劉明獻
(山東省鄆城縣水務(wù)局,菏澤 274700)
菏澤市蘇閣引黃灌區(qū)節(jié)水改造方案的設(shè)計探討
劉明獻
(山東省鄆城縣水務(wù)局,菏澤 274700)
文章分析了菏澤市蘇閣引黃灌區(qū)現(xiàn)狀及節(jié)水改造的必要性,而后綜合分析了地區(qū)水土資源,認為當前的溝渠能夠滿足引流需求。在原有的工程基礎(chǔ)上以節(jié)水為中心,采用加固、襯砌渠溝,減少地下水滲漏,更新、改造、新建配套設(shè)施等措施實現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用。
引黃灌溉區(qū) 節(jié)水 改造 設(shè)計
我國是嚴重缺水的國家,水資源供需矛盾越來越尖銳。大型灌區(qū)灌溉的水利用系數(shù)普遍偏低,遠遠落后于以色列等先進國家[1]。節(jié)水改造、提高水資源利用效率是解決水資源供需矛盾的根本措施。文章主要對菏澤市蘇閣引黃灌區(qū)節(jié)水改造方案設(shè)計可行性及效益進行探討。
菏澤市蘇閣引黃灌區(qū)總面積412.3 km2,現(xiàn)有灌溉面積0.78萬hm2,全部引黃滯留灌溉,設(shè)計灌溉2.53萬hm2,其中自流灌溉1.63萬hm2,提水灌溉0.84萬hm2。蘇閣引黃灌區(qū)屬于華北平原新沉降盆地的一部分,為黃河沖積物、湖相沖積物形成,地勢西南高、東北低,坡降1/5 000~1/10 000,高程48.0~42.5 m。地區(qū)內(nèi)總?cè)丝诩s24.63萬人,農(nóng)業(yè)人口23.8萬人,主要種植作物為糧食、棉花、經(jīng)濟作物,是鄆城縣的主要商品糧棉基地,始建于1967年,渠道主要為土渠,目前,渠道的淤積、岸坡坍塌、滲水、漏水非常嚴重,灌溉水利用系數(shù)低,損失率大,灌溉效率不理想。與此同時,渠系配套建筑物不完整,經(jīng)過30多年的運營,建筑物老化、損壞嚴重,部分報廢或臨報廢,無法發(fā)揮應(yīng)有的作用。為保障地區(qū)水資源的可持續(xù)利用,促進地區(qū)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展,改善生態(tài)環(huán)境,對菏澤市蘇閣引黃灌區(qū)節(jié)水改造勢在必行[2]。
地區(qū)內(nèi)可利用水資源主要為地表水、地下水以及黃客水。地表水主要由當?shù)氐膹搅鹘M成,地區(qū)年均降水量約為668.6 mm,均徑流深87.8 mm,灌區(qū)年徑流量2 462萬m3,單純的依賴河道汛期攔蓄,可利用約25%的徑流,水量約為615萬m3。地下水資源主要為淺層地下水,降水、黃河外滲、灌溉回歸是地下水的主要來源,統(tǒng)計顯示灌區(qū)地下水一般2~3.5 cm,水位西高東低,年降水滲入量約為6 340萬m3,灌溉入滲1 317萬m3,采用綜合補給系數(shù)法,現(xiàn)年灌區(qū)地下水可利用量為5 518萬m3。引黃客水平均水量為7 793萬m3。
總面積4.12萬hm2,設(shè)計灌溉2.47萬hm2,地層分布簡單,灌區(qū)的土壤類型為潮土土類,內(nèi)有鹽堿地0.26萬hm2,主要分布在金堤東部與南部。質(zhì)地主要為沙土、沙壤土、粘壤土、粘土,分別為0.52萬hm2、0.96 萬 hm2、0.66 萬 hm2、0.32 萬 hm2。
灌溉區(qū)始建于1967年,1983年擴建,引黃流量從15 m3/s上升到50 m3/s,建成干級渠道5條,長53.17 km,支級渠道24條,長116.75 km,干級排水溝6條,長60.5 km,支級排水溝10條,長90 km。干支渠建筑物287座,帶病工作108座(38%),報廢67座(23%),完好(39%)。
