【摘 要】屯昌縣位于海南省的中部，境內供水主要依靠水庫來進行。屯昌縣最大的水庫為木色水庫，灌區配套的設施大部分已老化，造成水資源很大的浪費，需要進行節水改造。

　　【關鍵詞】：木色水庫、灌區、設施老化、節水改造

　　1、存在的問題

　　木色水庫位于海南省萬泉河青梯溪支流上游，楓木鎮木色村境內，灌區工程：總干渠從木色水庫大壩放水涵洞出口處至楓木鎮永安村南側,長5.98公里;南干渠從楓木鎮永安村至南呂鎮佳塘村佳塘洋，長24.3公里;北干渠從楓木鎮永安村至坡心鎮三嶺坡村加買洋，長19公里;灌區范圍轄楓木、南呂、烏坡、坡心等四個鎮以及國營中建南呂分場。海拔高程(榆林)135.8米高程以下的水旱田，經濟作物地都得到灌區水資源的自流灌溉。

　　由于建設資金缺乏，加上水利工程管理不善，機制不靈活，水利工程運行管理和維修養護經費不足，造成灌區配套工程尚未按規劃設計建設完成，原建的渠道防滲標準低，輸水渠道運行三十多年，自然老化。渠道各類建筑物完好率低，造成水的利用率低，近幾年實際僅灌3.4萬畝，占設計灌溉面積的66.75%，其存在主要問題是：

　　①、灌區骨干渠道遺留隱患多

　　各條渠系建筑物沒有按設計標準配套齊全，渠道斷面標準偏低，被山洪客水沖壞而坍塌地段不少，需增建部分渠水閘和節制閘等建筑物。

　　②、渠道崩塌、滲漏嚴重

　　木色灌區輸水渠道大多數沿山腰開挖，穿村莊越田洋。總干、南北干輸水道全長51公里，沿山腰渠段7處15公里。這些渠段地質為花崗巖風化石組成，巖層遭受剝蝕風化，土體穩定性差，渠堤經常發生滑坡，上堤山坡滑崩沖填渠道，放水時阻塞上通下不通，傍山渠道蛇鼠洞穴多，造成渠道滲漏嚴重;過村莊渠道22處長13公里，這些渠段，人、畜損壞嚴重，渠道附近村民將生活垃圾、污物往渠道里排放，造成淤積，放水時阻塞。牲畜過往殘踏崩塌，渠堤低、崩口多，溢堤流量大。再加上多年運行，渠道斷面糙率增大，從原來0.017系數增大至0.022;穿越田洋渠段17處長9公里。這些渠段大都是流沙、爛泥地帶，地下水高，將渠道斷面毀壞，滲漏嚴重，是影響輸水的咽喉地段。

　　2、改造設計標準

　　本方案改造的渠道防滲配套改造均在原渠系的基礎上建設，渠道走線沒有改變，就是渠線按原渠道走線布置，不做截彎改直調整。渠道縱坡降基本上按原渠道縱坡降進行設計，僅在個別渠段進行調整，就是僅做微調。

　　3、改造設計依據

　　⑴、《灌溉與排水工程設計規范》GB50288-99;

　　⑵、國家農發辦及國家現行的有關規程規范;

　　⑶、國家農發辦《國家農業綜合開發辦公室關于2011年存量資金安排新立項的高標準農田示范工程等項目審定意見的通知》(國農辦[2011]1號)。

　　4、改造工程設計等級

　　根據《灌溉與排水工程設計規范》GB50288-99的規定，本方案渠系的灌溉流量小于5m3/s，灌渠的工程等級為5級。本方案灌排建筑物的過水流量小于5m3/s，工程等級為5級。

　　5、改造工程設計計算方案

　　⑴、本流量推算系按萬分之一圖量面積計。

　　⑵、灌溉定額采用《海南水利》1991年7月第二期《海南省灌溉定額計算專輯(水稻、旱作)》進行計算，水田采用一年三熟(稻、稻、薯)。

　　⑶、設計灌溉標準，設計灌溉保證率90%。

　　⑷、灌區凈流量Q凈：

　　Q凈=(灌水量×灌溉面積)/(15×86400)

