郭凌波

（山西省水利水电勘测设计研究院，山西 太原 030024）

1 工程概况

太原市晋源区古城营村节水灌溉增效示范项目区属典型的大陆性季风气候区，年平均气温9.6℃，年均降水量466.6 mm，年均蒸发量1695 mm，全年无霜期240 d，最大冻土深度77 cm。该地区降水分配极不均匀，年际变化较大，夏季6—8月降水量大300 mm，占全年降水量的60%。降水的时空分布特征，造成“十年九旱”，对作物极为不利。

项目区土地总面积582 hm2，耕地面积233.3 hm2，土地利用率40%，设计灌溉面积174.7 hm2。项目区内水土资源较好，灌区主要作物有苗圃、玉米、蔬菜和花卉，其种植比例分别为32.3%，21.9%，24.8%和21%。其中大棚及节能温室80 hm2，主要种植蔬菜及花卉苗木。苗木产业利润空间较大，具有较好的经济效益，成为农民增收的有效途径和农村经济新的增长点。但由于产业单一，农业生产条件得不到充分改善，常受水旱灾害威胁，致使农业生产水平低而不稳。项目实施运行后，将依靠花卉栽培带动、技术服务带动、管理带动等多种方式，促进太原市及周边地区苗木生产。

2 存在问题

项目区灌溉用水从晋汾扬水站灌溉渠道引水，两条干渠分别长1205m和935m，灌溉面积174.7 hm2。项目区内部分渠道为混凝土板防渗，防渗段均有一定程度的破损，土质渠道破损严重。因渗漏严重、控水能力差，致使下游地区淌水困难，上下游农作物不能均衡适量灌水，直接影响农作物产量。项目区内部分温室大棚由于输水管道存在配备不完善、破损严重等问题，作物所需水份得不到充分供给，严重影响作物的产量。因此，改善渠道状况，对改变灌区面貌和渠道正常行水，提高用水效益、灌溉效率，促进灌区内农作物增产具有积极意义。

3 项目区水量供需平衡分析

项目区灌溉设计保证率按作物生育期内设计需水量得到充分满足的年份占总年份的百分数确定。项目区地处干旱地区，农作物种植以旱作物为主，灌溉设计保证率取50%，以此作为项目区灌溉设计标准。

3.1 供水量

项目区内水资源包括地表水、地面径流、地下水等。根据该地区水资源评价结果，原南郊区581 km2范围内年平均地下水补给量为8740万m3，单位面积地下补水量为15.04万m3。项目区位于汾河沿岸，有汾河灌溉补给，而且周围地下水没有充分开发，因此项目区内地下水补给量取20万m3。地下水补给范围按2.5 km2计，则项目区内年地下水补给量为50万m3。项目区所在地属井水超采地带，井水大部分用于满足当地群众的生活用水。因此，本次项目设计灌溉水源主要为晋汾扬水站三级泵站抽调的水。晋汾扬水站三级泵站年可提供水量60万m3。

3.2 需水量

项目区共有灌溉面积174.7 hm2，根据计算，共需水46万m3。由此可知，晋汾扬水站可供水量能够满足项目区作物需水要求。

4 建设方案

本次项目区建设任务是在现有渠道基础上进行维修改造，对所有维修改造渠道进行防渗处理，减少灌区输水渗漏，配套修建渠系建筑物节制闸、机耕桥等，对引水闸进行重新修建。对温室大棚铺设输水管道。建设内容包括：改造干渠1条，长1205m；维修干渠1条，长935m；新建支渠1条，长450m；维修支渠6条，长度分别为 360m，200m，1025m，680m，640m和775m；维修毛渠2620m。埋设输水干管道1条，长1400m；改造分水闸2座、支开口（毛渠）节制闸93个、车桥1座。

4.1 水源工程建设

经实地勘测，设计通过晋汾扬水站灌溉渠道上2处分水闸将水引入项目区内2条干渠。项目区所在地坡度为1/1000，能够实现自流灌溉，因此不再设置提水泵站，经分水闸后流入支渠进行自流灌溉。2座分水闸分别位于2条干渠的渠首处，因多年运行已破旧不堪，此次改造需在原有工程基础上拆除2处分水闸，然后根据新渠道需水要求重新修建2处分水闸。

4.2 渠道工程建设

根据项目区水源位置和渠道分布情况，在项目区内原有渠道位置上对渠道进行扩建或维修改造，分别布设灌溉渠道。

4.2.1 渠道设计流量

灌溉渠道设计流量根据控制灌溉面积和设计灌水率计算。干渠一设计灌溉面积21.3 hm2，每次灌水按5 d计算，设计流量0.17m3/s。干渠二可改善灌溉面积116.7 hm2，每次灌水按10 d计算，设计流量0.36m3/s。

4.2.2 干渠、支渠与毛渠输水线路设计

干渠设计：干渠一坡度1/2000，渠道断面为矩形断面，渠道宽0.9m、深1m，渠道淤积破损严重，失去灌溉及排水功效，设计对渠道进行维修改造。但干渠渠道断面能够满足灌溉范围作物需水要求，考虑到该条渠道在排涝方面的重要性，设计渠道仍采用原渠道断面，拆除旧砌石和清除渠道淤积物后用浆砌石重新砌筑渠道。干渠二位于古城营村西，坡度1/1000，渠道断面为矩形断面，渠道宽1m、深1m，渠道有一定程度的淤积和破损，设计将渠道清淤后对渠道内侧及顶部用水泥砂浆抹面处理。

支渠与毛渠设计：干渠一和干渠二上共有支渠6条，控制灌溉总面积115.3 hm2，支渠渠道断面均为矩形，渠道宽0.5m、深0.5m，现渠道破损及淤积严重。此次设计对支渠进行维修改造，将原渠道上破旧混凝土板拆除后用新钢筋混凝土板重新砌筑。

项目区内毛渠均有一定程度的破损，设计对部分破损严重但灌溉作用较大的毛渠进行维修改造，毛渠改造采用先清淤后水泥砂浆抹面的方法。

5 效益分析

5.1 社会效益

项目建成后，灌溉水源得到保证，将大大改善当地农业生产条件。渠道防渗后，将减少灌区渠道输水渗漏损失，有效提高渠系水利用系数，有助于推动汾河灌区末级渠道改造。

5.2 经济效益

根据工程特点，其经济效益主要为灌溉增产。工程建成后可恢复灌溉面积174.7 hm2，提高灌区供水保证率，改善农业生产条件，根据对灌区现状和汾河灌区多年平均单位产量调查对比，计算得灌溉效益为62.84万元。

5.3 节水效益

项目实施后，干渠、支渠渠道全部进行防渗，渠道水利用系数大大提高，从现状水平的0.51提高到0.86，灌溉水利用系数从现状水平的0.413提高到0.772，有助于建设节水农业，提高水的利用率。项目区村民用水及灌溉用水大部分依靠井水，而晋源区属井水超采区域，该项目的实施能够缓解当地对地下水的开采，同时使晋汾扬水站灌溉渠道河水得到充分利用。

5.4 生态效益

晋源区古城营村的花卉苗木对太原及周边城市的环境绿化做出了巨大贡献，成为太原市的花卉苗木基地，项目的实施将大大改善古城营村的灌溉状况，为灌区内环境绿化进一步改善开拓了更为有利的发展前景。