[摘 要] 隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高,開封地區(qū)用水需求量會越來越大,承擔(dān)著開封市工業(yè)、居民生活和農(nóng)業(yè)供水任務(wù)的黑崗口引黃灌區(qū)對水的供需矛盾會日漸突出。本文結(jié)合灌區(qū)實際狀況,對節(jié)水灌溉的有效途徑進(jìn)行了探討。
[關(guān)鍵詞] 引黃灌區(qū);節(jié)水措施
[中圖分類號] S274 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A
開封市城區(qū)黑崗口引黃灌區(qū)位于豫東平原,黃河南岸,開封市城區(qū)四周,建于1957年,渠首閘設(shè)計引水流量為50 m3/s,加大引水量為64 m3/s,現(xiàn)有干渠4條,總干渠1條,分干渠3條,全長55公里;支渠39條,全長107.9 km;斗農(nóng)渠199條,全長211.6 km。干渠配套建筑物89座,支渠建筑物422座,設(shè)計灌溉面積23.9萬畝,有效灌溉面積17.6萬畝。灌區(qū)自1958年開始灌溉以來,除擔(dān)負(fù)著開封市城區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉外,還擔(dān)負(fù)開封市工業(yè)、居民生活、水產(chǎn)養(yǎng)殖、灌淤改土、補充地下水源以及城市環(huán)境用水任務(wù)。
本灌區(qū)屬黃河沖積平原背河浸潤洼地,南暖溫帶半濕潤大陸性季風(fēng)氣候區(qū),光熱資源充足,適合農(nóng)作物的生長,年平均降雨量639 mm,年平均蒸發(fā)量為1 200 mm,盛產(chǎn)水稻、玉米、棉花、花生、西瓜,是典型的以種植業(yè)為主的農(nóng)業(yè)地區(qū),農(nóng)業(yè)作為用水大戶,一方面缺水,另一方面又嚴(yán)重浪費水,大水漫灌的澆灌方式,無措施滲漏損失嚴(yán)重,渠系水利用系數(shù)僅為0.35左右。
由于長期過量開采淺層地下水,造成地下水位大幅度下降,進(jìn)一步加劇了水資源供需矛盾缺水的嚴(yán)峻現(xiàn)實。隨著開封市經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高,對水的需求量會越來越大,供需矛盾會越來越突出,面對有限的水資源和日益增長的用水需求,我們只有從節(jié)水上下工夫。
1 開封地區(qū)的水資源特點
開封市水資源較為貧乏,地表水多年平均徑流量為4.58億m3,利用率很低,淺層地下水資源量多年平均為10.37億m3,扣除重復(fù)計算量2.75億m3,多年平均水資源量總量為12.20億m3,主要為地下水。人均占有水資源273 m3,畝均222 m3,分別為全國人均、畝均的11.5%和12%。
黃河水是開封市唯一可供補給的外來水資源,由于黃河水資源緊缺,黃河水實行了限時段和限流量供應(yīng),并且分配給開封市的引黃指標(biāo)大約有70%集中在汛期,如果按現(xiàn)有用水模式發(fā)展,將遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足本地區(qū)用水需求。
2 開封市水資源開發(fā)狀況
受季風(fēng)氣候影響,開封地區(qū)降雨量年內(nèi)分布很不均勻,冬春雨雪稀少,夏季降雨集中,且多以暴雨出現(xiàn),使灌區(qū)存在著易旱易澇,旱澇交替,春旱夏澇秋又旱的狀況,而開封市地形平坦,不具備建造水庫的條件,河道均屬雨源型坡水河道,河床寬淺,槽蓄能力低,所以綜合利用天然降水難度很大,造成大部分的地表徑流白白流到了開封境外,利用率很低。目前,灌區(qū)內(nèi)現(xiàn)有機井主要分布在灌區(qū)下游,灌區(qū)上游機井較少,分部疏密不均。由于引黃灌區(qū)上游的引黃條件便利,很少打井,用黃河水而不用井水,造成上游豐富的地下水閑置不用,成為無效資源,而在灌區(qū)下游,由于引黃時段較晚,加上引黃條件相對較差,機井密度大,地下水開采量大,甚至有些地方超采。
