徐 敏
(陜西省水利工程質(zhì)量監(jiān)督中心站 陜西 西安 710004)
水庫(kù)位于洛河一級(jí)支流石堡川河上,是一座以灌溉為主,兼有防洪、供水等功能的Ⅲ等中型水利工程。灌區(qū)位于關(guān)中東部渭北旱塬,工程控制面積40萬(wàn)畝,有效灌溉面積30萬(wàn)畝,涉及到渭南、延安兩市的洛川、白水、澄城、蒲城四縣14個(gè)鄉(xiāng)(鎮(zhèn))180個(gè)行政村農(nóng)田灌溉和30.8萬(wàn)人的生活用水任務(wù)。
灌區(qū)現(xiàn)有耕地面積76萬(wàn)畝,工程控制面積52萬(wàn)畝,灌區(qū)灌溉面積是根據(jù)河源水量和供水保證率50%設(shè)計(jì),最初設(shè)計(jì)灌溉面積31萬(wàn)畝。上世紀(jì)80年代后,由于灌溉帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益,后經(jīng)擴(kuò)建改造及群眾自發(fā)投資修建的土渠擴(kuò)灌蘋果園面積,成為灌區(qū)灌溉面積的主體,目前實(shí)際設(shè)施灌溉面積40萬(wàn)畝。而該灌區(qū)干渠以北黃龍山麓以南、孔走河以東、大浴河以西的劉家洼、趙莊、羅家洼等鄉(xiāng)鎮(zhèn)的24萬(wàn)畝面積,可通過(guò)50m~70m揚(yáng)程提水得到灌溉,因受水源限制,此方案一直未實(shí)施。石堡川水庫(kù)工程控制范圍除現(xiàn)已建成的灌區(qū)外,在白水縣城東北部和蒲城縣北部,分別有15萬(wàn)畝和20萬(wàn)畝耕地面積,其氣候、土壤等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件同石堡川灌區(qū)基本相同,將石堡川水庫(kù)二支渠延伸過(guò)洛河后,可實(shí)現(xiàn)灌溉。如果解決水源問(wèn)題,石堡川灌區(qū)可控制灌溉面積達(dá)到100萬(wàn)畝。
石堡川水庫(kù)經(jīng)過(guò)大壩加高培厚后,庫(kù)容達(dá)到0.6375億m3,水庫(kù)多年平均徑流為0.38億m3;境內(nèi)有聿津河、孔走河、長(zhǎng)寧河、縣西河、馬村河、大峪河等六條河流,均屬季節(jié)性河流,平均徑流量為0.17億m3;灌區(qū)年降水549.2mm,人畜用水集雨窖4萬(wàn)多眼,灌溉用水集雨窖2萬(wàn)多眼,年可調(diào)蓄量0.0396億m3;區(qū)內(nèi)地下水資源總量0.322億m3,由于埋藏較深(40m~80m),可開采量0.203萬(wàn)m3;現(xiàn)有抽水站1座,機(jī)井265眼,已開采能力達(dá)到0.228億m3。綜上所述,灌區(qū)可利用水資源為1.017億m3。
根據(jù)類別可以分為石堡川水庫(kù)供水系統(tǒng)、五一水庫(kù)供水系統(tǒng)、區(qū)內(nèi)河流泵站供水系統(tǒng)、集雨窖人飲供水系統(tǒng)、溫泉供水系統(tǒng)、地下水供水系統(tǒng)等六個(gè)供水系統(tǒng)組成。灌區(qū)農(nóng)田灌溉供水設(shè)計(jì)保證率為50%,人畜供水保證率為100%,在水資源調(diào)配上,優(yōu)先調(diào)用石堡川水庫(kù)進(jìn)行農(nóng)業(yè)灌溉供水、不足部分由集雨窖灌和地下水補(bǔ)給。灌區(qū)農(nóng)村生活用水通過(guò)集雨窖灌供給,不足部分由地下水補(bǔ)給。灌區(qū)工業(yè)和城鎮(zhèn)生活用水由五一水庫(kù)和溫泉抽水站供給,不足部分由石堡川水庫(kù)補(bǔ)給,以求系統(tǒng)自身維持平衡。
灌區(qū)經(jīng)過(guò)40年運(yùn)行,工程老化失修嚴(yán)重,運(yùn)行維護(hù)投入不足,尤其是灌區(qū)1m3/s流量以下田間渠系,配套或配套率不高,大部分為土渠過(guò)水,存在“半截斗”或“斷大斗”等現(xiàn)象,又灌農(nóng)大水灌溉的不良習(xí)慣,造成水資源的浪費(fèi)。這些因素造成灌溉水利用系數(shù)偏低,長(zhǎng)期徘徊在0.46,遠(yuǎn)低于灌區(qū)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),發(fā)展工程措施和節(jié)水技術(shù)推廣成為節(jié)約庫(kù)水資源的首要措施。
