武邑县地下水超采综合治理工程设计浅析

□栗 萍

武邑县地下水超采综合治理工程设计浅析

□栗 萍

介绍武邑县2014年度地下水超采综合治理地表水灌溉项目工程设计要点及不足，为今后工程设计提供借鉴。

地下水超采；布置原则；设计要点

武邑县地下水超采综合治理的任务主要是通过渠系连通、坑塘蓄水、节水灌溉等工程措施用引黄水代替深层地下水进行灌溉，以达到减少深层地下水开采量的目的。项目区涉及76个村庄、10.58万亩农田，片区内渠系连通工程主要为6条渠道整治清淤并新建分水闸、节制闸及排水闸；坑塘清淤扩挖、坑塘与渠系连通并新建连通配套建筑物；对已经布置低压管道的井灌区水源用渠道水、坑塘水进行替代，对未布设管道的灌区进行田间管道布置，新建扬水点等。

1.工程布置原则

综合分析外引水量及调水保证率，项目区水利建设规划，结合水利、交通、电力等基础设施现状，本着“以节水改造工程建设为主，集中连片、规模建设、经济效益与社会效益相结合”的指导思想，确定工程布置原则如下：一是工程总体布置充分利用现有工程，并与水资源条件相适应；二是工程布置不占或少占耕地，尽量减少工程量和投资；三是工程布置首选考虑自流灌溉，在不满足自流灌溉的前提下，采用提水灌溉；四是田间工程充分利用现有井灌区已有管道；五是工程布置不与其他使用国家财政资金的节水工程相重叠。

2.工程设计要点

2.1 渠道工程

项目区内的渠道为灌排两用渠道，汛期排除涝水，非汛期蓄水后进行引水灌溉。渠道纵坡在设计时，尽量利用现有纵坡，避免渠道深挖高填，保证干支渠进行清淤整治后，支渠能自流排入干渠，不发生水位顶托；渠道横断面设计以减少占地，节省工程投资为原则，在渠坡设计时考虑地下水汇入的渗透压力、坡面径流冲刷等因素，尽量不调整现有渠道断面，两岸按设计边坡进行削坡或填筑，局部低洼处采用壤土筑堤。

2.2 水闸工程

项目区内的水闸均坐落在整治后的渠道上，根据其运用要求，综合考虑所在渠道的上下游水位、底宽、两岸坡比后确定水闸采用开敞式。上游设置浆砌石和混凝土防护，下游设置消能防冲设施，两侧采用混凝土圆弧翼墙或一字墙连接。

2.3 坑塘工程

坑塘主要用来蓄水，基本在项目区内现有坑塘的基础上进行清淤扩挖形成。每个坑塘的容积需考虑地形地质条件、灌溉需水量、蒸发量及渗漏量后综合确定。对于单独控制灌溉地块的坑塘，其蓄水容积不小于1万m3，坑塘扩挖时尽量利用村庄未利用土地进行扩挖。对于坑塘设计底高程，需考虑现状地下水位，尽量避免水下开挖，设计底高程按高于现状地下水位1.0m确定。坑塘边坡根据地质条件、蓄水位等经过边坡稳定计算后确定。

2.4 连通工程

连通工程是连通坑塘和渠道的引水建筑物，其引水方式首选“闸涵控制+引水管道”的自流引水方式。连通的管道应短而直、水头损失小且管理运用方便。对于引水口为同一个，但是供水目标为不同坑塘的连通管道，在管道的末端设置节制阀，以控制坑塘的水量。引水管道的管材结合工程实际情况，考虑投资影响，采用了预制混凝土圆管。

2.5 扬水点

扬水点根据灌溉地块的位置，布置在渠道或坑塘上。依据地块需要的灌溉流量，分为单泵扬水点和双泵扬水点两种型式。主要由吸水坑、阀门井、流量计井及配电室4部分组成，其设计扬程根据吸水高程、压水高程、管路损失及安全压力进行确定。

2.6 田间工程

项目区内农田基本都布设了低压管道，仅需对灌溉水源进行替换。通过渠道或坑塘边设置的扬水点及其后的干支管与现有的低压管道进行连接，水源由现有深井替换为渠道或坑塘，充分利用外来引水，抽水至田间进行灌溉。干支管埋设于地下，其坡度随地面坡度变化而变化。根据项目区种植作物情况，设计灌溉制度以冬小麦为主要依据，确定合理的灌水周期和灌水定额，从而确定各个扬水点的设计流量。

3.工程存在不足

目前工程已经按批复建设内容实施完成，尚未进行竣工验收。经过冬季引黄运行一次，结合现场运行情况，总结出以下不足之处：

一是在设计过程中，应重视外业测量。该项目由于设计周期极短，涉及项目区域大，测量范围没有涉及整个项目区，在项目实施过程中，由于现场地形条件的变化及占地协调问题，引起的坑塘位置及田间干支管道调整的变更较多。

二是根据引水过程看，渠道和坑塘的渗漏量较大。在设计过程中，曾考虑过对渠道和坑塘做防渗处理，但是由于投资限制，审批取消了此项设计。随着工程的运行，如有合适条件，可对渠道及坑塘进行防渗处理，以便充分利用外来引水。□

2017-09-18

栗 萍，女，汉族，河北省水利水电勘测设计研究院，高级工程师。