石堡川水库灌区干渠存在问题及改线工程建设思路.doc

1、石堡川水库灌区干渠存在问题及改线工程建设思路【摘要】石堡川水库干渠 0+00014+950 段为绕山明渠及隧洞、跨沟建筑物等，存在渠基岩石风化、剥落、滑塌、险情不断、渗漏严重、隧洞及建筑物建设标准低，病险严重，导致不能按设计流量运行，事故频发，贻误灌溉，水资源浪费严重。根据干渠现状存在问题，拟对石堡川水库干渠进行改线，改线段隧洞起于总干渠 0+133，出口交于总干渠14+950，然后向东输水到现状干渠，向西输水到二支（11+103.4） ，一支渠位于干渠 7+126.9 处，设计流量 1m3/s，面积 4.0 万亩，对现状干渠0+1357+126.9 改造后解决一支渠输水问题。 【关键词】干渠

2、；存在问题；改线思路 1 灌区概况 石堡川灌区地处陕西省关中平原东北部，居关中平原与陕北黄土高塬接缘地带。灌区设施范围涉及渭南市白水、澄城及延安市洛川三县。灌区设施灌溉面积 40 万亩，有效灌溉面积 31 万亩，设计灌溉保证率50%。灌区受益范围包括白水、澄城、洛川三县 14 个乡镇，180 个行政村，灌区内总人口 30.8 万人，其中农业人口 19.37 万人。 灌区属暖温带大陆性季风区，多年平均降雨量 549.2mm。灌区土壤以黄绵土为主，夹少量褐色垆土。灌区作物主要以小麦、玉米、油菜、苹果、核桃为主，是陕西省粮食生产基地和果林优生区。 灌区水源石堡川水库，修建于 1969 年，总库容 6

3、375 万 m3，兴利库容 4585 万 m3。灌区地下水埋深 40100m。可开采量 2030 万 m3，目前年利用地下水量约 520 万 m3。 灌区工程设施包括：水库枢纽、干渠、支渠、抽水站及田间工程五部分。枢纽有大坝、放水洞、泄洪洞、泄洪底洞、溢洪道；干渠 1 条，长 38.708km，各类建筑物 148 座；支渠 8 条，分支渠 14 条，总长219.343km，各类建筑物 1895 座；抽水站 9 座，总装机 1350kw，抽水流量 1.65m3/s；田间工程有斗渠 397 条，总长 486.5km，建筑物 2940 座；分引渠 2229 条，长 2213.5km，各类建筑物 24

4、500 座。 2 干渠工程存在问题 石堡川水库干渠 0+00014+950 段为绕山明渠及隧洞、跨沟建筑物等，存在渠基岩石风化、剥落、滑塌、险情不断、渗漏严重、隧洞及建筑物建设标准低，病险严重，导致不能按设计流量运行，事故频发，贻误灌溉，水资源浪费严重。干渠工程存在的主要问题： （1）渠基地质条件差，岩石风化，基础变形，渗漏严重。经对石渠段 0+0005+300 全面检查观察，发现石渠段下部有一层约 4m 厚的泥质页岩，其特点是外露最易风化，特别是在 1.5km 至 4km 处，大多为这种情况，而泥页岩不断风化脱落，使上部的砂页岩石渠部分悬空，加上渠道内的渗漏水和冻胀影响，上部的岩体塌落，使部

5、分渠段基础移动变形。由于两侧未变形岩体的相互牵制，这些“危险”段落暂时还没有滑塌，但一旦上下渠道均发生变形，石渠整段滑塌的风险就非常大，特别是渗漏和由于渗漏产生的冻胀使这种危险情况在不断加剧。经初步检查评估，这利风险极高的渠段约为 3km，占石渠段总长的 57%。 （2）过水能力不足，无法满足灌溉和城市供水。石渠段经过两次防渗改造，过水断面减小 18%，每次防渗漏处理方案都是在原渠内衬砌砼，致使渠道断面缩小，要达到设计流量，只能抬高设计水位，从理论上侵占了渠道设计时的超高断面。而更重要的是渠道存在的安全隐患使管理单位不能按设计的 9m3/s 放水，只能按其 70%的流量运行。目前的现状是渠道不

6、稳定状态进一步加剧，今后数年内管理单位只能加大巡查维护力度，盼侥幸维持 6m3/s 左右的风险运行。 （3）渗漏损失严重，水量浪费大。石堡川干渠全长 38.5km，渠道水利用系数 0.75，经分段监测，仅 5.3km 石渠段水量损失就达到 18%。据观察和当地群众反映，每次石渠段放水时，特别是放水流量较大时，下游河道的流量就会有看得见的增大变化，而当渠道停水后，河道水也明显减小，这说明石渠段的渗漏通过通过各种途径均汇入了地形最低的河道里。按 2012 年放水 3000 万 m3 计算，仅石渠段 5.3km 年可损失水量达540 万 m3，相当于几座小型水库的容量。这对于一特别缺水的渭北旱原来说

