东港灌区工程规划及灌区信息化建设探讨

马秀梅

（辽宁省葫芦岛水文局，辽宁葫芦岛125000）

东港灌区工程规划及灌区信息化建设探讨

马秀梅

（辽宁省葫芦岛水文局，辽宁葫芦岛125000）

灌区节水改造是以东港灌区续建配套与节水改造总体规划为依据拟定的。对灌区内的老化严重的渠道工程、提水场站、排水挡潮闸以及干渠配套工程逐步改造，使之焕然一新，以提高灌溉水的利用效率和水分生产率，实现灌区水资源的优化配置和高效利用，为国民经济和农业可持续发展、农村经济繁荣和生态环境的改善提供支撑与保障。

灌区；工程规划；信息化建设；渠系工程

东港灌区位于辽宁省东南部，丹东市西南部，地处鸭绿江和大洋河下游，E123°38′30″～124°21′25″，N39°47′24″～40°9′49″，东西长65 km，南北宽约40 km，总控制面积1 352 km2。灌区由铁甲分区和友谊分区组成，包括东港市的21个乡、镇、农场，202个行政村，总耕地面积7万hm2。灌区设计灌溉面积5万hm2，实际灌溉水田面积3.7万hm2。

1 渠系工程

东港灌区地处鸭绿江和大洋河下游，濒临黄海，有众多的感潮河道，由于灌区地势平坦，灌溉（排水）渠（沟）道坡度缓，不利于泥沙的输送，常造成渠道、排水沟道大量淤积，不仅影响灌溉供水的正常运行，而且造成排涝行洪能力不足，排水标准降低。本期工程计划对灌区内5条引水河道及渠道进行清淤改造，恢复其供水能力。

1.1 新开沟引水渠清淤

新开沟位于东港灌区东部，是连接石佛沟和柳林河的重要渠道，是集灌溉、补水、排涝于一体的多用途渠道。

由于石佛沟闸下海水盐份较高，不适合灌溉，石佛沟无法靠纳潮来补充灌溉水源，除靠石佛沟闸上天然径流外，其余大部依靠柳林河的纳潮水通过新开沟引水渠来补充，以满足上游泵站的提水要求；该工程除担负调水任务外，还是沿途6座提水站（总装机562 kW）的灌溉水源，全长9.0 km，设计引水流量33.4 m3／s。

该引水渠经多年运行，目前渠段因淤积导致渠底比降变缓、过水断面减小，从而降低了渠道的引水能力，导致石佛沟及沿途六座提水站的多年平均可供水量下降。

本次设计拟对该引水渠进行清淤改造，清除淤积在渠道底部的淤泥等沉积物，恢复其供水能力。

本次设计对该渠道底清淤，平均深度0.9 m；堤顶平均增高0.6 m，清淤总土方量21.29万m3。渠道断面尺寸为：底宽10～15 m，边坡1∶2.0，渠深5.6～6.1 m，渠顶宽2.0 m；渠道比降1／5000。

1.2 十八场提水站柳林引水渠清淤

柳林河是灌区铁甲分区的主要补充水源，是引江水灌溉和铁甲水库溢洪的主要渠道，多年来为东港灌区东部地区引水灌溉和铁甲水库泄洪发挥了重要作用。

位于柳林河挡潮闸上游3＋500处的十八场提水站（设计流量12.5 m3／s，年平均供水量6 000万m3）是供水量仅次于铁甲水库的重要水源工程。由于多年淤积，严重影响该河道的纳潮量，降低了排水标准。

本次设计拟对柳林闸至十八场提水站（0＋000～3＋500）段河道进行清淤改造，平均深度0.85 m，

清淤总土方量15.88万m3，清淤土方的50%堆放于渠堤背水坡的坝炕上，其余需外运。渠道断面尺寸为：底宽64～24 m，边坡1∶2.0，渠深5.0～5.5 m，渠顶宽2.0 m；渠道比降1／3000。

1.3 友谊六分干扩建

友谊六分干位于东港灌区西部，是友谊总干上重要的分干渠之一，该渠道进水口位于总干桩号为17＋500，全长9.0 km。

根据《东港灌区续建配套与节水改造规划报告》，该渠道设计流量应由原来的4.5 m3／s增大至11.8 m3／s，该渠道应进行扩建。由于资金投入等原因，该工程没有实施。

为保证灌区既定灌溉任务的实现，该渠道只得超负荷运行，造成渠道冲刷、坍塌严重，严重影响灌区供水安全，本次设计拟对该渠道进行拓宽、整修处理。渠道断面尺寸为：底宽8～6 m，边坡1∶2.0，渠深3.5 m，渠顶宽2.0 m；渠道比降1／15000。

