山岗地区灌溉供水方案的选择

（宿迁市水务勘测设计研究有限公司 宿迁 223800）

1 工程概况

工程位于江苏省宿迁市泗阳县高渡镇周岗嘴村许庄片区域，隶属于泗阳县运南灌区。因乡镇扩建、灌排渠系建设年代久远、损坏没有更新、很多渠道被废弃，导致目前运南灌区水源无法送达该地区，致使部分农田改为旱田。

许庄片区位于成子湖周边，距成子湖不足2km，现状为高岗地，农田面积为3000 亩，高程19.0～21.40m，高差2.4m，引水困难，区域内主要种植旱作物和旱稻，旱稻的水源主要靠下雨，水源得不到保障，2013年7月，泗阳发生了百年一遇的大旱，许庄片项目区两千多亩旱作物因缺水而绝收，严重影响了农民的积极性，制约了当地经济的发展。为此，在相关工程项目的投入下，拟在该区域新建水源工程，并完善灌溉渠系及配套建筑物。

拟建的许庄泵站灌溉水源可引自现状许庄引河，引河呈东西走向。许庄引河东侧为许庄排涝沟，与其衔接的建筑物为一跌水。许庄排涝沟承担区域内的主要排涝任务，底部高程为19.00～16.50m，总长约900m，下游段（西侧）南北侧各有一条南北走向的排涝沟汇入。排涝沟南北侧的田间地面高程21.40～19.00m，呈东高西低的形态。

2 方案比选

根据工程区内的地形条件，地面高程呈东高西低的形态，地面落差约2.40m。由于水源位于工程区的西侧，地势较低，根据设计水位为11.80m，使得满足灌溉的提水总扬程约为12m。为满足田间灌溉输水条件，合理布置灌溉渠系，现就泵站提水方案、泵型选择以及输水方案进行比选。

2.1 泵站的布置及提水方案比选

方案一：新建单级提水泵站，利用输水管线引至工程区的东侧，实现灌溉目的。

该方案的建筑物组成有：提水泵站、输水管路及三向分水池。泵站布置于许庄引河岸边，跌水南侧，出口设置出水池；输水管路沿排涝沟南侧沟边布置，总长约800m，末端接三向分水池至田间渠道。

方案二：新建两级提水泵站，疏浚许庄排涝沟，利用许庄排涝沟输水，实现灌溉目的。

该方案的建筑物组成：一级提水泵站、二级提水泵站及节制闸。一级泵站布置于许庄引河岸边，跌水南侧，出口设置出水池，将水引至许庄排涝沟，利用疏浚后的排涝沟输水至工程区内东侧，在排涝沟东侧设置二级提水泵站，引至灌溉渠道内。

两种方案的优缺点比较如表1。

经比较，选择单级提水方案，利用输水管路引至工程区的东侧。

2.2 泵型选择方案比选

泵站的设计标准：灌溉模数为2.50（m3/s）/万亩，泵站灌溉面积为3000 亩，则设计灌溉流量0.75m³/s。

根据泵站特征水位确定泵站各工况净扬程如下：

设计净扬程＝22.70-11.80=10.90m

表1 两种方案优缺点对比表

表2 两种方案水泵参数对比表

表3 两种方案水泵选型对比表

表4 三种方案优缺点对比表

图1 20SA-22B 离心泵性能曲线图

图2 500HDS-15 混流泵性能曲线图

最高净扬程＝22.70-11.30=11.40m

最低净扬程＝22.70-14.80=7.90m

根据以上所列的泵站设计参数，泵站的净扬程为10.90m，灌溉设计流量为0.75m³/s，根据此净扬程可选的泵型有离心泵、混流泵。设计净扬程为10.90m，初估管路损失为25%，则设计扬程为10.90×（1+25%）=13.625m，结合此流量及扬程，根据现场地形条件选择两台套20SA-22B 离心泵、一台套500HDS-15 进行比选。

方案一：两台套20SA-22B 离心泵，单机流量0.45m³/s、效率为80%、配套2×90kW 电机。

方案二：一台套500HDS-15 单基础导叶式混流泵，单机流量0.81m³/s、效率为80%、配套160kW 电机。

两种方案水泵参数见表2。两种方案水泵性能参数见表3。两种方案水泵性能曲线见图1、图2。

从对比表可以看出，两种方案性能参数均能满足设计要求。效率、能耗及投资方面，方案二均优于方案一。结合泵站的结构布置，方案二的结构简洁，水流条件较好。

结合以上比较，本次泵型比选结果为选择方案二，即一台套500HDS-15 单基础导叶式混流泵，单机流量0.81m³/s。

2.3 输水管线方案比选

由提水方案的比选结果，选择总长约800m 的输水管线进行输水，根据地形条件，选择的输水管线方案主要有钢筋混凝土管、钢筋混凝土箱涵及玻璃钢管，三种方案的优缺点见表4。

根据方案优缺点比较表，选择的方案为钢筋混凝土箱涵输水。

3 结语

本文结合山岗地区现有水源条件、地性特征等因素，针对灌溉供水方案、水源泵站的选择进行了分析对比。充分利用了目前市场上成熟的水泵产品，针对水源条件选择了水泵类型，保证了水源供给。在充分结合现状地形的条件下，选择了稳定可靠的钢筋混凝土箱涵结构供水，保障了灌溉输水。同时，在水源泵站布置、输配水线路布置方案上，综合考虑了运行的可靠性、经济性等因素，选择最优的方案，最大限度地降低了工程投资和运行成本，在整个片区总体上实现了灌溉供水，水源问题短缺症结得到了根治，使得工程效益得到了长远的发挥■