黃河為懸河,引黃是開封市的優(yōu)勢,引黃在農(nóng)業(yè)灌溉補充地下水等方面發(fā)揮了重要作用,但是引黃灌溉存在著許多問題:一是灌區(qū)工程老化、失修,黑崗口灌區(qū)是上世紀(jì)50年代修建的,工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)低,且自灌區(qū)建成以來,基本上沒有進(jìn)行過系統(tǒng)的配套建設(shè),工程老化嚴(yán)重,缺少控制性建筑物,目前除干渠有測流設(shè)施(計量設(shè)備落后),其他支斗渠均無量水設(shè)備,很難按計劃調(diào)配水量和控制黃河水流向;二是工程配套差,農(nóng)業(yè)灌溉斗渠以下,基本無配套工程,灌溉實行大水漫灌,既不利于田間管理,又浪費水資源;三是輸水渠道幾乎全是土渠,沒有進(jìn)行防滲處理,輸水時跑冒滲漏嚴(yán)重,造成水利用率低,損耗率高,水量失嚴(yán)重,引水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了實際的需水量;四是灌水技術(shù)落后;五是灌區(qū)管理機構(gòu)不健全,管理水平較低。上述五個方面的問題,造成了灌區(qū)對黃河水資源沒有充分開發(fā)利用,引黃效益面積遠(yuǎn)低于設(shè)計面積,造成了灌區(qū)灌溉水利系數(shù)低,僅在0.35左右,黃河水資源浪費嚴(yán)重。
3 節(jié)水的途徑
3.1 經(jīng)常開展有效的節(jié)約用水宣傳教育,樹立全民節(jié)水意識
充分利用廣播、電視、報刊、宣傳車、展覽、舉辦節(jié)水技術(shù)討論等多種群眾喜聞樂見、易于接受的形式,進(jìn)行節(jié)水宣傳教育,大力宣傳灌區(qū)幾十年來對當(dāng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國民經(jīng)濟的發(fā)展所做出的重大貢獻(xiàn),宣傳灌區(qū)存在的問題,使受益群眾了解灌區(qū)的目前現(xiàn)狀,認(rèn)識到節(jié)水灌溉的必要性,從根本上轉(zhuǎn)變?nèi)罕妭鹘y(tǒng)的灌溉觀念,使節(jié)水灌溉真正成為群眾的自覺行動。
3.2 加快引黃續(xù)建配套與節(jié)水改造步伐
黑崗口灌區(qū)是歷經(jīng)幾十年的老灌區(qū),歷年來雖然對放淤改土,引水灌溉,對發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)起了一定的作用,但是由于原設(shè)計為放淤渠道,渠道斷面與灌溉渠系要求不相適應(yīng),加上年久失修,工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)低以及后天管理不善,工程老化、失修、損壞嚴(yán)重,據(jù)調(diào)查渠系建筑物完好率僅55%左右。由于后續(xù)配套建設(shè)資金跟不上,支渠及面上配套工程很差,造成了灌區(qū)效益面積小,渠道輸水損失嚴(yán)重,從渠道上直接扒口引水,大水漫灌,排水河道時有大量引黃退水現(xiàn)象發(fā)生。因此,要提高灌區(qū)水的利用率,把分配給黑崗口灌區(qū)的引黃指標(biāo)用足用好,就必須加快灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造步伐,首先應(yīng)對骨干渠道進(jìn)行防滲處理,減少輸水滲漏損失,其次對老化的工程進(jìn)行更新改造,對支、斗、農(nóng)渠一并進(jìn)行工程配套,實行渠、井統(tǒng)一規(guī)劃,全面配套,減少配水損失,此項措施節(jié)水潛力最大,也是節(jié)水的主要方向。
