1、1某水库灌区干渠工程设计要点分析摘要：由于头屯河灌区内许多水利工程老化，输水能力下降，制约了灌区经济的发展，因此对头屯河灌区末级渠系进行改造，目的是改善灌区内农田的灌溉现状，提高灌溉水的利用率，以促进灌区内农业的大发展。 关键词：水利；灌区；设计与规划；效益 中图分类号： TV 文献标识码： A 文章编号： 头屯河灌区是新疆维吾尔自治区国民经济发展的重点地区之一，在自治区国民经济和社会发展中占有重要地位。由于灌区内水利工程设施大都建于 6070 年代，运行到今，许多工程出现了不同程度的老化，输水能力明显下降，制约了灌区经济的发展。因此，根据新形势下对头屯河流域水资源开发利用提出的要求，针对头屯
2、河流域的特点和开发现状，政府研究提出了灌区末级渠系建设目标和工程规划的布局方案，并确定了灌区末级渠系改造建设的原则、方针和任务。 一、灌区内水利基本情况概述 头屯河灌区包括乌鲁木齐的头屯河区、新疆钢铁总厂（八钢） 、乌鲁木齐市西郊的头屯河农场、三坪农场、五一农场、新疆民政厅的小地窝堡农场、乌鲁木齐县的小地窝堡乡、河南庄子、乌鲁木齐铁路局火车站及其西山地区的机关单位等农副业生产区。总土地面积 85.5 万亩，可耕面积 50 万亩，现有灌溉面积 40.20 万亩，灌区内人口稠密，物产丰富，2自然条件优越，工业、交通和农业都十分发达，是新疆经济发展的重点地区。 灌区工农业及生活用水，主要来自河水、水
3、库水和地下水、河水是该灌区的主要水源。头屯河是乌鲁木齐市和昌吉市界河，灌区的大部分土地可控制在引水工程之内，头屯河径流量年际变化不大，但季节内变化较大，35 月为枯水期，只占年径流的 15%，68 月为洪水期占全年的 63.8%。 头屯河流域有中型水库两座（头屯河水库、红岩水库） ，小型水库二座（西东五工水库、头屯河试验场水库） ，现有总库容 2150 万 m3。目前头屯河灌区分总干渠、干渠总长 45.50km，干渠防渗率 100%，干渠水利用系数为 0.93；支渠总长 160km，支渠防渗率 100%，支渠水利用系数为0.92；斗渠 146 条，总长 330km，斗渠防渗衬砌长度 186km
4、，防渗率达到了 56.3%，斗渠渠系建筑闸门 497 座、桥涵 273 座。 由于灌区水利工程设施大都建于 6070 年代，运行到今，许多水利工程建设的发展已跟不上灌区经济的发展，成为制约灌区经济发展的主要因素之一。 二、末级渠系改造工程设计与规划 工程规划范围为头屯河灌区的东岸灌区包括乌市西郊的头屯河农场、五一农场、三坪农场、小地窝堡农场等，西岸灌区包括昌吉市六工镇、三工镇、城郊办、园艺场等。末级渠系改造主要对灌区原斗渠渠系进行防渗改造，配套渠系建筑物，增加斗、农渠渠系的量水设施。 末级渠系改造主要对灌区原斗渠渠系进行防渗改造，配套渠系建筑3物，增加斗、农渠渠系的量水设施。 1、斗渠改造设计
5、规划 改造后斗渠总长 372.5km，其中未防渗的斗渠长度为 186.4km。改造分两个阶段进行，前期新建灌区斗渠防渗工程 60.6km、闸门 205 座、桥涵 205 座，量水设施 12 座；使灌区斗渠防渗率达到 70。后期完成所有未防渗斗渠，新建灌区斗渠防渗工程 125.8km、闸门 427 座、桥涵 427 座，量水设施 25 座；使灌区斗渠防渗率达到 100。 同时，对目前已有的工程标准低、破损老化和断面过小的防渗渠道进行改建和配套设施的完善，改建工程折合为新建渠道工程为 62km，闸门 211 座、桥涵 211 座，量水设施 12 座。 工程设计采用的斗渠断面为“U”形，材料采用混凝
