鄔　龍　李云霞　段　妍　鮑　彪

節(jié)水灌溉在海勃灣水利樞紐工程水土保持中的應(yīng)用

鄔龍李云霞段妍鮑彪

海勃灣水利樞紐位于烏蘭布和沙漠邊緣，區(qū)域年降水僅156.8 mm、蒸發(fā)達(dá)到3 206.4 mm，配套節(jié)水灌溉工程成為決定水土保持工程造林、種草成敗的主要因素，直接影響著庫(kù)區(qū)生態(tài)環(huán)境及城郊生態(tài)文明建設(shè)。

節(jié)水灌溉水土保持海勃灣水利樞紐

水土保持是指對(duì)自然因素和人為活動(dòng)造成水土流失所采取的預(yù)防和治理措施，主要包括工程措施、生物措施和蓄水保土耕作措施。其中，水土保持造林、種草是常用的生物措施，也是防治水土流失、改善生態(tài)環(huán)境的必要手段。然而，位于西北內(nèi)陸、烏蘭布和沙漠邊緣的海勃灣水利樞紐，地處溫帶干旱、半干旱區(qū)，年降水量少、蒸發(fā)大，特殊的地形地貌、土壤、氣候條件，使水資源條件成為決定水土保持工程造林、種草成敗的主要因素，直接影響著區(qū)域水土流失、風(fēng)蝕沙化的防治效果，以及庫(kù)區(qū)周?chē)鷳B(tài)環(huán)境建設(shè)。

1　項(xiàng)目概況

1.1地理位置

海勃灣水利樞紐位于黃河干流內(nèi)蒙古自治區(qū)境內(nèi)，是1997年水利部黃河水利委員會(huì)編制的 《黃河治理開(kāi)發(fā)規(guī)劃綱要》中黃河上游規(guī)劃的第25個(gè)梯級(jí)。工程左岸為烏蘭布和沙漠，右岸為內(nèi)蒙古新興工業(yè)城市烏海市，工程距烏海市區(qū)3 km。

1.2工程概況

海勃灣水利樞紐工程為Ⅱ等工程，規(guī)模為大 （2）型，主要由河床電站、泄洪閘、土石壩等建筑物組成。水庫(kù)正常蓄水位1 076.0 m，總庫(kù)容4.87億m3，電站總裝機(jī)容量90 MW，總投資27.41億元。工程于2010年4月開(kāi)工建設(shè)，2013年8月下閘蓄水，2014年底完成驗(yàn)收。工程水土保持措施主要內(nèi)容包括主體工程區(qū)樞紐右岸壩頭景觀綠化、工程管理區(qū)大壩下游管理范圍網(wǎng)圍欄封育、防護(hù)林建設(shè)，以及施工生產(chǎn)生活區(qū)、料場(chǎng)區(qū)土地整治和植被恢復(fù)等。

1.3氣候特點(diǎn)

海勃灣水利樞紐位于干旱荒漠區(qū)，項(xiàng)目區(qū)多年平均年降水量156.8 mm，蒸發(fā)量為3 206.4 mm，是降水量的20倍左右。年內(nèi)降水分配不均勻，7、8月份降水量最大，占全年降水量的60%以上。年平均氣溫9.7℃，極端最高氣溫40.2℃，極端最低氣溫在-32.6℃，多年平均相對(duì)濕度50%。多年平均風(fēng)速2.9 m/s，最大風(fēng)速 24 m/s，揚(yáng)沙以上風(fēng)沙天有41～67 d，最長(zhǎng)可達(dá)80 d，多集中于4～7月份，其中沙暴日歷年平均不少于23～26 d，最長(zhǎng)可達(dá)50 d。

1.4水資源

海勃灣水利樞紐所在的黃河干流平均河寬250～1 200 m，平均水深2.5～6 m，壩址以上多年平均天然徑流量為329.2億m3，7～9月來(lái)水量占年徑流量的47%。項(xiàng)目區(qū)由于緊鄰黃河，地下水資源豐富，同時(shí)水庫(kù)建成蓄水后，地下水通過(guò)側(cè)滲可進(jìn)一步得到有效補(bǔ)給。