1.4 黄土坎分干增高、培厚

黄土坎分干是实现跃进水库与友谊总干联合运用的重要联结性工程，水库通过该渠道向友谊总干干尾补水，抬高水位，以解决干尾部分高地的灌溉问题，同时还担负着沿途1 467 hm2水田的灌溉任务。该渠道建成于1959年，全长3.58 km，设计流量8.5 m3／s。

由于运行时间长久，加之原设计标准偏低，渠道的填方渠堤边坡稳定及岸顶超高值均不能满足现行规范之要求，故本次设计对该渠道做加高培厚处理。加固后的渠道断面尺寸为：底宽5～3 m，边坡1∶1.5，渠深2.3～2.0 m，渠顶宽2.0 m；渠道比降1／3000。

1.5 大新沟清淤

大新沟发源于长山镇三岔子，通过三岔子分洪闸与龙态河相通，流经合隆、长山、十字街、新城、新兴后汇合于红旗沟、二道沟等支流，在东港市大东区南入黄海。

全流域控制面积177.11 km2，河道长度26.9 km，河道上设有大新沟、红旗沟、二道沟三座挡潮闸，用于拦蓄河水，满足上游灌溉需要，是一条集蓄水、排涝于一体的多功能河道［1］。

经多年运行，该河道淤积严重，严重影响河道的蓄水量，同时降低了排涝标准，不但灌溉水源得不到保证，还使河道两岸的水田受涝严重，严重影响水稻产量。

本次设计拟对该河道进行清淤改造，清淤桩号1＋800～5＋800，清淤长度4.0 km，该段河道设计流量69.27 m3／s，平均清淤深度0.60 m；堤顶平均增高0.5～1.0 m，清淤总土方量5.9万m3；河道断面尺寸为：底宽10.0 m，边坡1∶2.0，渠深4.5 m，渠顶宽2.0 m；渠道比降1／5000。

2 骨干建筑物工程

2.1 提水站工程

本期工程涉及15座提水站工程，这些提水站一方面大多建设于20世纪60—70年代，受当时条件的限制，泵站建设标准低、设备选型不合理、工程配套不健全、自动化程度低；另一方面，项目区的提水泵站普遍存在着机组超期服役，机电设备老化，工程年久失修、老化严重等问题，有些泵站多年来不能正常发挥效益，泵站安全运行和效益发挥缺乏必要的保障，主要表现在以下2个方面：

2.1.1 机电设备老化，安全性差

提水站的机电设备，已经超期服役，属于淘汰产品，存在严重的安全隐患，整个泵站系统的运行安全性得不到保证。主要表现在：电机绝缘值不足，运行安全性低；高低压配电设备多为淘汰产品，维修无法更换；水泵叶轮磨损严重，运行效率低，提水能力显著下降。在用水高峰期经常出现元器件的故障，而这些元器件已经淘汰多年，无法更换，使得整套机组无法投入运行。

2.1.2 与泵站配套的水工建筑物年久失修，主要水工建筑物难以正常发挥作用。

问题主要集中在：①泵站厂房及水工部分经多年运用，已严重老化破损。泵站主厂房多处出现裂缝，严重影响机组的正常运行和威胁工作人员的安全；进出口护坡破坏严重，已经不能起到防护渠道的作用；进、出水池底板表面混凝土剥落，进水池有裂缝渗水情况。②原进水池底板高程较高，低水位时只能满足部分机组运行［2］。

针对上述泵站存在的问题分析，本次设计对老化、破损严重，无维修价值的泵站拆除重建，重新规划设计，提高建设标准；对有维修价值的泵站，通过采用机械电力设备的更新改造，改善泵站水工建筑的水力条件，提高泵站的综合效率，增加泵站的提水能力。

2.2 水闸工程

2.2.1 友谊黄旗闸改建

黄旗闸位于东港市黄土坎镇大洋河左岸大堤与串心沟交叉处，是座防洪、排涝、灌溉综合性建筑物，建于1983—1984年，为涵洞式，由进口段、涵洞闸体、出口段组成，全长66.80 m。涵洞及闸台全长20.80 m，共分5孔，每孔为4.00 m（宽）×5.50 m（高），中墩厚0.50 m，总宽22.00 m。采用铸铁闸门，2×12t双吊点螺杆式启闭机。

黄旗闸修建于1983—1984年，运行年久。原有干砌石护坡年久损毁严重；原有混凝土强度较低加之运行年久碳化严重；洞体底部出现大量裂缝，伸缩止水已经破坏，基础出现淘空现象。启闭设备露天布置，锈蚀严重；无水闸观测设施及自动化控制设施；该闸管理房破旧，无临时备用电源，断电时大闸将无法正常运用。