石堡川水庫(kù)設(shè)計(jì)時(shí),該河多年平均徑流量為7600萬(wàn)m3,而1975年~1981年七年實(shí)測(cè)河道平均來(lái)水量?jī)H為4176萬(wàn)m3,從2003年至今,水庫(kù)來(lái)水年均3785萬(wàn)m3。近幾年石堡川水庫(kù)除險(xiǎn)加固竣工后,水庫(kù)由一年調(diào)節(jié)變多年調(diào)節(jié),庫(kù)容增加了1575萬(wàn)m3,但是仍難滿足50%保證率的非充分灌溉制度用水要求,又境內(nèi)地表河均為季節(jié)性河流,地下水資源埋藏較深(40m~80m),分布不均,難以開發(fā)利用,開辟新的水源迫在眉睫。
表1 石堡川水庫(kù)灌區(qū)水資源供需平衡成果總匯表 單位:萬(wàn)m3
根據(jù)灌區(qū)十二五水資源規(guī)劃,灌區(qū)水資源區(qū)現(xiàn)狀年灌溉缺水量為864萬(wàn)m3,到2015年要保證灌區(qū)P=50%條件時(shí),灌溉缺水量為1651萬(wàn)m3?,F(xiàn)狀年灌區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)業(yè)已形成,高產(chǎn)高效優(yōu)質(zhì)蘋果成為灌區(qū)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè),蘋果種植面積占到設(shè)施面積的40%,蘋果高效益、高收益也為灌區(qū)發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)創(chuàng)造了物質(zhì)條件。又石堡川灌區(qū)屬于清水灌區(qū),若灌區(qū)渠系水利用系數(shù)從目前的0.55提高到規(guī)劃遠(yuǎn)期年的0.71,灌溉水利用系數(shù)從目前的0.486提高到規(guī)劃遠(yuǎn)期年0.63,灌區(qū)從渠首到田間,年可節(jié)水1535萬(wàn)m3,其中斗渠以下節(jié)水713萬(wàn)m3,灌區(qū)水量基本維持平衡。所以說(shuō)通過(guò)灌區(qū)工程節(jié)水改造,不僅能提升各級(jí)渠道完好率、減小水量損失,改善了灌區(qū)的灌溉條件,提高灌區(qū)供水保證率。通過(guò)推行節(jié)水灌溉技術(shù),提升水資源利用率,提高作物單產(chǎn)和糧果總產(chǎn)量,同時(shí)通過(guò)開辟新的水資源,也可以滿足灌區(qū)百萬(wàn)畝灌溉需要,使灌區(qū)成為關(guān)中東部名符其實(shí)的商品糧基地。
灌區(qū)沿黃龍山前臺(tái)塬呈西北東南走向,高程在650m-950m之間,黃土覆蓋層較厚,塬面較平坦,土壤以黃綿土為主,夾少量褐色盧土,酸堿度適中,質(zhì)地、結(jié)構(gòu)良好,蓄水保墑能力強(qiáng),加之區(qū)內(nèi)無(wú)不良地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象存在,有利于灌溉工程建設(shè)。近年來(lái)灌區(qū)節(jié)水改造在維持現(xiàn)有渠道布局的基礎(chǔ)上,對(duì)改造渠道的斷面大小、渠底比降、設(shè)計(jì)流量等技術(shù)參數(shù)均與原設(shè)計(jì)水平保持一致。在干支渠道采用梯形、弧底梯形斷面和“U”形襯砌改造,采用一布一膜進(jìn)行防滲處理;在灌溉條件較好田塊實(shí)施中低產(chǎn)田改造,對(duì)斗渠、分渠布置基本沿原渠線布置,對(duì)個(gè)別渠線不合理的地段進(jìn)行局部調(diào)整,原渠道過(guò)水流量、比降不變,進(jìn)行混凝土襯砌防滲處理;對(duì)仍為土渠行水的渠道進(jìn)行砼襯砌,滿足渠道輸、配水要求,因灌區(qū)水源清,地形落差大,可以對(duì)部分渠道實(shí)施暗管輸水,有效提高了灌溉水利用系數(shù),節(jié)省出水源可以擴(kuò)大灌溉面積。
