敦化大閘樞紐工程位于瀟河下游太原市清徐縣境內趙家堡村東南，同戈村東北約1km處，工程以防洪為主，兼顧興利，進行引洪灌溉，原控制自流灌溉面積為太原市小店區和清徐縣境內的7個鄉鎮43個村莊的15.2萬畝農田。
1、項目建設的必要性
當地農民自古有引洪灌溉的習慣，邊山洪水泥沙含量大，使耕地土質肥沃。
敦化大閘自流灌區北部為小店區，南部為清徐縣。灌區始建于1952年，1958年興建敦化大閘，該閘位于瀟河干流上，根據資料記載，工程建成當年即首遇830m3/s的洪峰流量的考驗，1962年7月15日遭遇歷史上特大洪水，洪峰流量達1420m3/s，上游水位壅高5.5m，泄水建筑物仍然堅固，但隨著水位下降，樞紐工程下游東西兩邊發生下沉和裂縫。1962年9月進行了加固工程，工程完成后保障了交通運輸的暢通，并可灌溉全區15.2萬畝農田，當時每年保證普澆洪水一次和秋冬澆2~3次的灌溉，使產糧區農業生產穩產高產，確保沿河兩岸人民生命財產的安全。
2008年底太原市水利勘測設計院對敦化大閘進行了安全鑒定，工程主要存在問題：⑴上游鋪蓋、下游消力池被淤積土覆蓋，經挖坑檢查，砌石結構損壞嚴重;⑵啟閉機房地板開裂，混凝土風化，公路橋成為危橋;⑶閘門為木質結構，門體變形嚴重，啟閉機大部已損壞，處于報廢狀態;⑷大閘電纜及配電設施老化破損嚴重;⑸敦化大閘無觀測設施。
2、水量平衡分析
根據敦化大閘建閘以來洪水資料分析，年可利用洪水灌溉量平均為218萬m3。通過汾河一壩灌區東干二支渠引用汾河庫水38.88萬m3。2002年，小店區水務局與楊家堡污水處理廠等簽訂了有償供水協議，將處理后的中水排入北張退水渠供沿線農田灌溉利用，年中水資源量為12362.11萬m3。
根據計算，灌區年可利用地表水量為12618.99萬m3。
改造完成后，灌溉面積達到6.98萬畝，在P=50%中等干旱年綜合灌溉定額為140m3/畝，總灌溉需水量為976.85萬m3。太榆退水渠最小流量3.93m3/s，滿足灌區需水量和最大提水流量3.6m3/s的設計要求。
3、項目總體布局與工程設計方案
3.1項目總體布局
根據現場勘察和水土平衡分析計算，確定敦化大閘自流灌區改造設計布局為：⑴對敦化大閘進行加固改造，提高水閘的防洪和水源調蓄供水功能，保證灌區灌溉供水;⑵統一調配灌區范圍內瀟河洪水、太榆退水渠中水和外調汾河庫水，興建引調水工程，將水提至敦化大閘，調蓄后向灌區自流供水;⑶在灌區內部抓好節水改造和建筑物更新配套，提高灌區灌溉水平和能力建設，恢復灌區灌溉面積，改善灌區灌溉條件。
3.2水源及渠首工程改造設計
⑴水源大閘改造工程
根據《瀟河敦化大閘樞紐工程安全鑒定論證報告》評價結果，對大閘主要存在問題進行加固改造：
①對大閘上下游進行清淤，設計對庫內蓄水回水范圍長2km和閘下游海子長600m的河道進行清淤，清淤深度2.0m，設計調蓄庫容58.73萬m3。
②將閘墩、邊墻漿砌石結構損壞部位進行拆除清理，采用M7.5水泥砂漿砌條石重新砌筑。將損壞的上游鋪蓋、下游消力池和海漫進行清理后重新砌筑片石。
③啟閉機房拆除重建，采用C25鋼筋砼梁板柱結構，啟閉機房寬4.0m，高2.5m，啟閉機梁斷面為0.4×0.6m，公路橋采用C25鋼筋砼橋板。
④將閘門全部更換為平板鋼閘門，孔口尺寸4.2×4.4m。閘門門體由門葉結構、封水裝置、支承滑道和側輪等組成，閘門為雙吊點吊點間距2.2m。啟閉機型號選用QPQ-2×100kN。檢修閘門選用疊梁式平板鋼閘門，每套閘門分3節，共設3套，單節疊梁閘門孔口寬4.2m，高1.5m。
⑤將電氣設備全部更換，擬申請兩回路10kV供電電源，一用一備，保證工程的正常的運行。鋪設電纜560m，配套配電柜18套，動力配電箱1套、照明配電箱1套。
⑥設計在敦化大閘設置大閘位移沉降、水位、流量、降雨量觀測項目。
⑵補水工程設計
在侯家寨村西的太榆退水渠與汾河一壩東干二支渠交叉口處新建灌區中水補水泵站，將水提至東干二支渠，主要建設項目有：進出水池、泵房、管理房、機泵、配電柜、變壓器及附屬設備配套。設計安裝軸流泵3臺，設計提水能力3.6m3/s，揚程達到灌區灌溉最大流量要求，配套安裝配電柜3面，變壓器1臺，新建管理房50m2。
⑶渠道防滲設計
設計對灌區的楓林干渠、敦化一支渠和新建北干渠進行防滲處理。設計采用現澆C20混凝土襯砌防滲，渠底及陽坡厚度為15cm，陰坡為20cm。并在混凝土中用8#鐵絲布置成網，橫斷面每米1根，縱斷面配置2根。壓條尺寸為800×400×120mm(長×寬×厚)。每隔8m設置一條伸縮縫，用瀝青油氈板條填充。
⑷渠系建筑物改造設計
