宝应县庆丰灌区续建配套与节水改造研究

引言：

在经济新常态发展背景下，农业经济在我国社会发展中具有举足轻重的地位。农业生产对水资源的需求量较大，灌区是为农业生产提供稳定水资源的关键。然而，宝应县庆丰灌区的配套设施不完善，水资源利用效果不达标，加之水资源短缺的问题，农业生产得不到保障。因此，为了实现农业安全发展的目标，需要对宝应县庆丰灌区进行续建配套与节水改造，强化灌区的运行效益，为我国农业经济发展贡献力量。

一、工程概述

宝应县庆丰灌区是中型灌区，庆丰灌区位于大运河以东，北起宝射河，南至芦范河，东至营沙河，涉及小官庄镇、安宜镇、望直港镇、氾水镇、柳堡镇和鲁垛镇，总面积 25.13 万亩，灌区设计灌溉面积 16.58 万亩，有效灌溉面积 16.48 万亩 [1]。根据《防洪标准》（GB 50201-2014）规定，宝应县庆丰灌区的工程等级按照流量划分，灌排渠沟工程分级指标详情可见表一。

在 2024 年进行扬州市宝应县庆丰灌区续建配套与节水改造项目，施工内容为：1、输水工程：渠道衬砌 29 条，总长 81.59km[2]。2、排水工程：排水沟整治 18 条，总长 55.53km 。3、建筑物工程：新（拆）建灌区各类建筑物98 座，包括补水泵站7 座；灌排泵站6 座；农桥22 座；支渠首 32 座；涵闸 16 座；涵洞 4 座；渡槽 4 座；倒虹吸 7 座。4、管护设施：拆建管理房3 处，总面积 252m2. 。

表一 灌排渠沟工程分级指标表

二、工程水文地质条件

（一）水文气象

宝应县位于江苏省中部，地处季风湿润气候，全年日照 2181 小时，年平均气温 14.4^qC ，全年无霜期 260 天，年蒸发量 1443.6mm，平均年降水量 966 毫米，年际间差异较大，最大 1858.9mm（1991 年 ），最小 478mm（1978 年 ）[3]。年内季节间分配不均，夏季降水集中，经常出现先旱后涝，旱涝急转，旱涝交替的天气形势。同时，宝应县降水量年际间差异较大，最大降雨量高达1556mm，最小降雨量仅为 506mm_⨀ 。

（一）工程地质

宝应县庆丰灌区工程地质结构复杂， （Q4ml） 土层可划分为黄灰、灰黄色粉质粘土（粘土）、杂砂壤土（粉土）、碎石等。

①层为灰、灰黄色淤泥质粘土（粘土），局部夹薄层砂壤土（粉土），含腐殖质，流塑状态，其层厚0.5 ～4.4m，大面积分布在施工段；②层为黄灰、灰黄色粉质粘土（粘土），含铁锰质，可塑～软塑状态，层厚 0.7 ～ 7.4m；

③层为灰黄色粉质粘土（粘土），局部夹薄层砂壤土（粉土）含铁锰质结核及砂礓，硬塑～可塑状态。层厚1.0 ～12.1m；

④ 层为灰、灰黄色重粉质壤土（粉质粘土），局部夹薄层砂壤土（粉土），可塑状态，层厚 0.7～7.5m ；

⑤层为灰黄色重、轻粉质砂壤土（粉土），夹薄层粉质粘土（粘土），局部互层互夹，稍密～中密状态，层厚 0.3～20.2m ；

⑥ 层为黄灰、灰黄色粉质粘土（粘土），局部夹薄层砂壤土（粉土），可塑状态，层厚0.5 ～6.6m；

⑦ 层为灰、灰黄色淤泥质粉质粘土（粘土），局部夹薄层砂壤土（粉土），含腐殖质，流塑～软塑状态，层厚0.7 ～8.5m；

⑧层（Q3al+pl）：灰黄色重、轻粉质砂壤土（粉土），夹薄层粉质粘土（粘土），含砂礓、小贝壳，中密～密实状态；层厚 0.2～ 16.5m ；

⑨层为灰黄色粘土（粘土）、粉质粘土（粘土），含铁锰质局部夹薄层砂壤土（粉土），含砂礓，可塑～硬塑状态，层厚 0.5～16.7m; ；⑩层为灰黄色粉质粘土（粘土）与砂壤土（粉土）互层互夹，可塑状态，层厚 1.0 ～ 8.7m；

⑪层为灰黄色重、轻粉质砂壤土（粉土），夹薄层粉质粘土（粘土），局部粉砂，密实状态，层厚 0.3～10.5m ；

⑫层为灰、黄灰粉质粘土（粘土）、重粉质壤土（粉质粘土），夹薄层砂壤土（粉土），可塑～软塑状态，层厚 0.8～ 11.8m ；

⑬层为灰黄色粉质粘土、粘土（粘土），含铁锰质结核及砂礓，局部夹薄层粉土（粉土），硬塑状态，局部可塑状态。本次勘察未揭穿该层，最大揭示厚度14.5m；

⑭层为灰黄色粉砂，夹薄层粉质粘土，含云母片，密实状态。场地零星揭示，未揭穿该层，最大揭示层厚 8.9m_c 。

三、宝应县庆丰灌区续建配套与节水改造设计

（一）渠道设计

宝应县庆丰灌区根据改造要求，灌区净灌水率设计为 0.51m3/s/ 万亩，灌溉水利用系数为0.62，进而计算得出渠道流量达到20m3/s ～1m3/

s时，百分数上涨 25% ，当流量在1m3/s以下时，百分数上涨 30%_< 。根据《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288-2018）相关要求，结合该工程各渠道实际灌注面积，计算得出各渠道设计引用流量，续灌公式为：

