖湿气流的阻挡，年均降水量不足500mm；县境内河流为东北—西南走向，因地形地貌的特殊性和降雨时空分布的不均匀，汛期降水量占全年降水量的70%以上，地表径流入渗很少，大部分以洪水径流的形式注入黄河流向下游。受自然条件的约束，有限的水资源量已成为制约全县经济发展的瓶颈，构成危及全县经济长远发展的潜在危机和最大隐患。

2 气象条件

临县属半干旱大陆性气候，四季分明，年均气温在6.5～11.3℃之间。由于县内地形变化较大，高差悬殊，南北和东西之间气温相差较大，但总体自东北向西南逐渐升高。年均最低气温-5.9℃，最高气温22.1℃。多年平均降水量492.06mm，降水量年内、年际差别较大，且主要集中在6—9月，占全年降水量的59.3%。多年平均蒸发量2286.3mm，多年平均无霜期160h，最大冻土深度108cm。

3 水文地质条件

依据地下水的赋存条件、水理性质、水动力特征和地下水类型，将临县地下水含水岩组划分为4个大组、13个亚组。项目区属松散岩类孔隙水含水岩组的中上更新统洪积、风积黄土孔裂、裂隙潜水含水岩亚组。

4 兴建渗渠取水工程可行性分析

4.1 有较好的取水条件

黄河从临县县境西部边界八堡乡洼石泉入境，由北向南流经6个乡镇的45个自然村，年均径流量397.3亿m3。西部沿黄地区虽然地表水资源丰富，但因自然条件、经济条件限制，一直没有得到充分利用。据《临县水资源开发利用总体规划》，当地地表水利用量占可利用量的8%，开发利用率很低，只有用于解决农村生活用水和小片农田灌溉问题的小型提水工程，黄河水资源开发利用空间很大。

4.2 有相对平整适合发展灌溉的土地条件

该区域属吕梁山地向黄河峡谷延伸的末端，整体地形呈东北—西南向倾斜，地貌为黄土丘陵沟壑区，黄河一级阶地至二级台地之间大部分为陡立的岩层，高度在20～110m之间，二级台地以上全部为黄土覆盖，厚度3～60m，地面坡度相对较缓，大部分为人工梯田上栽植的红枣树，实施提水灌溉可改善农作物生长条件，实现增产增收。

黄河是该区唯一可靠的水资源，灌区距水源地平均5km，通过提水可满足农田灌溉需要。

5 渗渠集水工程设计

5.1 工程布置

5.1.1 渗渠集水管

因水源地河床潜流水较充沛，且河床稳定，集水管平行于河流布置，以集水井为中心，上下游各布设1条集水管，长度均为210m，集水管和集水井连接处采用2m长、直径1200mm的钢筋混凝土排水管，其余段为直径1000mm的钢筋骨架包网过滤管，两管段连接时采用过滤管插入排水管中。

钢筋骨架包网过滤管由钢筋支架、支撑环和2层镀锌铁丝网组成，钢筋支架每节长度9m，沿弧向均布15根直径18mm的螺纹钢筋，支撑环为直径22mm的螺纹钢筋，间距30cm，镀锌铁丝网管内侧网孔直径0.5cm，管外侧网孔直径1.0cm。

管内水流充满度为0.6，管道纵坡0.2%。渗渠横断面为梯形，底宽7.98m，口宽30.94～31.78m，深6.2～6.62m，从河滩面起以下填料依次为防冲块石层、含水砂砾石层（将原河滩砂层冲洗干净）、3层过滤层（颗粒由细变粗）。

5.1.2 渗渠集水井

集水井用来收集渗渠集水管水流，共设3个，采用大口井形式，井径3000mm，井深9.1m，井底及井壁下部（地下水位以下）采用可透水的干砌石，井壁上部采用M7.5水泥砂浆砌块石，井顶设现浇C20钢筋混凝土盖板及人孔盖板。

为增加集水井渗水量，自上而下紧贴井壁回填1.5m厚的大卵石滤料，其余回填清晰河沙。

5.1.3 渗渠引水管

引水管采用钢筋混凝土排水管，进口与集井水相连，出口与泵站前池相接，管径1000mm，每节2m，共40m。

5.2 渗渠集水管计算

全县现有6个提黄灌溉工程，渗渠集水管计算以马家湾为例。

根据《山西省西山沿黄地区甘露行动计划临县规划》，为解决八堡乡8个村庄的农田灌溉用水问题，依据临县沿黄区域地表水资源开发利用规划，工程设计提水流量0.24m3/s，最大日供水量1.91万m3，年供水量 175.4 万 m3。

参照省水文局水位流量计算结果，工程取水口黄河设计断面枯水流量（P=75%）58.4m3/s，对应枯水位713.15m，设计最低取水位713.15m。

集水管长度采用平行于河流铺设在河滩下同时集取岸边地下水和河床潜流水的完整式计算，计算得渗渠长度为376m，考虑到管路损失，集水管取长度420m，渗渠出水量0.268m3/s，满足设计要求。

进水孔形式采用条形孔。钢筋混凝土进水条形孔宽度20mm，长度60mm，条孔间距纵向80mm，环向间距50mm。进水孔沿管上部200°布置，进水孔面积一般为管壁开孔部分总面积的5%～10%，强度允许采用8%～15%。

集水管与进水孔设计合理后，由渗渠集水管汇集黄河河床的潜流水进入泵站进水池，经泵站加压后，由输水干管、输水支管、调蓄水池送至田间或村庄。

6 结语

马家湾提黄灌溉渗渠取水工程于2011年10月竣工。在施工过程中，根据实际情况进行了局部优化和调整，在满足出水的前提下节约了投资。经抽水试验，出水量能满足要求。根据工程特点，工程建成后可新增农田灌溉面积846.7hm2，解决项目区内502人的饮用水安全问题，是一项实实在在的效益工程、民心工程。