敦化大閘自流灌區渠道防滲改造需新建和改造渠道建筑物共25處。主要項目包括：對楓林干渠改造分水節制閘1處、分水閘2處、車橋6處;北干渠新建太徐公路涵洞、208國道倒虹、東干二支渡槽、太榆退水渠渡槽、分水閘5座、車橋4座;敦化一支渠改造涵洞1處、分水閘2座、車橋2座。
以新建的北干渠渠道建筑物作為典型設計。
在北干渠進水閘后修建南格分水閘，設計分水流量0.3m3/s，分水閘采用開敞式，現澆C20鋼筋混凝土結構，安裝鋼筋混凝土平板閘門，設計孔口尺寸1.0×1.0m，采用手搖螺桿式啟閉機。
各級渠道斷面尺寸及改造設計表
表3-1
渠 系段
(防滲長度)渠 型設計
流量
(m3/s)縱坡邊坡
系數渠底
寬
(m)設計
水深
(m)設計
渠高
(m)備注
楓林干渠8450現澆砼281/20001.03.52.663.0清淤
襯砌
北干渠11554現澆砼0.831/20001.00.80.751.1新建
敦化一支渠2680現澆砼4.21/35001.21.51.501.8清淤
襯砌
4、項目環境影響評價
工程建成后，由于灌溉用水有部分滲漏，灌溉時還有退水，因此，使地下水逐年得到補給，做到采補平衡，改善地下水條件。灌溉用水取用瀟河洪水、城市中水和外調汾河水，水源條件得到改善，能使土壤水分運動向良性循環，改善了土壤、水、肥、氣、熱狀況，使土壤結構向更有利于作物生長的方向發展，同時可防止土壤產生次生鹽堿化。環境有利影響是主要的、長遠的，不利影響是次要的、暫時的，通過一定水保措施，是可以消除的。
5、項目投資估算及資金籌措
根據水利廳晉水規計(2003)716號文發布的《山西省水利水電工程設計概(估)算編制規定》和晉水規計(2009)891號文，計算工程總投資6322.68萬元。工程部分總投資6302.68萬元，其中：建筑工程4834.74萬元，機電設備及安裝工程274.43萬元，金屬結構設備及安裝工程390.40萬元，臨時工程219.32萬元，獨立費用283.66萬元，基本預備費300.13萬元。不計價差預備費，不貸款。水土保持和環境保護工程部分總投資20萬元。
項目總投資中爭取國家財政資金75%，縣、鄉(村)自籌25%。國家財政資金4742.01萬元，自籌資金1580.67萬元。
6、經濟評價
依據《水利建設項目經濟評價規范》(SL72-94)和國家發展改革委、建設部2006年7月發布的《建設項目經濟評價方法與參數》(第三版)，對本工程進行經濟評價。本項目為灌區改造工程，考慮到渠道防滲的使用年限，經濟計算期取為32年，其中前兩年為施工期，工程運行期30年。由于灌區工程屬于公益性設施所以本工程主要進行國民經濟評價，財務評價只對供水成本進行分析。各指標為：經濟內部收益率(EIRR)=16.44%>6%;經濟凈現值(ENPV)=7415.93萬元>0;經濟效益費用比(EBCR)=2.060>1;投資回收年限為9.12年。
本工程單位面積投資為905.83元/畝。灌區灌溉用水增加的單位供水成本為0.33元/m3。
7、結論及建議
根據山西省政府晉政辦函【2009】37號文批復，09年4月19日，瀟河灌區正式移交晉中市。位于太原市境內的灌區將需要重新整合，確保農業生產的穩定。通過對上述需要建設工程項目的設計及分析，說明本工程在技術上是可行的，經濟上也是合理的，效益顯著，建議工程盡早實施，解決當地群眾農業生產的需要。
feasibility study report of Dunhua gate gravity irrigation improvement project in Taiyuan City
GUO Qiang
Abstract: According to the current situation and future development‘s prediction of Dunhua gate of gravity irrigation area in Taiyuan city，after water balance, put forward reasonable improvement project plan of Dunhua gate of gravity irrigation area, to restore the Xiao River Dunhua gate in gravity irrigation project area, to achieve the ecological and economic benefits.
參考文獻：
【1】 李代鑫，最新農田水利工程規劃設計手冊，北京：中國水利水利電出版社，2006年
魯剛， 新編農村供水工程規劃設計手冊，北京：中國水利水利電出版社，2006年
