下六甲灌区工程规划分析

温冠铖

广西壮族自治区柳州水利电力勘测设计研究院 广西柳州 545006

摘 要：下六甲灌区改造工程是广西省来宾市重点灌区改造工程之一。此地水文环境复杂，灌区内水道交错，给工程的规划和设计带来了较大的难度。本次工程设计中，除了对管道、渠道建设方案和建设材料等的设计外还包括机械、机电设计等。本文中，笔者将对其进行详细的介绍。

关键词：下六甲灌区；工程规划；改造

1工程简介

1.1工程等别

本工程为灌溉兼供水项目，根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2017）及《灌溉与排水工程设计标准》（GB50288-2018），本工程灌溉面积59.5万亩，属大（2）型灌区，工程等别为Ⅱ等工程。

1.2工程总量

灌区建设内容主要包括4部分：（1）拆/改建引水枢纽9座，分别为罗柳总干渠引水枢纽、长村引水枢纽、和平引水枢纽、凉亭引水枢纽、水晶引水枢纽、百丈一干渠引水枢纽、百丈二干渠引水枢纽、江头引水枢纽和廷岭引水枢纽；（2）泵站工程2座，拆建水源泵站1座，为鸡冠泵站；新建渠道提水泵站1座，为屯抱泵站；（3）建设灌溉输水骨干渠道/管道共113条，总长683.7km，配套渠系建筑物1268座；（4）新建灌区信息化管理工程1项。

2工程总设计及部分建筑物设计

2.1工程总设计

灌区范围是东南高西北低，且东南部水资源相对丰富，而下六甲水库及罗柳总干渠引水枢纽均在灌区东部。通过下六甲水库进行调蓄后，利用现有渠系并新建部分渠道，全程采用自流输水，主要通过新建南柳连接干渠和石祥河引水渠将罗秀河水量“东水西调”至石祥河灌片和柳江西灌片，灌区现有水源、渠系布局为罗柳总干渠引水自流灌溉提供了较好的条件，水头优势明显，利用水头高的条件，在灌溉空闲时间补水当地水源工程进行调蓄，减少输水系统的投资规模，设计灌溉面积59.5万亩，本方案最大特点是利用现有渠道，干渠均为全程自流输水，为灌区提供经济可靠水源，方便灌区管理，是地方群众较为期盼的水源方案。

输水型式选择：本灌区为单纯灌溉项目，为节省投资，满足自流条件的线路均采用渠道输水型式。对于水位不满足灌溉要求的线路，采用提水泵站后接压力管道型式输水至灌片。

总体布置：通过新建石祥河引水渠8.9km，设计流量1.7m³/s，自流输水至石祥河水库；通过新建南柳连接干渠8.3km，设计流量1.5m³/s，自流输水灌溉柳江西灌片。

下六甲灌区设计灌溉面积59.5万亩，规划分为4个大灌片，12个二级灌片。

2.2水源工程布置

下六甲灌区以下六甲水库、长村水库、丰收水库、石祥河水库等4座中型水库为骨干龙头水源，并结合灌区内已建小（1）型水库16座，按照自流补水的原则，利用下六甲水库，通过下游引水枢纽和干渠输水至灌区，并与灌区内现有中小型水库连通，下六甲灌区无新建水库。拦河引水枢纽是本灌区的主要引水形式。目前灌区内枢纽除廷岭引水枢纽保留较好，基本都年久失修，坝体破坏、渗漏问题严重。灌区拆除重建拦河引水枢纽8处，改建1处。引水枢纽根据河道自流引水口位置合理布设，选择河道狭窄、水流平顺、两岸场地开阔的位置。引水枢纽坝高依据引水渠渠道水位按自流引水拟定，拆除重建的引水枢纽沿用原设计规模。

2.3管道工程布置

下六甲灌区工程仅柳江西灌片部分渠道局部布置有压力管道，分别为柳江西分干渠龙旦至牡丹段、牡丹干渠、龙富支渠。

（1）柳江西分干渠龙旦至牡丹段

该段管道接柳江西分干渠龙旦分水闸，之后向北跨龙旦水库库区径大古大村到达牡丹水库，全长3.5km，管长4.2km，设计流量0.3m³/s。采用球墨铸铁管,管径0.8m。

（2）牡丹干渠前段

该段管接牡丹水库低出口，向西跨越高龙河接原灌溉渠道，全长1.07km，管长1.28km，设计流量0.7m³/s，采用球墨铸铁管，管径1.0m。

（3）龙富支渠前段

该段管在柳江西分干渠6+160处接出，延省道S307向西跨越龙福河后接新建龙福支渠渠道，全长2.11km，管长2.53km，设计流量0.5m³/s，采用球墨铸铁管，管径0.6m。如下表所示为管道设计成果表：

表1管道设计成果

序号	灌片名称		管道 级别	管道名称	管道长度 （km）	设计 流量(m³/s)
1	柳江西灌片	马坪灌片	干管	柳江西分干渠龙旦至牡丹段	4.2	0.3
2				牡丹干渠前段	1.28	0.7
3			支渠	龙富支渠前段	2.53	0.50

