王金葉，趙長(zhǎng)生，耿文翠

（博興縣水利勘測(cè)設(shè)計(jì)室，山東博興 256500）

打漁張灌區(qū)末級(jí)渠系改造實(shí)踐

王金葉，趙長(zhǎng)生，耿文翠

（博興縣水利勘測(cè)設(shè)計(jì)室，山東博興 256500）

末級(jí)渠系改造工程是小型農(nóng)田水利工程建設(shè)的主要內(nèi)容之一。由于歷史原因，打漁張灌區(qū)末級(jí)渠系灌溉系統(tǒng)均受到不同程度的損壞。通過(guò)近年來(lái)小農(nóng)水工程建設(shè)實(shí)踐，摸索總結(jié)了一套末級(jí)渠系工程建設(shè)對(duì)地形與水頭利用的合理方案。

博興縣；末級(jí)渠系；農(nóng)田水利；工程效益

打漁張灌區(qū)位于山東省博興縣境內(nèi)，始建于1956年，灌區(qū)的建成為灌區(qū)內(nèi)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展及軍墾、棉墾、治土改堿、油田供水等方面做出了巨大貢獻(xiàn)。經(jīng)過(guò)多年運(yùn)行及行政區(qū)劃的變遷，灌區(qū)灌溉范圍逐漸萎縮至博興縣境內(nèi)的4.7萬(wàn)hm2，因此，黃河水逐漸成為博興縣工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展所依賴的重要水源。但20世紀(jì)末，黃河來(lái)水量急劇減小，引水灌溉保證率大幅降低。黃河水情的變化迫使灌區(qū)內(nèi)政府與群眾大建蓄水工程，豐蓄枯用，大部分排溝和支級(jí)以下渠道均被拓寬、加深，將溝渠改為蓄水深溝，共同形成田間蓄水工程體系。黃河來(lái)水時(shí)段，經(jīng)干渠引來(lái)的黃河水都存蓄于地下溝中，灌溉時(shí)節(jié)，再?gòu)臏现蟹謩e提水到田間灌溉。

1 存在的問(wèn)題

在黃河來(lái)水量小、黃河斷流頻發(fā)的年代只能靠挖深溝蓄水以適應(yīng)黃河來(lái)水之不足。進(jìn)入21世紀(jì)，隨著小浪底工程的建成和黃河管理部門(mén)調(diào)控力度的加大，以及全國(guó)范圍大型灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造工程的實(shí)施和最嚴(yán)格水資源管理制度的推行，黃河來(lái)水已趨穩(wěn)定、正常，沒(méi)有再發(fā)生斷流，大大提高了黃河沿線引水工程的引水保障率。在這種新形勢(shì)下，改溝渠成蓄水網(wǎng)絡(luò)的弊端逐步顯現(xiàn)出來(lái)。

1.1能源浪費(fèi)，灌溉成本增高

地下溝蓄水工程體系將干渠引來(lái)的黃河水蓄存于地下，蓄水位遠(yuǎn)低于干渠水位和需要灌溉的耕地，因此，農(nóng)田灌溉時(shí)必須使用抽水機(jī)械從溝中提水，這樣就提高了灌溉成本，且加大了灌溉勞動(dòng)量，浪費(fèi)了能源。這在灌區(qū)骨干工程已經(jīng)配套完善、上游水位滿足自流入田的條件下，顯然已經(jīng)不合適。

1.2次生鹽堿化嚴(yán)重

黃河來(lái)水時(shí)節(jié)，灌區(qū)群眾為增加蓄水量，極力提高地下溝的蓄水水位，導(dǎo)致地下水位升高，土壤表層鹽分增加，造成了部分耕地的次生鹽堿化問(wèn)題。

1.3蒸發(fā)和滲漏損失增加

黃河來(lái)水時(shí)間和灌溉時(shí)間具有一定的時(shí)間差，蓄存于地下溝網(wǎng)中的水，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間儲(chǔ)存后，會(huì)大量蒸發(fā)，節(jié)制閘等田間工程不配套還導(dǎo)致了較大的水源損失，降低了水源的利用率。同時(shí)，由于泥土與蓄水的離子交換作用，使蓄水的水質(zhì)惡化。

2 工程建設(shè)原則

全國(guó)小型農(nóng)田水利工程重點(diǎn)縣建設(shè)目的在于解決干渠與田間之間工程存在的問(wèn)題，規(guī)劃建設(shè)好“最后一公里工程”?；谶@種認(rèn)識(shí)，灌區(qū)在規(guī)劃建設(shè)過(guò)程中，根據(jù)工程的現(xiàn)狀情況，經(jīng)實(shí)地踏勘和深入研究，提出了“合理規(guī)劃田間渠系，堅(jiān)持自流灌溉”的末級(jí)渠系工程規(guī)劃建設(shè)的基本原則。在工程測(cè)量與現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的基礎(chǔ)上因地制宜，制定建設(shè)方案。

打漁張灌區(qū)的干渠已在大型灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造工程中完成了襯砌改造，為支渠以下實(shí)施小型農(nóng)田水利工程奠定了良好的工程和水源條件。各支級(jí)以下渠道均已具備自流入田的水位優(yōu)勢(shì)，只要科學(xué)規(guī)劃建設(shè)合理的末級(jí)渠系，自流入田的目標(biāo)就可以實(shí)現(xiàn)。

