吳 峰
(渭南市洛惠渠管理局 陜西 大荔 715100)
大荔縣南部的沙苑地區(qū)位于關(guān)中平原東端渭河、洛河交匯處的夾槽地帶,是河岸沙丘地貌類型和關(guān)中平原非干旱氣候條件下形成的一個(gè)特殊荒漠景觀。該區(qū)東西長(zhǎng)40km,南北寬約12km,總土地面積458.72km2,其中耕地25.03萬(wàn)畝,包括沙底、西寨、官池、石槽、八魚、下寨、張家和蘇村等八個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)525個(gè)村民小組,區(qū)內(nèi)有農(nóng)業(yè)人口17.03萬(wàn)人,勞動(dòng)力9.31萬(wàn)人。該區(qū)屬暖溫帶半干旱季風(fēng)氣候,日照充足,春季長(zhǎng)溫快,回暖早,風(fēng)多風(fēng)大;夏季氣溫高,日照長(zhǎng),多伏旱;秋季降溫快,多陰雨;冬季干冷少雨雪。多年平均降水量526.6mm,該區(qū)為渭河盆地深陷區(qū),新生界老第三系湖相沉積巨厚,組成物質(zhì)主要為泥質(zhì)巖、砂巖,下粗上細(xì)。地表層由第四系松散的風(fēng)積、河積、湖積物堆積而成,以細(xì)砂為主、局部中砂,自周邊至中心、由東向西,沙層逐漸增厚,厚度為5 m~15 m,區(qū)內(nèi)分布著高低起伏、形態(tài)各異的沙丘、沙梁和沙灘,有耕種風(fēng)沙區(qū)、固定、半固定和流動(dòng)風(fēng)沙區(qū)等幾種類型。沙苑地區(qū)春秋風(fēng)大,風(fēng)吹沙起,夏季酷熱干旱,冬季寒冷少雪,生態(tài)環(huán)境脆弱,風(fēng)沙和干旱是制約沙苑農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要因素。
該區(qū)土壤類型以風(fēng)沙土為主,孔隙度差、容重大,屬漏透型土體結(jié)構(gòu),耕種層土壤微量元素缺乏,有機(jī)質(zhì)含量低,是典型的貧瘠土壤,雖經(jīng)上世紀(jì)九十年代兩期開發(fā),使井灌面積達(dá)到23.3萬(wàn)畝,但土壤質(zhì)地?zé)o法得到根本性改變;又沙苑灌區(qū)屬中等富水灌區(qū),地下水以降水補(bǔ)給的潛水為主,埋深淺、水質(zhì)良好,適宜于灌溉和生活用水,近年來(lái)開展了平沙造田,打井灌溉,單井出水10m3/h~20m3/h,但是由于大范圍高強(qiáng)度地開采地下水,很多機(jī)井出現(xiàn)“吊泵”現(xiàn)象,導(dǎo)致地下水位嚴(yán)重下降。而洛河又是一條多泥沙的河流,泥沙級(jí)配良好,肥力豐富,根據(jù)洛惠渠灌區(qū)多處引洪淤灌、改良土壤的經(jīng)驗(yàn),利用洛惠渠現(xiàn)有的骨干工程系統(tǒng),增設(shè)新開沙苑輸水渠道,來(lái)提高該區(qū)灌溉保證率,增強(qiáng)區(qū)域農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)力。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看:引用洛河水灌溉沙苑地區(qū)農(nóng)田,可以改良土壤結(jié)構(gòu),變砂土為壤土,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平,增加農(nóng)民收入。
治理前,沙苑灌區(qū)作物種植結(jié)構(gòu)為:夏季以小麥為主,秋季以玉米、花生、棉花、油類作物為主,作物復(fù)種指數(shù)為165%,種植比例為小麥65%,玉米15%、花生50%,棉花15%,果樹10%,其它10%。灌溉方式為畦灌和溝灌兩種,根據(jù)洛惠渠灌區(qū)灌溉管理制度和灌溉經(jīng)驗(yàn),沙苑地區(qū)灌水定額可以定為40m3/畝·次~50m3/畝·次,作物生長(zhǎng)期一般灌水6次,灌溉水利用系數(shù)0.6,在2010年現(xiàn)狀年,按灌溉面積20萬(wàn)畝計(jì)算,該區(qū)年平均毛需水量約5889萬(wàn)m3;通過(guò)工程改造和節(jié)水技術(shù)推廣,2020年設(shè)計(jì)水平年時(shí),該區(qū)灌溉水利用系數(shù)為0.64,年灌溉水量約5355萬(wàn)m3;該區(qū)現(xiàn)有鄉(xiāng)鎮(zhèn)8個(gè),根據(jù)該區(qū)新農(nóng)村建設(shè)規(guī)劃,該區(qū)人畜工副業(yè)用水955萬(wàn)m3,該區(qū)2010年和2020年年均需水量分別為6844萬(wàn)m3和6310萬(wàn)m3。