3. 管道与渠道方案比选

3.1新建渠道布置原则及渠道工程典例

3.1.1新建渠道布置基本原则

灌区主要采用渠道输水，沿用原有大部分灌渠，根据渠道现状采用不同处理措施，满足新建灌区的输水要求。灌溉渠道布置尽量满足灌区农田自流灌溉要求，减少投资。局部水头不足处采用提水泵站进水及城镇或农村人畜饮水等的需求。

新建灌溉输配水系统按以下原则进行布置：

（1）灌溉渠道的渠系建筑物按设计流量设计，加大流量校核，同时满足水面衔接、泥沙处理、施工及运行管理要求；

（2）灌溉各渠道均布置在灌区的较高地带，以自流灌溉尽可能多的面积，仅对局部地势较高的灌片采用提水灌溉方式；

（3）灌溉渠系的布置在安全可靠的前提下，使工程量和工程费用最小；

（4）灌溉支渠的布置参照行政区划分和灌溉分区确定，尽量在同一灌区和乡镇布置，以方便用水管理；

（6）渠系建筑物布置在渠线顺直水力条件良好的渠段上，在底坡为急坡的渠段上不改变渠道过水断面形状尺寸或设置阻水建筑物，灌区道路、桥涵的布置，与灌排系统及田间工程的布置协调。

（7）渠线避免通过风化破碎的岩层、可能产生滑坡或其他地质条件不良的地段。无法避免时采取相应的工程措施。

3.1.2水晶干渠典型设计

水晶干渠自水晶河取水，长度30.96km，原设计流量为2.58 m 3/s，现设计流量1.80m³/s，加大流量2.34m³/s，小于原设计流量。因此此次拆除重建工程保持原渠道线路不变，对渠道进行清淤以及防渗加固处理，将原有衬砌拆除进行重建。渠底纵坡基本采用原坡降，仅对局部作适当调整，纵坡取为1/500～1/3500。

明渠渠道采用梯形断面，采用厚80mm的C20混凝土底板，厚80mm的C20混凝土边坡衬砌，内外边坡均为1:1.0，其余岸坡均为草皮护坡。干渠渠道两侧岸顶布置交通道路，一侧道路宽度3.5m混凝土路面，另一侧岸顶道路宽为2.5m泥结碎石路面。干渠原已布置有3处渡槽，分别为王岗渡槽、水晶渡槽和江龙渡槽。3处渡槽总长度192m，结构基本完好，设计流量1.80～1.00m³/s，加大流量2.34～1.30m³/s。经复核计算，原有渡槽过水能力满足要求，但渡槽两端存在漏水现象，考虑原有渡槽运行年限较长，因此对三处渡槽作原址拆除重建处理。

3.2管道工程设计方案对比选择

3.2.1管道类型对比选择

下六甲灌区工程仅柳江西灌片部分渠道局部布置有压力管道，分别为柳江西分干渠龙旦至牡丹段、牡丹干渠、龙富支渠。

柳江西分干渠龙旦至牡丹段、牡丹干渠、龙富支渠渠道线路需跨越水库、河流、乡村道路、陡坡等地形，针对以上特殊地形，对明渠及压力管道方案进行对比，择优选取。

（1）明渠

优点：结构简单，施工工艺要求不高，单价较低。

缺点：对地形适应性较差，遇河流、道路、陡坡等地形需绕行，增加线路长度、增加占地面积、增设交叉建筑，增加总投资。

（2）压力管道

优点：对地形适应性高，布线线路短，占地较小。

缺点：单价较高，需满足压差、水头损失等要求。

综上所述，压力管道较明渠更能适应特殊地形，线路短，占地小，总投资更低。柳江西分干渠龙旦至牡丹段、牡丹干渠、龙富支渠局部渠段经水力计算复核满足要求，选择压力管道方案更经济、合理。

3.2.2管道材料对比选择

本次规划压力管道管径0.6m~1.0m，均为地埋管道，因此本次对球墨铸铁管与无缝钢管进行对比，择优选取。

（1）球墨铸铁管

优点：使用寿命长；防腐能力较强；接口采用橡胶圈接口，柔性较好；有标准配件，对地形适应性较好。缺点：重量较大，韧性较差。

（2）无缝钢管

优点：管材强度、工作压力高，运行安全可靠，铺设方便，适应性强，重量较轻。缺点：需进行防腐处理；安装需焊接工作量较大，施工工艺要求较高。

经过对各项因素进行综合考虑，认为球墨管较无缝钢管防腐性能更好，安装更方便，投资更低，本次设计选用球墨铸铁管。

结语

本工程建设总量庞大，设计复杂。本文主要对工程总设计及部分建筑物设计以及渠道设计以及管道设计进行了分析。以期能够为相关工作人员提供参考。

参考文献

[1]李彧华.广西驮英水库灌区田间工程规划设计思路[J].水利技术监督,2021(07):94-96+135.

[2]崔燕.灌区水利工程规划管理的常见问题及解决对策[J].农业科技与信息,2019(11):119-120.DOI:10.15979/j.cnki.cn62-1057/s.2019.11.048.