潼关县2016年小型农田水利建设方案探析

韩丽娜（河南省豫北水利勘测设计院陕西分院陕西西安710086）

潼关县2016年小型农田水利建设方案探析

韩丽娜
（河南省豫北水利勘测设计院陕西分院陕西西安710086）

本文通过分析潼关县基本概况和小型农田水利现状，对水利设施存在的程度低、设施老化和配套不完善等问题进行了探讨。结合实际，规划在17个村实施2016年新增小型农田水利项目，并提出了渠系工程、机井工程、高效节水灌溉工程建设方案，可供其它相近地区进行参考。

潼关县；小型农田水利；建设方案；分析

1　概况

潼关县地处陕西省关中平原东端，总面积526km2。地貌南高北低，跌宕明显，呈台阶状。由南向北分为山地、残原沟壑和黄、渭河谷三种类型。属暖温带大陆性雨热同季的季风型干旱气候。南北差异大，光能资源较充足，热量和降水量偏少，时空分布不均。四季分明，冬夏长，春秋短，年平均风速3.2m/s。全县共辖6个镇28个村社区，人口16万人。2014年，全县生产总值41.1亿元，城乡居民收入26101元。

2　农田水利设施存在的主要问题

2.1小型农田水利现状

截止2013年底，潼关县共建成各类水利工程488处，其中机井449眼，年度供水量1538.9万m3；水库11座，陂塘7处；7条自流引水渠，灌溉渠道178.56km；中型灌区1个（港口抽黄灌区）；小型灌区2个（太蒿库渠灌区和鱼化屯水库灌区）；抽水站18处，总功率2010kW。这些水利设施在改善农业生、促进县域经济发展中发挥了重要作用。但由于老化失修、破损严重，机电设备大部分为淘汰产品，渠系不健全，输水能力不足，灌溉效益逐年下滑，严重制约了经济社会快速发展，急需加强水利设施改造建设。

2.2小型农田水利设施存在的问题

（1）水利化程度低。潼关县耕地面积1276.67hm2，设施灌溉面积8473.3hm2，其中项目区灌溉面积为1866.67hm2。区内有效灌溉率偏低，大量耕地缺少灌溉水利设施。主要有两个方面的原因：一是长期以来水利建设投入不足，缺乏稳定的投入保障机制。二是一些地方由于缺乏水资源，坡度较大或土地零星分散等原因，无法兴建传统水利设施。或因单位投资过大，目前还没有水利设施而干旱。如一些异地移民安置点、库区移民点和山区零星分散的土地，绝大部分都没有灌溉水利设施。

（2）水利设施老化及损坏严重。特别是水泵及机电设备的更新换代严重落后，导致抽水能力不足，事故发生率高，灌溉效率低下。项目区现有机井28眼，有26眼机井水泵及配套设施严重落后，已配套的机电设备由于年代久远，大多带病运行，效率底下，无法保证灌区正常灌溉用水。

（3）灌区水利设施配套不完善，节水改造滞后。项目区最大的水利工程为港口抽黄工程，渠道总长13.44km，其中衬砌防渗4.56km，防渗率为33.9%，渠道防渗率低，渠系建筑物年久失修、坍塌、老化、淤积等现象严重，导致灌溉水利用率低，水资源得不到充分利用，灌溉保证率达不到设计要求，灌溉面积逐年下降；此外，由于输水设施不完善，春耕季节用水高峰时，灌区内上游有水下游旱现象年年存在，水事纠纷经常发生，供水不安全等。

3　农田水利设施建设方案

为了提高潼关县农田水利设施能力，促进农业生产，现规划在潼关县5个乡镇的17个村实施2016年小型农田水利新增项目，主要建设内容为渠系工程、机井工程、高效节水灌溉工程（低压管道输水灌溉工程、滴灌工程），涉灌面积1076hm2，灌水方式为低压管道灌溉、滴灌和渠灌。

