孫秀芹

(樺川縣江川農(nóng)場(chǎng)水務(wù)局，黑龍江樺川154302)

1 灌溉水源

灌溉水源是可以用于灌溉的水資源，主要有地表水和地下水兩類。地表水包括河川徑流和匯流過程中攔蓄起來(lái)的地面徑流;地下水主要是指可以用于灌溉的淺層地下水。地表水是主要的灌溉水源，我國(guó)灌溉面積中有70%以上是以地表水為水源進(jìn)行灌溉的［1］。

1.1 河川徑流

河川徑流是指江河、湖泊中的水體。它的集雨面積主要在灌區(qū)以外，水量大，含鹽量小，含沙量較多，是我國(guó)大中型灌區(qū)的主要水源，也可滿足發(fā)電、航運(yùn)和供水等部門的用水要求。

1.2 當(dāng)?shù)氐孛鎻搅?/h3>

當(dāng)?shù)氐孛鎻搅魇侵赣捎诋?dāng)?shù)亟涤晁a(chǎn)生的徑流，如小河、溝溪和塘堰中的水。它的集雨面積主要在灌區(qū)附近，受當(dāng)?shù)貤l件的影響很大，是小型灌區(qū)的主要水源。

我國(guó)南方地區(qū)降雨量大，利用當(dāng)?shù)氐孛鎻搅靼l(fā)展灌溉十分普遍;北方地區(qū)降雨量小，時(shí)空分布不均，采用工程措施攔蓄當(dāng)?shù)氐孛鎻搅饔糜诠喔纫卜浅V泛。

1.3 地下水

地下水一般指埋藏在地面下的潛水和層間水。它是小型灌溉工程的主要水源之一。

我國(guó)利用地下水進(jìn)行灌溉已有悠久的歷史，特別是在地表水缺乏而地下水豐富的地區(qū)，開發(fā)利用地下水進(jìn)行灌溉尤為重要。

灌溉要求水源有足夠高的水位，以便能夠自流引水或使來(lái)水高度和提水揚(yáng)程最小。在水量方面，水源的來(lái)水過程應(yīng)滿足灌溉用水過程，以便盡量減小調(diào)蓄水量。

當(dāng)水源的天然狀況不能滿足灌溉用水要求時(shí)，應(yīng)采取工程措施，調(diào)節(jié)水源的水位和水量，使之滿足灌溉用水的需要［2-3］。

2 灌溉取水方式

不同的灌溉水源，相應(yīng)的灌溉取水方式也不相同。地下水資源豐富的地區(qū)可以打井灌溉;以地表水為灌溉水源時(shí)，按水源條件和灌區(qū)的相對(duì)位置，可分為引水灌溉、蓄水灌溉、提水灌溉和蓄、引、提結(jié)合灌溉等幾種方式［4］。以河流為灌溉水源的取水方式，見圖1。

圖1 河流水源取水方式示意圖

2.1 引水灌溉

引水灌溉是當(dāng)河流水量豐富，不經(jīng)調(diào)蓄即能滿足灌溉用水要求時(shí)，在河道的適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)(如圖1中的A，B處)修建引水建筑物，引河水自流灌溉農(nóng)田的一種取水方式。引水灌溉有無(wú)壩引水和有壩引水兩種［5］。

2.1.1 無(wú)壩引水

當(dāng)河流估水時(shí)期的水位和流量都能滿足自流灌溉要求時(shí)，可在河岸上選擇適宜的地點(diǎn)修建進(jìn)水閘、引河水自流灌溉農(nóng)田。

在丘陵山區(qū)，灌區(qū)位置較高，近處河流水位較低，不能滿足自流灌溉要求的水位時(shí)，可自河流上游水位較高地點(diǎn)引水，以取得自流灌溉要求的水位高程。

無(wú)壩取水具有工程簡(jiǎn)單、投資較少、施工容易、工期較短等優(yōu)點(diǎn)，但不能控制河流的水位和流量，枯水期引水保證率低，且取水口往往距灌區(qū)較遠(yuǎn)，需要修建較長(zhǎng)的干渠和較多的渠系建筑物，還可能引入大量泥沙，淤積取水口和渠道，從而影響正常引水。

大壩引水的取水門應(yīng)布置在河床堅(jiān)固、河流回岸中點(diǎn)偏下游處，以利用彎道橫向環(huán)流作用，使主流靠近取水門以引取表層清水，防止泥沙淤積渠口和進(jìn)入渠道。在較大的河流上，為保證主流穩(wěn)定、減少泥沙入渠，一般認(rèn)為引水流量不應(yīng)超過河流枯水流量的30%。

無(wú)壩引水渠首一般由進(jìn)水閘、沖沙閘和導(dǎo)流堤3部分組成。進(jìn)水閘用以控制入渠流量，其中心線與河流主流方向的夾角一般為30°～40°，以使入渠水流順暢和引水量較大;其底板高程可與閘后渠底齊平或稍高，但必須高出閘前河底高程1～2 m，以防止河流中的推移入渠;閘頂高程應(yīng)高于閘前河流最高洪水位。沖沙閘用以沖刷淤積在進(jìn)水閘前的泥沙，其底板高程應(yīng)低于進(jìn)水閘底板高程。導(dǎo)流堤一般在中小河流中修建，平時(shí)導(dǎo)流引水與防沙，枯水期攔截河水，確保引水入渠。

