广西桂西北治旱百色水库灌区干线输水方式比选
时间：2020-10-28 08:02:06 来源：达达文档网 本文已影响 人 
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[摘要]根据百色水库灌区地形地貌、灌片分布、农作物种类和田间灌溉方式等特点，对灌区干线采用渠道输水和管道输水这两种输水方式从工程投资、线路和建筑物布置、工程施工、工程运行管理等多因素进行分析比选，灌区干线输水方式优选推荐采用管道输水。
[关键词] 百色水库灌区；干线输水方式
1工程概况
百色水库灌区位于广西西部著名的“蔬菜基地”、“芒果之乡”右江河谷盆地，灌区涉及右江区、田阳县和田东县，由东笋片、右江灌片、那音片、林逢片、思林片和英竹片等12分片组成，规划总灌溉面积为92.3万亩，其中新增或恢复灌溉面积49.6万亩，改善现有灌溉面积42.7万亩，属大（2）型灌区。
灌区农作物以水稻和旱作物为主，水稻种植面积约占灌区总面积的25%，主要分布在现有大中型灌片右江灌片和那音灌片内，旱作物为热带水果（以芒果为主）、甘蔗、玉米、豆类、薯类、花生等高附加值经济作物，田间农作物灌溉方式采用“薄浅湿晒”（水稻）或低压管灌和微灌（经济作物）的高效节水技术。尽管右江贯穿河谷盆地而过，但由于河床深切，而灌片地势较高，过境水开发利用难度大，灌区灌溉成为一个难题。灌区规划从西北部的百色水库引水自流灌溉。
2 灌片地形及分布特点
右江河谷盆地呈不对称狭长形，长轴西北向长90km，短轴东北向长16km，地形总趋势呈西北部高，中部和东南部低平，百色水库位于灌区西北部。盆地内现有大中型右江灌片和那音片，为阶地地貌，灌片高程分布在100m～160m；盆地外围为新增或恢复灌溉灌片，为剥蚀堆积丘陵、侵蚀剥蚀低山地貌，丘顶浑圆，山脊线波状起伏，山坡坡度一般为1：1.5～1：2.5，冲沟发育，切割深度在100m以内，灌片高程主要分布在140m～200m。
3输水干线输水方式比选
目前，我国多数大型灌区干线输水方式基本上都采用渠道输水，但根据本灌区地处阶地或丘陵地貌，地形起伏较大，农作物以高附加值经济作物为主，田间灌溉方式采用高效节水技术等特点，对干线渠道输水和管道输水这两种方式进行比选，以确定干线输水方式。百色水库灌溉最低运行水位为203m，方案比选的前提是采用相同的灌区规模，均为92.3万亩。
（1）方案一：渠道输水
渠道为无压自流输水，渠首设计引水流量为9.94m3/s，为使干渠控制更多的自流灌溉面积，干渠沿灌片中丘陵地的山顶或山腰布置，以保持较高的自流水头。总干渠从百色水库银屯取水口接出后，沿丘陵山顶布置，到达田阳县洞印村后辐射出北干渠和南干渠。北干渠和南干渠分别布置在右江左、右岸，渠道基本沿河谷外围丘陵的山顶或山腰布置。北干渠末端分出坛河分干渠和保群分干渠。该方案总干渠长28.23km，南干渠长39.95km，北干渠长82.74km，坛河分干渠长7.05km，保群分干渠长9.92km，输水干线总长167.89km。根据干渠经过的地形地貌，引水流量以及满足不淤流速的要求，初定总干渠、北干渠明渠渠道纵坡为1/5000，隧洞纵坡为1/3500，渡槽纵坡为1/2500；初定南干渠、北干渠坛河分干渠、保群分干渠明渠渠道纵坡为1/2000～1/3000，隧洞纵坡为1/3000，渡槽纵坡为1/1000～1/1500。渠道沿线布置有明渠、隧洞、渡槽以及倒虹吸等渠系建筑物，其中明渠長41.26km，隧洞87座总长74.48km，渡槽112座长31.34km，倒虹吸13座长20.81km。经水力计算，对应百色水库灌溉最低运行水位203m时的干渠水位为203～158m。
（2）方案二：管道输水
管道为自重压力流输水，管首设计流量为8.5m3/s，为保证管道有压、节省工程投资及便于施工，干管基本布置在平坦阶地或丘陵山脚处，总干管、南干管、北干管、坛河分干管和保群分干管线路长度别为20.64km、51km、82.41km、5.4km和12km，干线总长为171.45km。干管经过的地面高程为110～150m，经水力计算，对应百色水库灌溉最低运行水位203m时的干管测压管水头为203～156m。总干首端有0.51km的有压输水隧洞，其余为预应力钢筒混凝土输水管道，管径0.8～3.0m，管道压力等级0.8～1.4MPa。
（3）方案比选
这两个方案经济技术指标见表一。
渠道输水和管道输水比较如下：
①从投资角度看，渠道输水比管道输水投资多5.15亿元，管道输水优。
②从线路和建筑物布置角度看，渠道为无压自重流输水，线路沿右岸河谷外围山区丘陵的山腰或山顶布置，建筑物频繁地在明渠、倒虹吸、渡槽和隧洞之间变换，而隧洞、渡槽和倒虹吸总长占线路总长的75%，并且因地形陡峭，存在较高的开挖边坡问题。管道为有压自重流输水，线路基本沿右江河谷地带的平坦地或丘陵间的谷地布设，线路平顺，不存在深挖高填的边坡问题，建筑物以管道为主，局部穿越高山用隧洞，线路上的建筑物种类相对较少，故管道输水优。
③从水力过渡过程角度看，渠道水力过渡过程简单，水面线较明确。管道水力过渡过程复杂，长距离管道输水需考虑水锤防护，故渠道输水优。
④从工程施工角度看，渠道线路大多位于山区中，现状均未有道路通达，施工进场异常困难，另外，渠道建筑物种类多且频繁的变换，增加了施工难度，施工不易控制质量和进度。管道线路基本沿路边布设，施工进场便利，建筑物种类简单，施工难度不大且容易控制，故管道输水优。
⑤从工程占地角度看，渠道永久占地大，施工征地较为困难，工程建成后无法再利用建筑物占去的土地，施工征地难度较大。管道临时占地大，但永久占地少，施工征地相对容易，工程建成后将临时占地复耕，能充分利用土地资源，故管道输水优。
⑥从工程运行管理角度看，渠道渠系建筑物多，且渠道不容易实现远程自动化监控、监测，水费征收困难，运行管理不方便。管道输水封闭，输水安全性高，另外管道可实现远程自动化监控、监测，运行管理方便，故管道输水优。
综合上述各种因素，管道输水在线路和建筑物布置、工程施工、工程占地和工程运行管理方面均比渠道输水优，因此本灌区干线输水方式推荐采用管道输水。
4结语
根据本灌区地形地貌、灌片分布、农作物种类和田间灌溉方式等特点，干线灌溉方式优选推荐采用管道输水。通过修建输水管道，在右江河谷构建一个大型的现代化灌区，为区域脱贫致富创造条件。
参考文献：
[1] 广西水利电力勘测设计研究院.广西桂西北治旱百色水库灌区规划报告[R].南宁：广西水利电力勘测设计研究院，2014。