3.1渠系工程

本项目渠系工程位于城关镇港口抽黄灌区，由高桥四级抽水站供给，通过北支渠和南支渠，向项目区供水，总抽水量0.38m3/s。项目涉及高桥村、税村、南营村、北营村，灌溉面积353.33hm2。灌区支渠运行状况良好，部分斗渠已经衬砌，但现有渠道数量不能满足灌溉需要，故规划新建斗渠、分渠8878m，其中新建D40U形渠道7711m，新建D30U形渠道1167m，以满足农田灌溉需求。

具体建设方案为：设计渠道比降为1‰～14‰。由于砼U形渠道具有较佳的水力断面，过水条件好，利于输水输沙，具有整体性好和抗冻胀能力强、渠道占地少，节省材料等优点，因此对已有渠道损坏处和现有土渠衬砌，全部采用“U”形断面。渠道采用D40、D30 “U”形断面50mm厚混凝土现浇。渠道为现浇C15混凝土，砼性能指标：强度C15，抗渗W4，抗冻F50；砼下土基必须处理夯实，压实系数需达0.93；沿纵向每4.0m设一伸缩缝，伸缩缝缝宽2.0cm，采用沥青胶泥填塞。

目前，已有研究[42]结果提示，S1P可通过与不同受体结合偶联炎症和凝血反应。因此，平衡S1P在炎症和凝血反应中的作用可能成为治疗脓毒症的新途径。

对于跨越渠道的13座农桥，设计桥面宽4.0m，跨度1.2m。设计荷载为农桥Ⅱ，为单跨简支钢筋砼板式结构，桥面采用C25现浇砼板，桥墩采用C20砼现浇。桥板最大承载力≥60kN。

水闸位于斗渠和农渠的进水口，形式为开敞式。闸室段采用混凝土整体式结构。闸门采用铸铁闸门，渠道与闸孔采用扭面连接。闸室采用C25现浇混凝土，混凝土抗渗等级为W4，抗冻等级为F50。基础要求严格夯实，压实度不小于0.93。D40、D30渠道上的水闸采用C20混凝土，400mm× 400mm铸铁闸门，开敞式砼结构，与上下游渠道采用扭面连接。

跌水混凝土强度等级均为C20，抗冻等级F50，抗渗等级W4；消力池底部设间距1m的Φ50排水孔，排水孔底部设砂石反滤层。采用平底抛物线无喉量水堰，C15砼现浇。量水堰规格根据相应渠道级别确定。

3.2机井工程

项目区共有35眼管井，其中修复机井28眼，新打机井7眼，配套水泵等机电设备33套，修建井房408m2/34座。

3.2.1新打机井设计

以代字营村新打机井为典型设计。通过代字营镇代字营村新打机井柱状图分析，取水层主要是黏土夹砂卵石层、黏土砂卵石互层等含水层，含水层位置为100m～110m，155m～175m，190m～200m，225m～235m，285m～315m。根据以上地层情况，本次设计成井深度340m，单井出水量为50m3/h。机井终孔直径为550mm，全孔采用550mm钻头一次成孔。井壁管采用外径Φ273mm，壁厚7mm的螺旋钢管，沉淀管、过滤器与井壁管采用相同直径的管材，井底沉淀管长度5m。全孔均采用外径273mm螺旋钢管，总长320m，其中滤水管长70m；滤水管均为打眼、垫筋、缠丝、包尼龙罗底（规格100目），包棕片2片～4片层，滤水管孔隙率为15%，丝距1mm～1.5mm。砾石按要求采用规格为φ2mm～8mm的自然石料，由于该井地层颗粒太细，在滤料中夹1/3粗砂，砾石粗砂填至25m。为防止地下水污染，在25m以上用优质黄土封孔到地面。

机井灌区主要种植作物以玉米和小麦为主，综合平均灌水定额为435m3/hm2，依据灌区水文地质资料，工程区单井出水量为50m3/h。本次机井位置按照单井控制23.33hm2进行布置。相应出水量为50m3/h。选用200QJ50-240/12型潜水泵，扬程240m，电机功率63kW，额定电流125.8A。井距为484m。