　　式中：灌水量——最大連續15天灌水率是三月上旬、中旬5天。15天凈灌水量，查附表11，水稻112.3+23.2/2=123.9立方米/畝。

　　15——連續灌水天數

　　86400——每天灌水秒數

　　關于灌水量及灌區凈流量的說明：木色灌區自上世紀六十年代建設并發揮灌溉效益，已運行五十年，該灌區于1964完成技術設計書等成果，1991年建設木色水庫灌區基建工程，對原灌區的灌溉面積、灌水量、渠道流量等基礎技術資料進行復核和設計計算，該設計采用灌水量為最大連續20天灌水是三月上旬、中旬20天，20天凈灌水量查《海南水利》(1991-2期)附表11，水稻砂壤土3月上旬、中旬耗水量，水稻112.3+23.2=135.5m3/畝，計算最大20天凈灌水量，Q凈=灌水量/(20×86400)=135.5/(20×86400)=0.0000784m3/S·畝，以上數據與1964年的灌區工程技術設計書的計算成果相接近。現按《灌溉與排水工程設計規范》(GB50288-99)查表3.1.7《萬畝以上灌區作物灌水延續時間(d)》，選水稻最大連續15天灌水率Q凈=(灌水量/15×86400)=123.9/(15×86400)=0.0000956m3/ S·畝，如按以上Q凈計算成果，則木色灌區總干渠的設計流量會比1991年木色灌區基建工程設計成果以及1964年木色灌區初始設計成果偏大，再按加大流量設計總干渠的過水斷面，則總干渠、北干渠的設計斷面增大。經研究，采用新規范后總干渠、北干渠的設計斷面會比現狀渠道斷面加大，會出現占用原渠道周邊的農用地及基本農田的問題，因此推薦選用灌水量為最大連續20天灌水，進行本項目的設計流量的計算。加大設計流量：采用《灌溉與排水工程設計規范》(GB50288-99)表6.1.8《續灌渠道加大流量的百分數》選取加大百分數為25%。詳見《海南省屯昌縣木色中型灌區節水配套改造項目流量推算表》。

　　⑸、渠道滲漏損失計算

　　各級渠道均防滲進行計算

　　S防=r.s

　　S防—防滲后每公里渠道滲漏損失

　　r—防滲漏損失系數，查《水工設計手冊》表37-6-4，取r=0.1，S—每公里渠道長度輸水損失流量(升/秒·公里)S=10(A/QM)

　　A、M——分別為系數和指數A=1.9，M=0.4中粘壤土。

　　⑹、各級渠道設計流量推算。

　　(1)農渠設計流量

　　Q農凈=Q農田凈/η田

　　η田——農田水利用系數，η田=0.95

　　Q農毛= Q農凈+△Q農

　　△Q農=S.L

　　L=渠道長度

　　(2)斗渠設計流量

　　農渠采取續灌制度

　　Q斗毛= ∑Q農毛+△Q斗

　　(3)支渠流量推算，與斗渠推算同，流量推算見附表。

　　Q支毛=∑Q斗毛+△Q支

　　⑺、渡槽過水能力驗算

　　采用渡槽過水能力計算式中：過水斷面 ω=½лr2 +2r(h-r)

　　濕周 χ=χr+2(h-r)

　　水力半徑 R=ω/χ

　　謝才系數 C=1/n·R1/6

　　6、方案預計實施后效益

　　⑴、灌溉效益

　　項目建成后，年減少滲漏損失水量920萬m3，新增灌溉面積0.8萬畝(其中水旱田0.42萬畝，水澆地0.19萬畝，熱作0.19萬畝)，改善灌溉面積4.3萬畝。

　　⑵、經濟社會效益

　　項目實施確保灌區工程安全運行，提交水的利用率，增強渠道輸水能力，灌區水資源得到合理的利用，對促進當地社會經濟的可持續和改善農業生態環境的極大的推動作用，社會經濟效益十分顯著。