2　節(jié)水灌溉建設(shè)的必要性

近年來(lái)，我國(guó)在農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面不斷加大節(jié)水灌溉投入，對(duì)節(jié)約用水、緩解水資源日益突出的供需矛盾和發(fā)展 “兩高一優(yōu)”農(nóng)業(yè)起到了重要作用，但在水土保持造林、種草工程中還未引起足夠重視，水土保持方案中節(jié)水灌溉工程設(shè)計(jì)常常深度不足，可操作性較差。

海勃灣水利樞紐位于烏蘭布和沙漠邊緣，項(xiàng)目區(qū)風(fēng)大沙多，土地沙化，草場(chǎng)退化，生態(tài)失調(diào)嚴(yán)重，自然環(huán)境十分惡劣，是我國(guó)荒漠化治理的重點(diǎn)地區(qū)之一。區(qū)域年降水量?jī)H156.8 mm、蒸發(fā)量達(dá)到3 206.4 mm，是降水量的20倍，配套節(jié)水灌溉工程成為決定項(xiàng)目水土保持工程造林、種草成敗的主要因素，直接影響著庫(kù)區(qū)生態(tài)環(huán)境、城郊生態(tài)文明建設(shè)。同時(shí)，工程實(shí)施對(duì)促進(jìn)烏蘭布和沙漠區(qū)水土保持工作持續(xù)發(fā)展具有一定的借鑒作用。

3　節(jié)水灌溉工程

3.1節(jié)水灌溉技術(shù)

節(jié)水灌溉是根據(jù)作物需水規(guī)律及當(dāng)?shù)毓┧畻l件，為了有效地利用降水和灌溉水獲取農(nóng)業(yè)的最佳經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)環(huán)境效益而采取的多種措施的總稱。目前常用的節(jié)水灌溉技術(shù)主要有渠道防滲技術(shù)、低壓管道輸水技術(shù)、噴灌技術(shù)以及微灌技術(shù)等。

噴灌技術(shù)適合地形起伏大的耕地、草地灌溉，由噴嘴將水噴灑到空氣中形成水滴，均勻地分布在作物和田間，但受風(fēng)速、蒸發(fā)等氣象條件影響明顯。

微灌技術(shù)可以很好地控制用水，通過(guò)滴頭器、穩(wěn)流器、分水器等，以較小的流量、速度準(zhǔn)確注入作物根部附近的土壤，包括微滴灌、微噴灌、涌泉灌等多種方式。

低壓輸水管道技術(shù)利用管道輸水至田間，可以大大減少輸水過(guò)程的滲漏、蒸發(fā)損失及占地，提高輸水速度，縮短灌溉周期，有利于控制灌溉水量。

渠道防滲技術(shù)是指通過(guò)對(duì)輸水土渠采用混凝土、漿砌石襯砌以及塑料薄膜防滲等技術(shù)手段，減少渠道輸水過(guò)程中的滲漏損失。

3.2節(jié)水灌溉設(shè)計(jì)

針對(duì)水利樞紐下游左岸管理范圍內(nèi)的導(dǎo)流明渠、魚(yú)類增殖站周邊水土保持造林、種草的特點(diǎn)以及地形條件等，通過(guò)綜合分析，分別選擇微滴灌、微噴灌和低壓輸水管道灌溉，保障水土保持林草措施的實(shí)施效果。

3.2.1導(dǎo)流明渠果園地微滴灌

水利樞紐下游左岸導(dǎo)流明渠兩側(cè)規(guī)劃建設(shè)果園地2.37 hm2，以種植梨樹(shù)、駿棗、山楂等為主，起到防止水土流失、改善生態(tài)環(huán)境、發(fā)展城郊生態(tài)旅游的作用。該地塊南高北低、西高東低，選擇節(jié)水效果較好、對(duì)土地平整度要求也較低的微滴灌技術(shù)，保障灌溉水的深層滲漏和地表蒸發(fā)減少到最低限度，將果園建成集城郊生態(tài)旅游、高效節(jié)水的生態(tài)示范園。