综上，该闸的主体工程存在严重的安全隐患，以无法正常使用，严重影响灌区供水和排涝安全。本次设计拟对该闸进行原位改建，规模为孔口为4.00m（宽）×5.50 m（高），设计过闸流量276 m3／s（P＝10%），采用铸铁闸门，以抵御海水侵蚀。

2.2.2 铁甲浅塘沟、卵石沟挡潮闸改造

铁甲浅塘沟挡潮闸位于浅塘沟入海口处，是集灌溉、排涝、挡潮于一体的多功能闸，担负着上游613 hm2水田灌溉和39.93 km2的排涝任务。该闸建于20世纪80年代，规模为：4.0m×3孔，设计过闸流量32.05 m3／s（P＝10%）。

铁甲卵石沟挡潮闸位于卵石沟入海口处，是集灌溉、排涝、挡潮于一体的多功能闸，担负着上游400 hm2水田灌溉和22.16 km2的排涝任务。该闸建于20世纪80年代，规模为：3.5m×2孔，设计过闸流量16.7 m3／s（P＝10%）。

经二十多年运用，加上受海水侵蚀，两闸存在以下问题亟待解决：

1）进出口翼墙采用浆砌石结构，迎水面为100 mm厚素混凝土贴面，受混凝土强度等级较低、面层厚度较薄、冻融与海水侵蚀等影响，墙体剥蚀露石较重，并出现了数条裂缝及大量裂纹，浆砌石砂浆大量脱落，且块石风化严重。

2）闸门经多年运行，构件混凝土多处脱落露筋，面板多处出现孔洞；闸门止水橡皮老化、龟裂，闸底板止水木板腐蚀变形，闸门漏水情况严重。

3）启闭设备露天布置，锈蚀严重，存在行程开关失灵、变速箱漏油、局部锈蚀、电缘线老化等问题；电气设备控制柜老化、失修、设备陈旧。

4）闸墩混凝土浆层脱落砂化、个别部位露石、露筋。

5）无管理房，工程管理极为不便。

由于上述问题的存在，致使两闸的挡潮及拦蓄水的能力减弱，严重影响上游1 013 hm2水田的供水安全；汛期时由于大闸无法及时开启，易使上游水田形成洪涝灾害。考虑两闸主体结构尚好，本次设计拟采用局部拆除、局部维修方案对两闸进行改造，方案如下：

铁甲浅塘沟挡潮闸：拆除进出口浆砌石翼墙，新建钢筋混凝土翼墙；更新钢筋混凝土闸门、启闭及电气设备（10 t双吊点螺杆式启闭机）；闸底板、闸墩局部维修；钢筋混凝土爬梯拆除重建；新增管理房79.1 m2。

卵石沟沟挡潮闸：拆除进出口浆砌石翼墙，新建钢筋混凝土翼墙；更新钢筋混凝土闸门。

3 干渠暗洞工程

3.1 友谊总干椅圈暗洞工程

东港灌区友谊总干26＋200～26＋850段渠道穿越东港市椅圈镇。随着乡镇经济的发展，渠道两岸住宅楼的兴建，向渠道排放、清倒的生活垃圾越来越多，严重堵塞渠道、污染水源，严重影响灌区粮食生产安全。本次设计拟将穿越住宅楼密集区的渠道改建为暗洞形式，以避免上述现象的发生，同时在暗洞上覆土、绿化，起到美化村镇环境的作用。

新建暗洞为钢筋混凝土结构，宽4 m，高2.2 m，壁厚0.35 m，总长650 m，比降为1／1000，每15 m设置一道伸缩缝，100 m设一Φ100PVC管通气孔，150 m设一检查井。将原渡槽与渠道的过渡段拆除，新建一长18 m的过渡段，为浆砌石结构，宽由3.2 m过渡到4m。暗洞出口渠道采用干砌石护砌的方式，护砌5 m。

3.2 黄土坎赵岭暗洞工程

黄土坎一、二级提水站干渠位于东港灌区西部，全长4.8 km，设计流量2.4 m3／s，比降1／5000。建成于20世纪60年代，80年代进行扩建，是黄土坎一级提水站提水灌溉并向二级站补水的重要渠道。其中：3＋000～3＋400、4＋100～4＋700（全长1.0 km）两段渠道属傍山渠道，渠道右岸为陡峭的山体，山上植被稀少，表面覆盖层大部为页岩、泥岩，抗剪强度较低，在雨季经常发生滑坡，堵塞渠道。每年灌区需