为便于管理，同时起到保护水源作用，水泵机电设备安装于井房内。井房为砖混结构，建筑面积12m2；钢防盗门，铝塑合金窗加防盗网；屋面采用现浇钢筋混凝土板，墙体及基础采用M7.5砂浆砌机砖；屋面板对应于管井位置设置圆形天窗，直径350mm，与盖板均为钢筋混凝土结构；内墙面刷乳胶漆，外墙面刷橘黄色涂料，屋顶四周翻檐贴白色瓷片。

3.2.2修复机井设计

项目区共修复管井28眼，修复内容为更新水泵及配电设施，新建井房等，主要修复内容如下：通过洗井等方式进行清淤，提高管井出水量。对损毁严重的机电设备进行配套改造。依据井房内设备占用面积的多少和管理要求，确定井房面积12m2，井房采用砖混结构，墙体为砖砌，屋顶为现浇楼板覆盖，顶部防渗处理，刷涂料；外墙面拉毛处理，刷橘黄色涂料，屋顶四周翻檐贴瓷片。

3.3低压管道输水灌溉工程

低压管道灌溉面积714hm2，水源为35眼管井，铺设田间管网1.2万m。现以代字营镇代字营村新打J01进行管灌典型设计。

代字营村低压管道输水灌溉典型区田块长780m，宽282m，灌溉面积22hm2，水源井位于项目区东南角，整个地势西南高，东北地，主要种植作物为小麦和玉米，灌溉设计保证率取75%，灌溉水利用系数取0.85，作物需水高峰期日耗水强度为5mm/d，土壤计划湿润层深度为0.6m。管道布设采用树枝状管网，单井管道系统。管道采用干管（输水）支管（配水）两级固定管道，支管走向宜平行于作物种植行，支管间距可根据实际地形调整。支管上安装出水桩，出水桩设计出水量为25m3/h，出水桩间距根据地形可适当调整。为固定出水桩，周围用C15砼浇筑，为了防止下阀体被盗或损坏，水流冲刷渠岸，上部加盖砼护帽。出水口护桩为现浇砼件，配套消力池为预制混疑土构件。为了防止水泵突然关闭或其它事故产生水倒流，应在系统首部设逆止阀，同时为防止停泵时管内积水倒流产生负压将管子吸扁，在管道首部最高处设进排气阀。本工程所用管道均采用硬质PVC-U塑管，公称压力0.63MPa。

田间管道开挖断面设计为梯形，设计管沟深为1.2m，底宽0.8m，边坡1：0.3。基本顺地面开挖，开挖深度局部可适当调整，必须保证排水畅通。

3.4滴灌工程

万家岭村滴灌工程灌溉面积8.67hm2，种植作物为葡萄，株行距1.5m×3.0m。原有管井1眼，地下水经过滤器输配至田间管网。系统采用两级过滤，离心+网式过滤器组合过滤。田间输配水管网分为主干管、分干管、支管及滴灌管四级，滴灌管平行于作物种植行向布设，支管垂直于滴灌管布置，主干管沿道路布设，分干管垂直于主干管。田间管网除滴灌管为PE管外，其余均为PVC-U管。在管网最低点处设排水井，系统最高点和驼峰处设自动排气阀井。

灌水器采用压力补偿式滴灌管，滴头流量为qd=2.1L/h，滴头间距0.5m，滴灌管间距3.0m。根据果树需水要求、种植方式及灌水器水力特征，拟采用压力补偿式滴灌管。滴灌管直径16mm，壁厚1mm，设计工作压力0.1MPa～0.35MPa，滴头流量2.1L/h，流态指数0～0.2。设计灌水周期取3.5d。通过首部（包括离心+网式过滤器组合过滤系统），经主干管、分干管、支管、滴灌管四级管网，对果树进行灌溉。其中主干管、分干管及支管为地埋敷设，通过出地管（立管）至于地面以上20cm～50cm后，经球阀接滴灌管，滴灌管敷设于地面，每行果树一行滴灌管。

4　结语

结合实际，提出2016年潼关新增小型农田水利项目建设方案，改造建设35眼管井，铺设田间管网1.2万m，配套水泵等机电设备33套，建设滴灌面积8.67hm2，项目实施后，每年增加产量347.62万kg，增产效益872.87万元。陕西水利

（责任编辑：畅妮）

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