某县地下水超采综合治理工程设计论文_王晨澍

某县地下水超采综合治理工程设计论文_王晨澍

河北省水利水电第二勘测设计研究院 石家庄 050021

摘要:本文结合在地下水超采综合治理工程实例,从项目背景、基本情况、工程总体布置、工程设计、压采效果及工程效益方面对地下水超采综合治理工程的设计要点和治理效果进行了介绍,从而为之后的地下水超采综合治理工程提供了经验借鉴。

关键词:合理开发利用水资源;引黄水灌溉

1 项目背景

河北省外环渤海、内环京津,地处辽河、海滦河和内陆河流域,多年平均降水量只有523mm,为资源性缺水地区。河北省也是我国少有的没有入境(过境)大江大河的省份,客水资源严重不足,为维系经济社会的发展需要超采地下水,使得地下水采补失衡严重,地下水位多年来持续下降。水资源承载能力过低引起的供需矛盾日益加重成为了水资源开发利用中存在的最需要解决的问题。为了有效保护、合理开发利用地下水资源,促进地下水资源的可持续利用,开展地下水超采综合治理成为了当务之急。

2 基本情况

工程位于滏阳河灌溉范围,引水骨干河道为滏阳河,滏阳河两侧土地直接引滏阳河水灌溉,距离滏阳河较远的灌溉地块通过支渠引滏阳河水进行灌溉。本次治理范围涉及3条支渠,分别为旧滏阳河、三干渠、四干渠。

滏阳河是一条集防洪、排沥、灌溉一体的综合性河道,是引黄配套工程西线滏阳河引水的主干河道,5年一遇行洪流量35m3/s,设计引水流量25m3/s。

1964年该县对滏阳河段统一进行了整治,裁弯取直,顺直了境内三处大弯道,本项目区涉及的旧滏阳河段位于新滏阳河左岸,自王家庄至滏阳河,总长3.3km。

原三干渠自旧北澧河右岸莲子镇村南起,向东穿过滏阳河经小漳河故道进入小漳河。目前三干渠东庄村以西、白家寨村以东渠道已填平,项目区涉及三干渠滏阳河左岸渠道段,总长2.9km。

四干渠是沟通新北澧河、旧北澧河、滏阳河、小漳河的重要干渠,全长8.5km,项目区涉及四干渠旧北澧河至滏阳河段,总长4.4km。

项目区内均为井渠双灌区,机井数量225眼,均为浅井,动水位55~60m,单井出水量在30~40 m3之间

项目区涉及的莲子镇和牛家桥乡,截止到2013年,莲子镇总人口1.13万人,其中,农业人口0.93万人,全镇总播种面积10.57万亩,主要种植作物为小麦和玉米,粮食总产45726吨,人均生产性纯收入4390元;牛家桥乡总人口0.71万元,其中农业人口0.6万人,全镇总播种面积6.98万亩,主要种植作物为小麦和玉米,粮食总产31569吨,人均生产性纯收入4220元。

3 工程总体布置

本工程引水水源为引黄水,引黄入冀补淀工程西线配套滏阳河引水工程已于2012年完工,工程设计引水能力25 m3。

本工程田间地块均位于滏阳河灌区内,灌区主要引水河道为滏阳河,通过支渠引滏阳河水进行灌溉。沿三干渠布置扬水点1处,控制灌溉面积1930亩;沿四干渠布置扬水点4处,控制灌溉面积9316亩;沿旧滏阳河布置扬水点2处,控制灌溉面积1254亩。

工程采用低压管灌,管网布置分为干、支两级,均为固定PVC-U管,支管沿作物种植方向布置,干管垂直于支管布置。支管间距100m,出水口间距为50m,双向分水。管道总长112.33km。

4 工程设计

4.1工程等级和标准

根据《灌溉与排水工程设计规范》、《水利水电工程等级划分及洪水标准》确定工程等别为Ⅳ等,滏阳河干流河道为4级,渠道为4级,旧河口节制闸级别为4级,四干渠引水闸级别为4级,扬水点级别为5级。

