雨水集蓄利用工程是指人们对降雨进行收集、汇流、存储和利用的一套工程系统,主要用于对农业生产的补充灌溉,适宜在地表水、地下水缺乏或开采困难、无条件兴建骨干水利工程,且年降雨量在500mm以上的山区和丘陵地区兴建。用水时采用非充分灌溉的方式,仅在作物关键需水期进行灌溉,改善农业生产的基本条件,促使农作物丰产、稳产并提高产品品质。虽然微型蓄水池蓄水量有限,但特别适用于山丘区的尾水旱片,对于降低用水成本,提高经济作物的灌溉保证率效果明显,效益显著。本文简单介绍该工程项目的设计与施工。

　　1 工程设计

　　1．1蓄水工程容积的确定

　　蓄水工程所需总容积的计算,原则上应与一般水库调节计算的方法相同。但这种计算方法不仅需要试验资料,而且计算也比较繁琐,要在面广量大的雨水集蓄利用工程规划中普遍采用是不现实的,因而可采用容积系数法计算。

　　蓄水池容量应与集流系统的集流能力相一致,不得布置在集流量不足或没有来水的地方。蓄水工程容积可按公式１进行计算。

　　式中:W——拦蓄容积(来水量),m3;

　　H——10年一遇24小时暴雨量,mm;

　　F——集水面积,m2;

　　φ——径流系数,采用当地经验值。

　　蓄水池容积的确定,要根据来水和需水量平衡计算,以需水量为主,尽量通过截流沟拦截坡面雨水,以增加复蓄次数和水量。在来水比较丰富的情况下,应通过沿山沟、排洪沟及时将余水排入山塘或溪河。在自然集雨量不能满足需要时,能引其他水源补充水量,如通过提灌站提蓄和其他塘堰放水补充。

　　蓄水工程的形式选择与当地的地形、土质、用途、建筑材料和社会经济等因素有关,而且和当地群众的经验和习惯有很大关系,因而要综合考虑诸因素,经技术、经济比较后确定。在同一雨水集蓄工程中,可以有不同的蓄水工程形式。

　　1．2 蓄水工程结构设计要求

　　新建蓄水池尽可能采用圆形(图1),蓄水池由集流工程(集流沟)、主体工程(池体)、供水灌溉系统(放水设备)和配套设施(梯步、护栏、沉砂池)等组成。蓄水池池壁多采用浆砌页岩标砖、混凝土等材料衬砌,但也有池壁是粘土的蓄水池。池壁衬砌厚度应作内力计算,其受力条件应选择池内无水、砌体承受主动土压力的最不利条件作为计算荷载,并根据防渗要求比较确定,一般不小于20cm。池底可用混凝土防渗处理,厚度一般为10cm~15cm。池壁为未衬砌的粘土蓄水池,新填土方池壁夯筑厚度应大于1.5m,内坡应有一定的坡度,一般为1：0.7~1：0.5。深度一般在5m以下。

　　1．3 取水设施设计

　　建于缓坡上的蓄水池,一般是在临坡一侧埋设管道取水。管道进口离池底的距离,视泥沙在池内淤积的高度而定。如来沙量较小,管道进口也可与池底齐平,这样可以充分利用池内蓄水容积。出口设闸阀控制,放水时水流经消力池进入灌溉渠道。

　　建于平地上的蓄水池,不便埋设放水管取水,常为人工挑水方便而修建进池梯步。进池梯步有两种做法:(1)梯步为实体墩。这种形式费工费料,占用水池容积较大;(2)梯步为空支墩。这种形式省工省料,占用水池容积较小,设计时宜用此种梯步结构。

　　1．4 溢水口设计

　　为了防止池中水漫顶而冲毁水池,须设溢水口。溢水口一般宽0.5m~1m,深0.2m~0.3m,溢出的水流入引水沟。

　　2 工程施工

　　2．1 按选定的池址和设计形状及断面尺寸进行放线开挖。在放线时,下池梯步应靠路边,朝着下池方便的方向,进出口位置应与灌排渠(沟)连接。

　　2．2 池墙(岸埂)清基至硬基上,开挖放线时应留足衬砌厚度。对易垮塌的破碎岩石和松软地层,应边开挖边衬砌边回填。池底不允许超挖,土基应进行夯实,岩基裂缝应用细石混凝土灌填。防渗现浇混凝土标号不低于C15,厚度不小于10cm,并一次完成;同时及时收面三遍,表面要求密实、平整、光滑,并做好养护。池体砌筑时,要预埋(留)进、出水管(孔),并做好防渗处理。

　　2．3 蓄水池附属设施(包括沉砂池、进水管、溢水管、出水管等)。沉砂池布于主要来水方向,出水口设置拦污栅。可采用单极或两级沉砂方式,末级沉砂池距蓄水池主体工程的距离不少于2.5m。沉砂池一般采用矩形,其长、宽、高比为2：1：1.5。沉砂池容积一般为主体蓄水工程容积的2%~4%。

圆形池平面图示意