3 工程方案

3.1調(diào)整比降，恢復(fù)原有渠系

這種情況是灌區(qū)內(nèi)較為常見(jiàn)，在灌區(qū)末級(jí)渠系改造工程中占有較大比例。這種情況的渠道（一般是支渠或斗渠）均在集中建設(shè)田間地下溝蓄水工程時(shí)進(jìn)行了拓寬加深，渠道比降也調(diào)整較大，但拓寬加深的幅度不大，渠道兩側(cè)的渠堤還相對(duì)完整。這種情況的工程條件較好，工程內(nèi)容以襯砌和堤防恢復(fù)為主。工程設(shè)計(jì)根據(jù)渠道控制面積范圍內(nèi)的灌溉需要計(jì)算設(shè)計(jì)流量，依此確定渠道的設(shè)計(jì)斷面。渠道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以堤防恢復(fù)和邊坡護(hù)砌為主，渠底曾經(jīng)挖深的部分不予襯砌，也不再回填恢復(fù)，留待工程運(yùn)行時(shí)，以泥沙自然淤積至設(shè)計(jì)底高程。

3.2溝外建堤，溝渠兩用

這種情況的渠道已擴(kuò)挖為較寬的排溝，在建設(shè)時(shí)需進(jìn)一步開(kāi)挖排溝，從溝中取土另在兩側(cè)溝口外填筑渠堤，渠堤頂面高程按照自流灌溉的要求設(shè)計(jì)，形成地上渠、地下溝合建的結(jié)構(gòu)形式。在黃河來(lái)水時(shí)段，可利用渠堤保證水位，形成自流灌溉的條件；停水時(shí)段，仍能利用地下溝存蓄一定的水量。

3.3溝口混凝土擋水堤

這種情況在灌區(qū)末級(jí)渠系改造中應(yīng)用較少，僅存在于個(gè)別空間受限的渠段。部分渠段緊鄰民房或企業(yè)的院墻，遷占難度較大，故采用地下溝口外新建混凝土擋水堤的方法取代堤壩，保證自流灌溉的水位條件。

4 工程案例

4.1工程概況

打漁張二干四支渠是二干渠的一條支渠，該渠位于打漁張二干渠的中部，博興縣純化鎮(zhèn)境內(nèi)。渠道從二干渠引出，沿廣（北）——（高）青路向東直達(dá)縣界，渠道原有總長(zhǎng)度為11 km，其中，上游6.5 km屬2010年度小型農(nóng)田水利工程建設(shè)范疇，下游部分為2011年度建設(shè)范圍。該渠灌溉范圍為北起廣——青路，南到紅星支，二干渠至博興、廣饒邊界之間的1 775 hm2耕地。

該渠道上游段2.68 km渠段在20世紀(jì)末的黃河斷流階段已經(jīng)過(guò)加深，且渠底比降已加大至1/3 000，下游渠段未經(jīng)加深，需提水灌溉。全渠原有渠形沒(méi)有發(fā)生較大變化，大部分渠道堤防連續(xù)。4.2工程設(shè)計(jì)

在2010年度工程項(xiàng)目的規(guī)劃設(shè)計(jì)過(guò)程中，項(xiàng)目區(qū)所在鎮(zhèn)水利部門(mén)建議，渠道設(shè)計(jì)指標(biāo)基本維持工程現(xiàn)狀，比降為1/3 000，襯砌長(zhǎng)度為6.5 km。

經(jīng)實(shí)地踏勘，發(fā)現(xiàn)渠道具有全長(zhǎng)恢復(fù)自流灌溉的可能性，但若按原設(shè)計(jì)方案建設(shè)，渠道向下游延伸的難度將會(huì)增加：渠道末端的挖深過(guò)大，且灌溉仍須沿用提水灌溉的模式。固安排進(jìn)行了全面的地形測(cè)量，經(jīng)過(guò)對(duì)測(cè)量結(jié)果的研判發(fā)現(xiàn)，該渠道上游2.68 km渠段渠底高程層浚深了0.5～ 0.8 m不等，現(xiàn)狀比降調(diào)整到了1/3 000；下游渠段渠堤斷續(xù)，渠形基本完好，渠道沿線地面高程西高東低，地面自然比降大致為1/7 500。

根據(jù)以上分析，將渠道設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了調(diào)整：渠底比降全線調(diào)整為1/7 500；渠道首端的6.5 km渠段對(duì)渠堤進(jìn)行修整，設(shè)計(jì)流量為3 m3/s，邊坡1∶1.75，設(shè)計(jì)水深1.2 m，加大水深1.32 m，并按設(shè)計(jì)斷面進(jìn)行護(hù)砌；由于下游的渠段屬2011年度小型農(nóng)田水利重點(diǎn)縣工程的建設(shè)內(nèi)容，故首端渠道工程建設(shè)方案的優(yōu)化為后續(xù)工程的實(shí)施和全面實(shí)現(xiàn)自流灌溉奠定了良好基礎(chǔ)。

4.3工程效益

由于堅(jiān)持了“自流灌溉”的原則，經(jīng)過(guò)各級(jí)渠道比降和水位的調(diào)整，項(xiàng)目區(qū)的農(nóng)田灌溉完全實(shí)現(xiàn)了自流灌溉。黃河斷流以來(lái)提水灌溉的方式得到徹底改變，農(nóng)田灌溉的成本和勞動(dòng)量均大幅度降低。據(jù)調(diào)查，項(xiàng)目區(qū)工程實(shí)施前提水灌溉的成本大致為300元/hm2，目前這項(xiàng)費(fèi)用已經(jīng)全面節(jié)省，僅此一項(xiàng)，二干四支渠所控制的1 066.67 hm2耕地年節(jié)約提水費(fèi)用即可達(dá)到160萬(wàn)元。

（責(zé)任編輯 崔春梅）

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1009-6159（2014）-09-0031-02

2014-05-06

王金葉（1965—），女，助理工程師