Q_s=q_sA_s/η_s

其中， A_s 为渠道灌溉面积、 为工程设计灌水率、 η_s 为水利用系数，取值 0.62 。

（二）分水闸设计

宝应县庆丰灌区设有 分水闸 47 座，选择其中一座为典型设计案例，设计分水流量为 0.86m³/s ，总灌溉面积为8000 亩 [4]。在分水闸水利计算时，采用压淹没出流公式，如下：

其中，z 为进出口水位差、A 为管身断面，A=πd2/4、 μ 为流量系数、d 为箱涵直径。该工程分水闸设计流量为 ，进而得出箱涵直径为 0.87m_⨀ 。

（三）泄水闸规模确定

宝应县庆丰灌区泄水闸闸底与闸顶高程分别为 126m、128m，堰型为 2.0m×1 .6m 的无槛宽顶堰，闸墩厚 50cm，闸底板厚 60cm，并在闸墩顶部位置设置检修平台，平台厚度为 20cm[5]。同时，为了满足宝应县交通需要，在闸墩上游修建2m 宽的人行板桥。根据《江苏省水文手册》，要求边山洪水断面洪峰流量推算公式使用，Q=C·Fn 基于庆丰灌区地理位置，C 取值 9.2，n 取值 0.71。结合当前庆丰灌区泄水闸集雨面积，计算出设计洪峰流量，其计算公式为：

其中： ΔB₀ 为闸孔净宽，取值 2m、 H₀ 为堰上水头，取 1.2m、m 为堰流流量系数，取值 0.385、ε 为堰流侧收缩条数，取值 0.96、σ 为淹没系数，取值1。进而得出泄水闸设计流量为 4.30m³/s ，高出规定的 0.3m³/ s，说明泄水闸改造设计后过流能力达标。

（四）节制闸设计

宝应县庆丰灌区节制闸分为三部分，上游、闸室、下游，三部分是由长为 5m 的扭面渠道连接。无槛宽顶堰孔口为 4.0m×1.8m 。闸底板厚为60cm。为了保证节水改造效果，要保证节制闸过流能力设计质量，在闸孔全开的前提下，计算出无坎宽顶堰来对节制闸的水力数值，计算公式如下：

其中，为闸室总净宽、为计入行近流速的堰上水头、为堰流流量系数、为堰流侧收缩系数、为堰流淹没系数。根据宝应县庆丰灌区节制闸设计参数，得出节制闸过流能力为 5.01m3/s ，符合工程节水改造要求。

（五）倒虹吸管设计

在庆丰灌区节水改造期间，选用内径为 1.5m 的倒虹吸管，将上下游水位控制在 1m，砼糙率为 0.017 进而通过压力管道计算公式，计算出管道压力为 3.95m3/s，超出规定的 1.57m3/s ，说明倒虹吸管设计符合过槽流量要求。

三、宝应县庆丰灌区改造效益分析

宝应县庆丰灌区续建配套与节水改造竣工后，其施工质量符合规定要求，项目工程造价控制良好。同时，该项目节水改造效果明显，灌区水利用系数上涨 0.17，灌溉保障率高达 90% ，灌溉面积拓展 1.3 万亩，整体改善灌溉面积为 2.8 万亩。在该灌区改造结束后投入生产使用，拓展土地每亩增加农产品产量约 260kg，改善灌溉土地每亩增产约140kg，结合当前粮食结合，当地农业年经济约增加 1300 万元，灌溉效益约增长570 万元。

结束语：

综上所述，庆丰灌区凭借自身地理位置与交通优势，为宝应县经济发展与民生保障作出巨大贡献。但是，庆丰灌区在长期运行期间，出现工程设施陈旧、建筑物退化等问题，该灌区的水资源利用效果不高，制约当地发展。因此，宝应县庆丰灌区大力开展续建配套与节水改造工程，促使当地的灌溉水利用系数得到明显提升，农田灌溉得到保证，庆丰灌区覆盖面积扩大，为当地农业生产提供安全保障。未来，应持续优化庆丰灌区节水改造成果，积极完善庆丰灌区管理机制，提升庆丰灌区的灌溉能力与节水效果，为当地经济发展助力。

参考文献：

[1] 任洪 ， 吕宏成 . 会宝岭灌区续建配套与节水改造工程渠道稳定性分析及衬砌加固方案研究 [J]. 治淮 ，2025，（07）：60-62.

[2] 林昌骏 . 基于水土保持理念的灌区续建配套与节水改造工程施工组织要点 [J]. 水利技术监督 ，2025，（06）：78-82.

[3] 刘小杰 ， 刘陈 ， 鞠程炜 . 西来灌区续建配套与节水改造工程生态护岸断面设计及稳定计算 [J]. 陕西水利 ，2025，（04）：69-71+79.

[4] 饶庆琛 . 基于水文模型分析的灌区续建配套与节水改造工程优化研究 [J]. 地下水 ，2025，47（02）：137-139.

[5] 刘杰 . 灌区续建配套与节水改造工程造价管理——以遵义市汇川区观坝灌区为例 [J]. 低碳世界 ，2025，15（02）：151-153.