花费大量的人力、物力进行抢修，但并未从根本上解决渠道滑坡问题，使供水成本逐年升高，加重了农民水费负担。为彻底解决渠道滑坡问题，本次设计拟将这两段渠道由开敞式改建为暗洞式。鉴于当地石料丰富，暗洞采用浆砌石拱型涵洞，断面尺寸为：底宽3.0 m，拱台高1.6 m，上部拱圈为半圆拱，拱圈厚度0.5 m，净矢高1.5 m。

3.3 铁甲礁石渡槽枢纽改建

铁甲礁石渡槽位于铁甲总干5＋492处，是铁甲总干穿越石佛排水沟的重要连接工程，建成于1960年。

由于当时设计不合理，渡槽进口比上游渠底高1.3m，水头损失较大，加之标准偏低及下游灌溉面积的扩大，正常过水能力无法满足下游水田的灌溉需要，致使铁甲总干1＋830～5＋492（跌水～礁石渡槽前）段经常高水位超负荷运行，渠道冲刷严重，滑坡塌方现象时有发生。

由于运行年久，渡槽本身也存在着影响安全运用的隐患。主要体现在以下4方面：

1）浆砌石槽墩因水流冲刷、漂浮物撞击、长期冻融破坏等影响，浆砌石槽墩破损、块石脱落情况严重。

2）槽身底面（外侧）部分混凝土浆层脱落砂化，个别部位露石、露筋，出现大面积孔洞，破损面积达槽底总面积的20%。

3）橡皮止水带老化、龟裂、脱落，渡槽分缝处漏水严重。

4）原渡槽进、出口，采用柔性连接，连接渐变段直接置于回填土上，由于施工时，填土质量控制不严，使进、出口段沉陷过大，沉陷缝止水不能适应填土变形而破坏。由于沉陷缝开度较大，加之进出口破损严重，已无维修价值，只有拆除重建。

铁甲总干渠首～礁石渡槽（0＋000～5＋492）段原设计没有节制闸，区间部分较高地块灌水一直非常困难，遇干旱季节，经常撂荒；由于没有节制闸，如果下游渠段出现险情，不能充分发挥礁石泄水闸的退水作用，对礁石泄水闸的管理运用非常不便。在此处新建一座节制闸，可使上述情况大为改善。

礁石泄水闸原为混凝土预制吊装结构，设计泄水流量12.6 m3／s。经多年运用，进、出口翼墙倾斜，闸后冲刷严重，消能工程破坏，洞体渗水严重。

本次设计拟在改建礁石渡槽的同时改建泄水闸，新增礁石节制闸，为节省工程造价，采用渡槽节制闸联合布置方案。渡槽规模为：10m×2.9m× 66.6m；节制闸规模为：4.75m×2.7m×2孔（宽×高）；泄水闸规模为1.8m×1.4m×2孔。

3.4 灌区配套建筑物

铁甲分区是1964年始建的，当年配套当年受益，到1966年完成基本配套，总干的建筑物建成年限较长，建设标准低、老化坏损严重，灌区现有支渠以上灌溉建筑物1027座，其中严重老化损坏326座，应逐步有计划的进行更新改造，本期计划改造总干建筑物27座，其中：分水闸15座，节制闸2座，排涵5座，农道桥4座，倒虹吸1座。

4 灌溉新技术试验站建设

东港市灌溉新技术试验站是全国重点试验站，主要负责滨海地区水田灌溉试验研究工作，以指导水稻种植期间科学灌溉，为水利部灌溉试验总站提供基础数据，多年来为水田灌溉工作提供了很多科学数据与方法。试验站原测坑始建于1988年，为钢筋混凝土结构，测坑由28个坑体组成，每个测坑供试验的净面积4 m2，供排水体系均设置测坑廊道内，并由56块水表计量灌排水量，灌排水管为钢管。经过20多年的运用，现灌排管路锈蚀阻塞不能使用，测坑沉降缝周围渗漏严重，集水难以排除，测坑底部断裂，现已不能使用，无维修价值。

5 灌区信息化建设

工程计划建成覆盖全灌区的水资源和水管理信息采集网络以及水利信息传输宽带网络，全面开展水利信息资源建设，全面普及计算机技术对水利工作的辅助作业，实现各类水利信息资源的快速反应和全面共享，为本灌区、社会大众和上级水行政主管部门提供准确、及时、有效的信息服务，为科学管理提供决策支持，全灌区实现水利信息化，为水利现代化奠定基础。

［1］蒋厚建.长葫灌区信息化建设浅谈［J］.四川水利，2002（05）：36.

［2］张泽良，宁晓杰.灌区信息化建设探讨［J］.山西水利，2003（06）：39－40.

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B

2014－10－31

马秀梅（1966－），女，辽宁葫芦岛人，工程师，从事水文水资源评价、论证工作。

1007－7596（2015）06－0169－04