6、土，混凝土标号C20F200W4；水闸材料主体采用 C20、F200、W4 混凝土，连接段材料采用C20、F200 细粒砼砌筑。 斗渠量水设施可采用多种方案： （1）采用无喉道量水槽，此种量水设施施工方便，量水精确； （2）采用薄壁矩形堰，每条斗渠二座，薄壁堰可采用 5mm 钢板； （3）斗渠断面相对比较大，斗渠上不单另设计量水设施，可选择顺直的渠段作为测量断面，但必须设置工作桥，每条农渠一处； 本工程采用方案：每条斗渠入口处设一无喉道量水槽，渠道中部设一薄壁矩型量水堰。 2、农渠改造设计规划 改造后农渠总长 806.5km，其中未防渗的农渠长度为 642.5km。考虑4到农渠防渗对灌区的生态
7、环境影响较大，且农渠渠道距离短，一般仅为几百米，防渗对提高水的利用率作用不大，这次改造不对农渠做防渗处理，只对农渠做量水设施的配套。工程改造也分为两个阶段进行，工程前期新建灌区农渠量水设施 336 座；工程后期新建灌区农渠量水设施 735座；同时改建量水设施 301 座。 对于量水设施布置，可采用薄壁矩形堰，每条农渠一座，薄壁堰采用 5mm 钢板或采用 HW-1000C 超声波水位计和 LD、LDQ、LDC-2 型流量计。量水设施布置时，在农渠上做 20 米矩形渠道，使水流平顺，在中间部位设置量水设施，保证量水设施量水的准确性。 本工程采用第一种方案，即每条农渠上设置两座量水堰。 3、改造工程
8、量 在工程改造期间完成的主要工程量如下： 土方开挖 131883m3、土方填筑 118767m3、戈壁垫层 109242m3、拆除旧建筑物砼 3048m3、拆除旧建筑物卵石 1748m3、预制 C20 砼 U 型槽22478m3、现浇 C20 砼 5756m3、C20 细石砼砌石 10906m3、钢闸板及钢量水堰板 443t、0.5t 启闭机 843 台、0.3t 启闭机 843 台、水尺 50 件、钢筋 252.9t、道路平整 81.4 万 m3、植树造林 1628 亩、种草 596 亩。 三、工程改造后效益 1、灌溉效益 本工程实施后，有效保证下游 40.2 万亩农田适时灌溉，对灌区农业有
9、很大的促进作用，跟据近年来农业发展状况平均亩增产按 5%计算。年5收益 504.1 万元。 2、节能效益 经过干渠改造，输水渠道实现了全防渗措施，提高了灌溉水的利用系数，可节约开采地下水 0.225 亿 m3/年，参照类似工程开采地下水费用平均按现行标准 0.15 元/m3 计算，则工程节水效益为 337.5 万元。 3、环境效益 通过该工程的实施，将使东、西灌区引水含砂量减少，使引水水质大大提高，对实施节水灌溉十分必要；另外通过对引水枢纽闸门的改造使渠道水利用系数进一步提高，减少渠道渗漏损失，有效降低渠道沿线的地下水位，减轻土壤盐渍化。 工程实施后，灌溉水量易于控制，灌水均匀，防止了水土冲蚀
10、，土壤硬结，土肥退化，保持了土壤特定的水分运动和盐分平衡，避免了土壤产生盐碱化，土壤环境势必向着有利于农业生产环境方面发展。 4、工程间接效益和社会效益： 工程实施后，在其它农业增产措施的配合下，农作物的产量将会有较大幅度的提高，农牧民的收入也将稳步增长。对于调整农村产业结构，满足工副业用水的急剧增长、为可持续发展提供了保证，对繁荣市场，稳定社会具有重要意义。同时，农业生产的稳定持续增长，将有利于促进以农副产品加工业为主的乡镇企业和工业快速增长，并带动相关产业的全面发展。 四、结语 通过对头屯河灌区末级渠系的改造，输水渠道实现了全防渗措施，6提高了灌溉水的利用率，对于水资源的利用和分配更加合理，有效减小洪灾损失，保证了下游灌区的安全。 参考文献 1刘卫江.大型灌区技术改造规划应注意的问题J.新疆农垦科技，2004（1）. 2石荣平.基于大中型灌区改造项目管理的探析J.城市建设理论研究，2012（20）.