2.1.2 有壩取水

河流流量能滿足灌溉引水要求，但水位略低于渠首引水要求的水位，這時(shí)可在河流上修建壅水建筑物(低壩或攔河閘)，抬高水位，以滿足自流引水灌溉的要求。在灌區(qū)位置已定時(shí)，有壩取水比無(wú)壩取水增加了攔河壩(閘)工程，但卻縮短了干渠長(zhǎng)度，減少了渠道工程量，而且引水可靠，利于沖沙。有些山丘地區(qū)，豐水季節(jié)流量大，水位也夠;而枯水季節(jié)則引水困難，為保證枯水期引水，也需要修建臨時(shí)性低壩，以攔河、引水、抗旱。

有壩引水樞紐主要由溢流壩、進(jìn)水閘、沖沙閘以及防洪堤等建筑物組成，見圖2所示。溢流壩用以攔截河水，拍高水位，并從壩頂宣泄河道多余的水量及汛期洪水，壩長(zhǎng)要滿足泄洪要求，壩高一般為3～8 m。進(jìn)水閘位于壩端河岸上，用以控制入渠流量。沖沙閘用以沖沙，防止泥沙入渠，是多泥沙河流低壩引水樞紐中不可缺少的組成部分，其過水能力一般應(yīng)大于進(jìn)水閘的過水能力，而底板高程則應(yīng)低于進(jìn)水閘的底板高程，以便在進(jìn)水閘前形成沖沙槽，取得良好的沖沙效果。防洪堤是為了減少大壩上游的淹沒損失，洪水期間保護(hù)上游城鎮(zhèn)和交通的安全，一般是在溢流壩上游沿河岸修建。此外，若有通航、放木和發(fā)電等綜合利用要求時(shí)，尚需設(shè)置船閘、魚道、筏道和電站等建筑物。

圖2 有壩引水樞紐示意圖

2.2 蓄水灌溉

蓄水灌溉是利用蓄水設(shè)施調(diào)節(jié)河川徑流灌溉農(nóng)田的一種引水方式。當(dāng)河流的天然來(lái)水流量過程不能滿足灌區(qū)的灌溉用水流量過程時(shí)，可在河流的適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)修建水庫(kù)或塘堰等蓄水工程，調(diào)節(jié)河流的來(lái)水過程，以解決來(lái)水和用水之間的矛盾。

水庫(kù)蓄水一般可兼顧防洪、發(fā)電、航運(yùn)、供水和養(yǎng)殖等方面的要求，為綜合利用河流水資源創(chuàng)造了條件，水庫(kù)樞紐一般由擋水建筑物、泄水建筑物和取水建筑物組成。水庫(kù)樞紐工程量大，庫(kù)區(qū)池?fù)p失較多，對(duì)庫(kù)區(qū)和壩址處的地形、地質(zhì)條件要求較高，因此，必須認(rèn)真選擇好庫(kù)址和壩址。

在管理運(yùn)用中，應(yīng)合理地進(jìn)行調(diào)度，積極地發(fā)展多種經(jīng)營(yíng)，以充分發(fā)揮單位水體的效益塘堰是小型的蓄水工程，主要攔蓄當(dāng)?shù)氐孛鎻搅鳎话阌猩教梁推教羶深?山坡地上或山?jīng)_間筑壩蓄水所形成的塘叫山塘;在平緩地帶挖坑筑堤蓄水所形成的塘叫平塘。塘堰工程規(guī)模小，技術(shù)簡(jiǎn)單，群眾易辦，對(duì)地形、地質(zhì)條件要求較低。雖然單個(gè)塘堰的蓄水能力不大，但由于數(shù)量眾多，總的蓄水能力還是很大的。為了提高塘堰的復(fù)蓄次數(shù)及調(diào)蓄能力，可將塘堰用輸水渠道與其他水源工程聯(lián)結(jié)起來(lái)，形成大中小、引堤相結(jié)合的灌溉系統(tǒng)。

2.3 提水灌溉

河流水量豐富，而灌區(qū)位置較高，河流水位和灌溉要求水位相差較大，修建自流引水工程困難或不經(jīng)濟(jì)時(shí)，可在灌區(qū)附近的河流岸邊修建抽水站，提水灌溉農(nóng)田。由于它無(wú)需修建大型擋水或引水建筑物，受水源、地形、地質(zhì)等條件的限制較少，且具有機(jī)動(dòng)靈活，一次投資少，成本回收快等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于噴灌、滴灌和低壓管道輸水灌溉等節(jié)水灌溉系統(tǒng)，增加了機(jī)電設(shè)備、廠房和管道等建筑物，需要消耗能源，運(yùn)行管理費(fèi)用較高。

3 結(jié)語(yǔ)

以上幾種取水方式，除單獨(dú)使用外，有時(shí)還可以根據(jù)情況綜合使用多種取水方式，引取多種水源，形成蓄、引、提結(jié)合的灌溉系統(tǒng)。如水庫(kù)取水時(shí)，可利用流入原河道的發(fā)電尾水在下游適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)修建空水壩，抬高后引入渠道，以充分利用水庫(kù)水量及庫(kù)壩間徑流。

［1］高峰.大寧縣割麥提水工程水源地覆蓋層取水方式分析［J］. 山西水利科技，2011(03):84-86.

［2］哈永毅.青銅峽河西灌區(qū)渠道水量調(diào)度［J］.水利水電技術(shù)，1995(04):25-28.

［3］常炳炎.黑河水量調(diào)度的技術(shù)實(shí)踐與效果［J］.水利水電技術(shù)，2003(01):41-43.

［4］王松筠，夏遠(yuǎn)景.河床淺層地下水取水形式的探討［J］.黑龍江水利科技，2005，33(1):52.

［5］王錫東，吳慶波，王錫杰.淺談取水口水流運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及選擇［J］. 黑龍江水利科技，2001，29(3):130.