3.3 工程布局合理,加強防滲措施
利用改造現(xiàn)有工程,對灌區(qū)內(nèi)現(xiàn)有工程經(jīng)實踐證明是合理的,就要保留利用,對不合理的,損壞嚴(yán)重影響正常運用的工程,分別給予改建、擴建或重建,并要做到經(jīng)濟合理,達(dá)到線路短、工程小、占地少、渠線穩(wěn)定,工程安全。灌區(qū)中上游以推廣輸配水系統(tǒng)渠道防滲漏損失,縮短灌水周期,根據(jù)一些實測資料分析:混凝土襯砌渠道與原土渠相比,可減少滲漏量83.6%;用混凝土澆筑渠底,可減少滲漏量69.8%;以厚度0.3m粘壤土夯實渠底與渠坡,可減少滲漏量51.1%;斷面用塑料薄膜護(hù)底,可減少滲漏量60.8%。但混凝土襯砌渠道造價較高,目前有一種高強高耐水土體固結(jié)劑新型材料,它的技術(shù)性能指標(biāo)均優(yōu)于水泥,施工就地取材,大大降低了工程造價,施工技術(shù)簡單,非常適合渠道防滲,是一種值得推廣的新型建材。
3.4 補充機井,井渠結(jié)合
引黃灌區(qū)上游,引黃條件便利,多年使用黃河水灌溉,機井很少,特別水稻區(qū)幾乎沒有機井,這些地區(qū)由于黃河側(cè)摻和引黃渠道輸水灌溉補給,地下水埋深很淺,地下水資源豐富,且水質(zhì)較好,適合農(nóng)業(yè)灌溉,但多年來一直閑置,沒有得到開發(fā)利用,成為無效資源,由于地下水埋深淺,淺層地下水蒸發(fā)損失較大,同時還存在著次生鹽堿化的威脅。為了合理開發(fā)地下水資源,在這些地區(qū)要適當(dāng)補打機井,實行井渠結(jié)合灌溉,這樣不僅可以閑置的地下水資源得到了開發(fā)利用 ,減少了淺層水蒸發(fā)損失和次生鹽堿化的威脅,還可以把節(jié)省下來的黃河水送向下游地區(qū),擴大和下下游灌溉面積。
3.5 合理配置有限的水資源,實行地表水和地下水的聯(lián)合調(diào)度
灌區(qū)實行井渠結(jié)合,綜合利用黃河水及地下水資源,灌區(qū)中上游,推行井渠結(jié)合灌溉模式;在灌區(qū)中下游推行以井灌為主,發(fā)展引黃補源的灌溉模式。灌區(qū)中上游有著使得的引水條件,多年用渠灌不用井灌,地下水埋深小,具有很大的開發(fā)潛力,采取有效措施,鼓勵這些地方發(fā)展井灌,合理開采地下水資源。
3.6 搞好灌區(qū)管理,建立管理機構(gòu)和制度
認(rèn)真執(zhí)行計劃用水,嚴(yán)格控制引水量和縮短引水時間,擴大灌溉效益,提高渠系有效利用系數(shù),并建立為管理服務(wù)的通訊、交通、量水、科研、監(jiān)測、管理房等設(shè)施。在工程管理上,形成以干渠為主導(dǎo),支渠為紐帶,田間工程為基礎(chǔ),專管與群管相結(jié)合的灌區(qū)、區(qū)、鄉(xiāng)村管理服務(wù)體系。建立統(tǒng)一的管理機構(gòu),對工程實行統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo),分級管理,分組負(fù)責(zé),條塊結(jié)合及專管,群管和民主管理相結(jié)合的體制;建立健全各項灌溉用水,工程管理等規(guī)章制度;認(rèn)真轉(zhuǎn)變重建輕管的舊觀念,合理配備管理職工,保持職工隊伍的相對穩(wěn)定,建立工程管理,監(jiān)測運行等正常秩序,以實現(xiàn)灌區(qū)水資源的可持續(xù)發(fā)展。