治理前,沙苑地區(qū)用水主要取自地下水,根據(jù)水量平衡計(jì)算,一般干旱年份地下水可開采量為3120萬(wàn)m3,在滿足當(dāng)?shù)毓I(yè)和生活用水后,僅能保證10萬(wàn)畝農(nóng)田灌溉需求,其余10萬(wàn)畝灌溉用水,需要通過(guò)區(qū)外水源補(bǔ)給。洛惠渠渠首通過(guò)實(shí)施加閘工程,每年可多蓄引洛河水2000萬(wàn)m3用于農(nóng)田灌溉,這就為引洛入沙提供了可能。經(jīng)計(jì)算,工程實(shí)施后,僅通過(guò)渠道供水,洛惠渠2010年和2020年分別可以向沙苑地區(qū)供水3277萬(wàn)m3和3004萬(wàn)m3,基本能滿足沙苑灌區(qū)10萬(wàn)畝50%保證率的灌溉用水,同時(shí),通過(guò)渠灌可以補(bǔ)充灌區(qū)地下水,實(shí)現(xiàn)渠井雙灌,還可以減輕洛河下游河道的淤積,還能有效地緩解或防止農(nóng)田土壤鹽堿化。所以,通過(guò)洛惠渠工程引洛河水進(jìn)入沙苑地區(qū),可以為該區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供水利支撐。
根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況,本著以自流為主,避免渠道深挖高填、減少占用耕地的原則,規(guī)劃干渠從洛惠渠西干渠尾端開始,向南經(jīng)倒虹穿越洛河到達(dá)蒲城晉城村西,折向東南經(jīng)大荔縣羌白、八魚兩鄉(xiāng)鎮(zhèn)進(jìn)入沙苑地區(qū),再向東延伸到西寨鄉(xiāng)秦家莊,全長(zhǎng)32.5km,控制灌溉面積20萬(wàn)畝。干渠控制面積6.1萬(wàn)畝,干渠上開設(shè)四條支渠,一支渠全長(zhǎng)7.15km,控制羌白、八魚兩鄉(xiāng)鎮(zhèn)1.9萬(wàn)畝,二支渠全長(zhǎng)5.6km,控制官池鎮(zhèn)3.5萬(wàn)畝,三、四支渠設(shè)在干渠的末端,總長(zhǎng)21.25km,控制沙底、西寨兩鄉(xiāng)鎮(zhèn)8.5萬(wàn)畝。
根據(jù)沙苑地區(qū)的作物灌溉制度、灌溉定額和灌溉面積,通過(guò)分析計(jì)算,干渠設(shè)計(jì)流量為6m3/s,按梯形斷面設(shè)計(jì),干渠底寬2 m,內(nèi)坡比為1∶1,渠深2 m,考慮到洛惠渠渠道運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)公式,確定干渠比降為1/2000,支渠底寬1.2 m,內(nèi)坡比為1∶1,渠深2 m,支渠縱比降為1/1500~1/2000。
因引洛入沙渠道工程建在沙苑地區(qū),又該區(qū)處在暖溫帶大陸性干燥氣候區(qū),冬季最低氣溫達(dá)到-16.7℃,做好渠道防滲抗凍脹工作至關(guān)重要。在防滲方面,渠道襯砌時(shí)用防滲薄膜隔離層法,在砼板下鋪設(shè)0.15mm~0.2mm厚的塑料薄膜作為隔離層,一方面防止渠水滲漏,降低渠道基土含水量,減少地下水補(bǔ)給量,另可提高地溫,降低凍土層中溫度梯度造成的滲透壓力,防止或減弱凍脹破壞;其次,提高渠道伸縮縫材料性能,利用焦油塑料膠泥或?yàn)r青砂漿等粘力強(qiáng)、彈性大的耐老化材料進(jìn)行伸縮縫處理,防止伸縮縫填充材料破損或失效;再次,采用聚丙烯纖維砼或鋼絲網(wǎng)砼等具有較強(qiáng)韌性或變形能力的新型砼材料,增強(qiáng)砼早期抗拉強(qiáng)度,減少表面開裂,增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的抗?jié)B性和整體性,從而提高渠道襯砌體的抗?jié)B性和抗凍性。
規(guī)劃引洛入沙工程干支渠上共有建筑物168座,總長(zhǎng)度66.15km,干渠建筑物71座,主要有過(guò)洛倒虹1座,大華、大蒲公路橋2座,與108國(guó)道交叉處建直跌式倒虹1座,2m×2 m的矩形斷面渡槽10座,節(jié)制閘3座,退水閘1座及兩級(jí)直跌式跌水1座。通過(guò)計(jì)算,引洛入沙工程工程量為:土方173萬(wàn)m3,石方6113m3,砼3.37m3。在投資估算過(guò)程中,水利建筑工程采用1986年定額,施工機(jī)械臺(tái)班費(fèi)采用年定額,經(jīng)估算,引洛入沙工程靜態(tài)總投資9014.26萬(wàn)元。
引洛入沙工程實(shí)施后,有效地改善了沙苑地區(qū)土壤結(jié)構(gòu),變砂土為壤土,渠道灌溉可補(bǔ)充地下水,實(shí)現(xiàn)渠井雙灌;減輕洛河下游河道淤積,引洛河水進(jìn)入沙苑灌區(qū),糧食產(chǎn)量由治理初期的畝產(chǎn)123斤增加到現(xiàn)在的近700斤,農(nóng)作物種類由治理前的5個(gè)增加到現(xiàn)在的20多個(gè),輻射帶動(dòng)沙苑全區(qū)以林果業(yè)、農(nóng)牧業(yè)、果蔬加工業(yè)為主的特色產(chǎn)業(yè)迅速崛起,年產(chǎn)值突破10億元大關(guān),沙苑地區(qū)農(nóng)民人均純收入達(dá)到了2646元。走進(jìn)如今的沙苑地區(qū),展現(xiàn)在人們眼前的已是滿目蔥翠,渠路成蔭,瓜果飄香的嶄新畫面。