根據(jù)《水利水電工程等級劃分級及洪水標準》(SL252-2000)、《灌溉與排水工程設(shè)計規(guī)范》(GB50288-99)、《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306-2001),工程規(guī)模達到中型,工程等別Ⅲ等,建筑物級別3級,次要建筑4級,工程包括南送水干線3級、六支渠5級、薛莊引水閘4級、支渠引水涵閘5級,項目地震加速度0.10 g,特征周期0.40 s。
主要內(nèi)容:①襯砌渠道20.08 km,南送水干線15.65 km,6支渠4.43 km;②配套建筑物12座,水閘2座,改建薛莊進水閘,維修節(jié)制閘;生產(chǎn)橋4座,改建李樓橋,維修吳莊橋、山莊橋、陳集橋;引水涵閘6座,新建1支引水涵閘、2支引水涵閘,維修3支、4支、5支、6支引水涵閘;管理設(shè)施,搬遷蘇閣閘管所,建磚混結(jié)構(gòu)二層辦公樓420 m2;信息化建設(shè),配置電腦6臺,打印機3臺,傳真機1臺,以及配套通信設(shè)備。總投資預(yù)計2 740萬元。
方案的目標與優(yōu)勢:①已有成熟的灌溉渠網(wǎng),現(xiàn)有可利用的渠道、排水溝、建筑物較多,且符合抗震的標準,可對其中部分進行維修再利用,對于損毀、報廢的進行重修或新建即可;②交通比較便利,建材市場供應(yīng)十分充足,可節(jié)省運輸成本;③已有灌溉渠網(wǎng)能夠滿足引入足夠的黃客水,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的用水期,引流量可達到60 m3/s以上,滿足需求綽綽有余;④國家對節(jié)水灌溉高度重視并大力支持,特別是資金支持,項目申請了914萬元中央經(jīng)費;⑤新增灌溉面積1.79萬hm2,主要集中在提水灌溉。
整個工程強調(diào)在原有的工程基礎(chǔ)上以節(jié)水為中心,加固、襯砌渠溝,減少地下水滲漏,更新、改造、新建配套設(shè)施,提高水資源的生存率,擴大灌溉面積,盡可能達到優(yōu)于原始工程的設(shè)計標準[3]。該工程確保了工程質(zhì)量,節(jié)省了投資,提供了更為穩(wěn)定、充足的灌溉水,能夠避免農(nóng)作物受旱,提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量、增強穩(wěn)定性,方便人畜吃水。另外,增加灌溉面積1.79萬hm2,估計人均收入增加5 428元,考慮到增加單位面積產(chǎn)量的效益,人均增收會更加顯著。工程還產(chǎn)生了顯著的環(huán)境生態(tài)效益,提高植被的覆蓋率,增加空氣濕度,改善小氣候,保護水土,減少地表蒸發(fā)損失,提高回歸水量,利于維持穩(wěn)定的地下水[4]。
項目建成后有較好的綜合效益,但也需要做好項目的工程管理,以確保工程質(zhì)量。要加強灌溉管理,做好水利工程的維護;同時,加強監(jiān)控,特別要重視灌溉對土壤肥力、農(nóng)作物的影響,預(yù)防鹽堿地的形成。
[1] 吳炳方,閆娜娜,曾紅偉,等.節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)的空間認知與建議.中國科學院院刊,2017,32(01):70~77
[2] 趙文杰,丁凡琳.我國節(jié)水灌溉技術(shù)推廣現(xiàn)狀與對策研究綜述.節(jié)水灌溉,2015,(04):95~98
[3] 袁壽其,李紅,王新坤.中國節(jié)水灌溉裝備發(fā)展現(xiàn)狀、問題、趨勢與建議.排灌機械工程學報,2015,33(01):78~92
[4] 王格玲,陸遷.社會網(wǎng)絡(luò)影響農(nóng)戶技術(shù)采用倒U型關(guān)系的檢驗—以甘肅省民勤縣節(jié)水灌溉技術(shù)采用為例.農(nóng)業(yè)技術(shù)經(jīng)濟,2015,(10):92~106