3.2.2增殖站綠化用地微噴灌

增殖站周?chē)鷪@林綠化用地 0.88 hm2，種植櫻花樹(shù)、碧桃、竹柳和四季玫瑰等園林綠化樹(shù)草種。該地塊相對(duì)狹窄，選擇控制半徑為2.0 m的微噴灌技術(shù)。微噴灌工作壓力低、流量小，既可以定時(shí)定量地增加土壤水分，還可改善增殖站周?chē)諝鉂穸龋{(diào)節(jié)局部小氣候；同時(shí)，由于控制半徑較噴灌小，可避免項(xiàng)目區(qū)風(fēng)大引起的不均勻噴灑，以及蒸發(fā)損失而引起地表積鹽。

3.2.3增殖站防護(hù)林低壓輸水管道灌溉

增殖站西側(cè)防護(hù)林地17.17 hm2，該地塊面積較大，地勢(shì)平坦，鹽堿含量較高，現(xiàn)狀植被成活率低。針對(duì)地塊地形、土壤特點(diǎn)，采用低壓管道輸水至田面后，在合適的季節(jié)進(jìn)行大水漫灌，起到壓鹽壓堿的作用，保障樹(shù)木成活率。

3.3供水方案

項(xiàng)目區(qū)位于黃河左岸，地表水資源豐富，同時(shí)水庫(kù)建成蓄水后，地下水通過(guò)側(cè)滲可得到有效補(bǔ)給，地下水資源也比較豐富。

微滴灌、微噴灌設(shè)備節(jié)水效果好，但投資高，出水孔孔徑較小，抗堵性能差，對(duì)水質(zhì)的要求較高，故選擇深層地下水作為灌溉水源，以降低后期的維護(hù)費(fèi)用。

增殖站西側(cè)防護(hù)林面積較大，考慮壓鹽壓堿的作用，采用大水漫灌的方式進(jìn)行灌溉，用水量較大，灌溉水源選擇黃河水。在臨近防護(hù)林地的黃河左岸設(shè)置泵船提水灌溉，見(jiàn)圖1。

圖1　海勃灣水利樞紐下游左岸管理范圍節(jié)水灌溉布置

4　結(jié)語(yǔ)

（1）水土保持造林、種草及配套的節(jié)水灌溉等綜合治理措施的運(yùn)用是海勃灣水利樞紐工程項(xiàng)目區(qū)防治水土流失、風(fēng)蝕沙化的必要手段，是生態(tài)環(huán)境建設(shè)的重要基礎(chǔ)。

（2）水土保持林草措施、節(jié)水灌溉措施，應(yīng)根據(jù)地形地貌、土壤、氣候和水資源等條件，有針對(duì)性地布置，治理、開(kāi)發(fā)與保護(hù)并重。

（3）水土保持是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，是一定結(jié)構(gòu)和特定功能若干個(gè)子系統(tǒng)組成的綜合體。節(jié)水灌溉不僅對(duì)節(jié)約用水、緩解水資源日益突出的供需矛盾和發(fā)展 “兩高一優(yōu)”農(nóng)業(yè)有突出貢獻(xiàn)，而且對(duì)搞好水土保持工程也有積極的作用，尤其在西北等干旱缺水地區(qū)，是水土保持生態(tài)修復(fù)工程實(shí)施效果的決定性因素。在水土保持設(shè)計(jì)中，應(yīng)注重節(jié)水灌溉設(shè)計(jì)，使節(jié)水灌溉措施具有針對(duì)性和可操作性。

鄔龍男工程師中水北方勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司天津300222

李云霞女工程師中水北方勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司天津300222

段妍女助理工程師中水北方勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司天津300222

鮑彪男助理工程師中水北方勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司天津300222

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1007-6980（2016）03-0015-02

2016-03-17）