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4.2河渠工程

本次渠系工程包括四干渠、三干渠、旧滏阳河和新开旧滏阳河与三干渠连同渠。

(1)渠道清淤

旧滏阳河引水设计流量0.08 m3/s,5年一遇排沥流量2.0m3/s。渠道清淤长3.3km,设计渠底高程24.0~23.0m,设计底宽5.0m,渠道边坡1:2。

三干渠5年一遇排沥流量1.642.0m3/s,渠道清淤长2.9km,设计渠底高程24.0~23.0m,设计纵坡1/3300,设计底宽5.0m~12.0,渠道边坡1:2。

四干渠引水设计流量0.56 m3/s,5年一遇排沥流量2.3m3/s,渠道清淤长4.4km,设计渠底高程22.5m,设计底宽5.0m,渠道边坡1:2。

三干渠设计蓄水位为26.0m,在桩号1+165~2+135段因砖窑取土,形成了大坑,现状边坡较陡,且部分地面高程低于设计蓄水位。在地面高程较低段采取筑堤的措施,考虑波浪爬高及设计超高,堤顶高程27.0m,堤顶宽3m,边坡1:3。现状坑深3~7m,边坡1:0.5~1:2,渠道蓄水后易造成边坡坍塌影响附近居民安全,对边坡进行修整,设计边坡1:3,并在20.0m高惩处设置2m宽度马道。

(2)旧滏阳河与三干渠连通渠道

为方便灌溉运用,在滏阳河没水时充分利用旧滏阳河上污水处理厂处理的中水,在三干渠与旧滏阳河之间新建一条连通渠道,长650m。渠道在临近旧滏阳河和三干渠的两端开挖357m和138m长明渠,设计渠底高程24.0m,底宽2m,边坡1:2.中间155m受征地限制采用DN2000钢筋混凝土管道输水。设计管底高程24.0m,管顶以上覆土深度1.0~2.0m,同时考虑厂区内车辆荷载,选用钢筋混凝土Ⅲ级管。

4.3涵闸

(1)滏阳河旧河口节制闸

新建滏阳河上旧河口节制闸,3孔开敞式结构,孔口尺寸3×3m。旧河口节制闸由上游防护段、闸室段和下游消能防冲段三部分组成。全闸顺水流方向总长74m,其中上游防护段长30m,闸室段长10m,下游消能防冲段长44m。

(2)四干渠进口涵闸

四干渠进口涵闸位于四干渠与滏阳河交口处的滏阳河左堤上,是滏阳河向四干渠分水的分水闸,也是四干渠的控制涵闸,现状孔口尺寸3.7×3.7m,建于1976年,设计流量为10m3/s,本次拆除重建后按照原规模设计。设计流量10m3/s。涵洞与滏阳河左堤交角82°,涵洞段长9m,临滏阳河一侧设闸室,闸室段长度3.0m。上游防护段长10m,下游防护段长15m,全长33m。

4.4扬水点工程

新建扬水点共7处。扬水点水泵分为移动式水泵和固定式水泵。固定式扬水点设于四干渠上,包括进水口、进水井、阀门井、流量计井和井房;移动式扬水点设于滏阳河、旧滏阳河和三干渠上,包括混凝土护坡、阀门井、流量计井和井房。

4.5田间工程

田间工程设计划分12个地块。田间工程根据不同地块面积干管管径分别为De180、De200、De250、De315,支管管径均为De125。

5 压采效果及工程效益

项目实施后地表水可替代地下水154.69万m3,地下水开发利用程度有现状的235%下降至96%左右,基本实现地下水资源可持续利用。此外工程实施可改善供水的条件,稳定工农业及社会生产,利用经济社会的健康发展。

作者简介:王晨澍,女,汉族,河北省水利水电第二勘测设计研究院,高级工程师

论文作者:王晨澍

论文发表刊物:《基层建设》2019年第2期

论文发表时间:2019/4/23

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