7、是非常可惜的有效水资源。 （4）险情不断，抢修不便，贻误灌溉。1971 年 9 月 2 日，暴雨引起山洪，洪水顺沟而下，东、西孙家山和落雁 3 座土填方大部分冲毁；1971 年 10 月 30 日，北彭牙西沟双曲拱渡槽在吊装五段拱肋时，垮入沟中，成为开工以来第一大事故；1990 年 11 月 17 日，冬灌进入高潮，干渠落雁弯道填方发生险情，当即决定停水抢修，维修队全体干部工人经一夜奋战，于 20 日抢修完毕，继续放水冬灌；1991 年 7 月 5 日，张索渡槽漏水，经过 5 小时的紧张施工，处理好接头处漏水，保证了夏灌行水安全；1994 年 6 月 28 日，灌区突降特大暴雨，导致渠道不同程

8、度的发生倒塌、决口；1995 年 7 月 24 日8 月 1 日，灌区连续两次突降暴雨，导致干支渠道不同程度的倒塌及衬砌板悬空及衬砌板悬空、裂缝、变形，建筑物损坏严重；2005 年 3 月，落雁段发生管涌；2008 年夏灌中放水流量由 6m3/s 增加到 8m3/s，但不到 48h，石渠段末段的土石渠结合部渠外侧突然滑塌，形成了 40 多米长的一条决口，8 个流量全部溃泄至下部河道和河川农田和果园，造成了较大的损失。全线灌溉中断，由于交通不便，经过一个月的苦战完成决口抢修后，已失去了夏灌的最佳时期，几十万亩农田和果园严重受损，而为夏准备的超过汛限水位的 1000 多万方水，由于水库防汛的要求而

9、白白的被从河道下泄。2012 年夏灌中石渠段又一次发生严重漏水问题，有多处漏水点距石渠段 150m 左右，在石渠段下部的山脚下老百姓的农田中冒出，淹没农田 40 多亩，果园 10 多亩，给受灾群众造成损失近 20 万元，为此群众不断上访，要求彻底改变石渠段的安全隐患。 （5）干渠改造交通不便，改造投资大，治标不治本。现状干渠0+0005+300 交通条件差，改造工程投资大，由于渠基础基础条件差，即使进行内衬防渗，也不能适应渠基的变形造成的危害，仅是治标，不治本，通过干渠改线，可消除渠基带来的不利影响，从长远看，石堡川水库不仅承担灌区农业用水，而且可能承担县城供水、工业用水，采用隧洞输水，防止水

10、质污染、节水具有十分重要意义。 3 干渠改线思路 现状干渠起于水库放水洞出口，沿沙家河左岸山坡盘山向西，在桩号 3+841 进入 1#隧洞，渠线基本呈南北走向，先后经 2#、3#、4#隧洞，在东落雁村出 4#隧洞，接明渠后，渠道转向东，经石索村、北彭衙、丁家山村至澄县。干渠较大建筑物、渡槽、高填方多位于 0+00015+000段。 根据干渠现状存在问题，拟对石堡川水库干渠进行改线，改线段隧洞起于总干渠 0+133，出口交于总干渠 14+950，然后向东输水到现状干渠，向西输水到二支（11+103.4） ，一支渠位于干渠 7+126.9 处，设计流量 1m3/s，面积 4.0 万亩，对现状干渠

11、0+1357+126.9 改造后解决一支渠输水问题，故确定改线隧洞流量为原干渠流量扣减一支渠流量。 4 改线投资对比分析 方案 1 是对现状干渠 0+13514+950 进行内衬 C20 砼 12cm，配6200 钢筋网，对现状隧洞进行内衬砼防渗加固，对渡槽进行加固，对高填方进行充填灌浆，工程估算投资 1.45 亿元。方案 2 是采用隧洞对0+13514+950 段进行裁弯取直，替代明渠输水，工程投资 1.60 亿元，由于改线方案 2 具有安全、节省维修费用、线路短、水利用率高的优点，推荐选用方案 2。 5 工程建设方案 洞线起于干渠 0+135，出口到干渠 14+950，通过改线可替代干渠长

12、度 14.815km，减少 5.3km 石渠段，4 座隧洞，6 座渡槽，3 座高填方运行带来的各种病害、险情，改线段总长 7.93km，其中隧洞长 7.715km，明渠长 0.215km。隧洞设计流量取 8m3/s，加大流量 10.5m3/s，控制面积36 万亩。 6 结语 改线工程完成后，从放水洞口到三支口，水利用系数提升至 0.98，按灌区每年渠首引水 3000 万方，年可节余水量 600 万方，多灌溉 5 万亩果园，按亩均增产 500 公斤苹果，可增产苹果 2.5 万 t。 灌溉增产调查资料及 2013 年农产品影子价格，经分析计算，正常运行期所产生的灌溉净效益为 5000 万元，则灌溉净效益为 2000 万元，间接效益按灌溉净效益的 15%计算，则为 300 万元。 改线工程一旦实施完成，可节省每年原干渠维修费用 200 万元，有利于灌区进入良性发展的轨道。 其他效益按固定资产投资的 2%计列为 248 万元。 以上三项合计效益为 2480 万元。 根据效益和费用流量的分析结果，并根据水利部颁发的水利建设项目经济评价规范规定，计算国民经济评价指标：经济内部收益率为12.71%大于 8%，经济效益费用比为 1.25 大于 1，经济净现值大于 0，表明该项目具有良好的国民经济效益，有利于促进灌区产业结构调整和农村经济发展。