在灌區(qū)通過(guò)土地平整、大塊灌改小畦灌,減少輸配水過(guò)程的跑漏損失和田間灌水過(guò)程的深層滲漏損失,有效提高水資源利用;在配水管理中實(shí)施“三不配水”、超定額累進(jìn)加價(jià)和停供水制度,即斗農(nóng)毛渠不修整不配水、地不平整不配水、大塊未改小塊不配水;在供水過(guò)程中嚴(yán)格按指標(biāo)供水,尤其是在干旱年份,按灌溉單方水效益最高的灌溉制度制定供配水計(jì)劃,限額灌溉,達(dá)到水量?jī)?yōu)化配置的功效;加強(qiáng)灌區(qū)農(nóng)作物需水規(guī)律、灌溉用水定額、評(píng)價(jià)指標(biāo)等基礎(chǔ)工作,指導(dǎo)灌農(nóng)科學(xué)灌溉,提高群眾節(jié)水意識(shí)。
從北洛河狀頭段水文站1990年~2000年有關(guān)資料可以看出:北洛河平均年徑流量5.49億m3,6~9月份降水占65.8%,占年徑流量的60.8%,預(yù)測(cè)可引用洪水資源為2.6億m3,攔蓄仙姑河、黃連河0.5億m3,北洛河預(yù)測(cè)可引用水量在3.1億m3,而洛惠渠夏灌引水0.6億m3,說(shuō)明北洛河有充足洪水資源未被利用。同時(shí)南溝門水庫(kù)修建在洛河支流葫蘆河馬家河,通過(guò)洛河干流低壩引水樞紐通過(guò)渠道和隧洞將洛河含沙量小于3%的清水引入南溝門水庫(kù)進(jìn)行調(diào)蓄利用,同時(shí)將含沙量大于3%的河水做為棄水處理,所以說(shuō)開發(fā)北洛河棄水和洪水資源空間很大。工程布設(shè)時(shí)考慮在北洛河干流交口河鎮(zhèn)上游筑壩,利用南溝門水庫(kù)引洛入葫樞紐工程將含沙量大于3%的河水和洪水通過(guò)渠道引入仙姑河、黃蓮河。在仙姑河、黃連河等河流建儲(chǔ)蓄水庫(kù),通過(guò)渠道引至石堡川水庫(kù)附近,利用泵站提水,自流到石堡川水庫(kù)。在自流中,利用排沙漏斗技術(shù),攔混引清,沉沙蓄清,實(shí)現(xiàn)把北洛河高含沙洪水,變成清水流入石堡川水庫(kù),達(dá)到水資源最大程度利用,這樣以來(lái)既可以解決石堡川水庫(kù)水資源不足現(xiàn)狀,又能解決沿途洛川、白水、蒲城等縣旱塬農(nóng)田灌溉,還可以為洛河下游的洛惠渠在枯水期進(jìn)行水量補(bǔ)充。
古賢水利樞紐工程是黃河干流七大骨干工程之一,樞紐最大壩高199m,正常蓄水位645m,相應(yīng)庫(kù)容165.57億m3,有效庫(kù)容47.76億m3。古賢水利樞紐工程規(guī)劃向陜西供水25億m3,供水區(qū)域包括涇河以東,黃河以西,嵯峨山、喬山、黃龍山以南,渭河以北,共計(jì)600萬(wàn)畝灌溉面積。規(guī)劃明確指出,石堡川水庫(kù)由于高程較高,僅850m高程以下的面積劃入規(guī)劃區(qū),補(bǔ)水面積21萬(wàn)畝,其余面積仍由石堡川水庫(kù)解決。古賢水庫(kù)與石堡川水庫(kù)直線距離80km,古賢水庫(kù)高程為645m,石堡川水庫(kù)高程為936m,兩庫(kù)正常蓄水位相差291m。在古賢水庫(kù)右岸修建泵站抽水上塬,修明渠55km引水至黃龍鐵龍灣林場(chǎng)附近,再通過(guò)二次提水到地面高程1030m,開挖無(wú)壓隧洞40km穿越黃龍山,至黃龍縣境內(nèi)沙曲河與泄湖河交匯處沿河道自流補(bǔ)入石堡川水庫(kù)。
解決灌區(qū)水資源短缺的途徑是開源節(jié)流,近幾年來(lái)石堡川在加快節(jié)水型灌區(qū)建設(shè)方面取得明顯成效,但是要徹底解決灌區(qū)缺水問(wèn)題,一方面利用洛河洪水做為應(yīng)急水源,改善洛川塬生態(tài)環(huán)境,把陜西的兩葉肺連成一片,符合洛河流域的中長(zhǎng)期規(guī)劃,也是對(duì)洪水利用的有益嘗試,另一方面通過(guò)古賢水庫(kù)進(jìn)行補(bǔ)水,徹底解決渭北旱塬水資源不足,為渭北旱塬農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供水利支撐?!?/p>