程 鵬
(甘肅省莊浪縣水務(wù)局,甘肅莊浪744699)
莊浪縣是農(nóng)業(yè)大縣,但十年九旱,降雨分布不均,面臨著水資源嚴(yán)重短缺的局面,全縣水資源總量9 039.3萬m3,人均水資源占有量204 m3,不到甘肅省人均水資源(1 100 m3)的1/5、全國人均水資源(2 200 m3)的1/10,屬水資源嚴(yán)重匱乏地區(qū)。水資源供需矛盾日益尖銳,農(nóng)業(yè)干旱缺水與水資源短缺已成為莊浪縣經(jīng)濟和社會發(fā)展的重要制約因素,且加劇了生態(tài)環(huán)境的惡化,甚至影響到人們的基本生存條件。因此,莊浪縣大力推廣高效節(jié)水灌溉技術(shù),改善了群眾生產(chǎn)生活條件。
莊浪縣位于甘肅省東部,六盤山西麓,隴西黃土高原的東緣。全縣共有18個鄉(xiāng)(鎮(zhèn))、293個村、1 521個村民小組,總面積1 553.14 km2,共有人口44.38萬人,其中農(nóng)業(yè)人口41.89萬人。莊浪縣是全國第一個“中國梯田化模范縣”,現(xiàn)有耕地6.13萬hm2,人均0.19 hm2。洛河兩岸土地肥沃,氣候濕潤,光熱充足,是優(yōu)質(zhì)瓜果蔬菜的適生區(qū),素有“瓜果之鄉(xiāng)”之美稱。
近年來,莊浪縣加大產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐,大力栽植果樹,截至2018年底,全縣共栽植果園4萬hm2,其中已掛果的2.67萬hm2,幼園1.33萬hm2。川地果園僅有0.67萬hm2,其余3.33萬hm2均為山地果園。由于干旱缺水導(dǎo)致果樹生長緩慢,掛果數(shù)量少,果品質(zhì)量差。為了解決山地果園季節(jié)性缺水問題,充分利用本縣3條河流淺層地下水及已建成的水土保持骨干壩和淤地壩水源,采用高效節(jié)水灌溉技術(shù),實施山地果園補灌措施,提高了受益區(qū)群眾產(chǎn)業(yè)收入水平,徹底改善群眾生產(chǎn)生活條件,推動項目區(qū)經(jīng)濟快速發(fā)展。莊浪縣首先在基礎(chǔ)較好的萬泉三萬坪實施山地果園節(jié)水灌溉工程。
工程區(qū)位于莊浪縣萬泉鎮(zhèn)三萬坪,距縣城25 km,地處秦隴公路沿線,是水洛河下游南岸面山,最低處高程1 430 m,最高處高程1 750 m,相差320 m。山地全部實現(xiàn)了梯田化。項目區(qū)共有823戶4 472人,耕地面積375.2 hm2,其中川地98.07 hm2,塬臺地277.13 hm2,共栽植山地果園20 hm2。該區(qū)氣候溫和,光照充足,無霜期長,土壤肥沃,適宜果樹生長,但由于干旱少雨,加之水利設(shè)施空白,季節(jié)性缺水成為項目區(qū)果園發(fā)展的主要瓶頸,導(dǎo)致果園產(chǎn)量低下。山下水洛河淺層地下水較為豐富,為建設(shè)項目區(qū)提供了必要的水資源條件。因此,在該地發(fā)展高效節(jié)水灌溉十分必要。
工程區(qū)地形地貌類型屬隴東黃土丘陵溝整區(qū),萬泉—蓮花山間河谷盆地,盆底呈狹長形,寬約1200m,長度大于5 km,盆地內(nèi)河流階地發(fā)育,現(xiàn)代河床,漫灘寬約100~200 m,平均高程1 430~1 443 m,左岸Ⅰ級階地缺失,左右岸Ⅱ級階地均發(fā)育,寬度約100~150 m,平均高程1 450~1455 m。盆地內(nèi)寬闊、肥沃的Ⅰ、Ⅱ級階地現(xiàn)已大部分開發(fā)為果園基地。
工程區(qū)內(nèi)地質(zhì)類型有第四系河谷沖洪積扇潛水和南部山區(qū)潛水2種類型,萬泉沖洪積扇潛水含水層滲透系數(shù)K=70~77 m/d,潛水含水層疏干給水度0.05,萬泉南部黃土丘陵地區(qū)地下水徑流模數(shù)為0.6 L/s·km2,此類型水一部分在深切割地段溢出地表補給河溝水,另一部分則沿Ⅱ級階地后緣補給Ⅱ級階地潛水,微地貌單元屬水洛河南岸川臺地及Ⅲ級以上階地、新開發(fā)的梯田地。水源地及開采井位于水洛河谷主河槽旁側(cè)及左岸Ⅱ級階地后緣,工程所在地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造相對簡單,地基土承載力標(biāo)準(zhǔn)值為90 kPa。
該工程水源地處于渭河3級支流水洛河,地質(zhì)勘探結(jié)果表明:該河段含水層厚,符合《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB5084-2005)的規(guī)定,工程實施范圍地質(zhì)構(gòu)造相對簡單,地基土承載力標(biāo)準(zhǔn)為90 kPa,可滿足工程建設(shè)需要。
該工程灌溉用水主要通過上游河谷斷面地下徑流、南部山區(qū)側(cè)向徑流、大氣降水入滲及河流入滲等4種方式進行補給,經(jīng)測算,地下水調(diào)節(jié)儲存量為50萬m3,水源地上游河谷徑流年補給量為124.83萬m3;南部丘陵區(qū)入滲潛水側(cè)向年補給量在P=75%時為23.60萬m3,工程上游年開采量為81.4萬m3。據(jù)此得出,工程水源地地下水年允許開采量為108.93萬m3。
該工程地處水洛河南岸丘陵地區(qū),區(qū)內(nèi)耕地土壤是在黃土母系上發(fā)育而成的黑麻土,呈粉狀結(jié)構(gòu),質(zhì)地重壤或中壤,土質(zhì)疏松,蓄水保肥性好,土壤pH值為7.5,含氮0.089%,含磷0.17%,含速效氮16.5 kg/hm2,速效磷14.25kg/hm2,速效鉀292.5 kg/hm2,肥力較高,適宜發(fā)展灌溉果樹。
根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》(GB50201-2014)、《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》(SL252-2017),設(shè)計洪水重現(xiàn)期為10年,建筑物按Ⅷ度設(shè)防,本工程為小(2)型工程。
依據(jù)《節(jié)水灌溉技術(shù)規(guī)范》(SL207-98)、《低壓管道輸水灌溉工程技術(shù)規(guī)范(井灌區(qū)部分)》(SL/T153-95)、《微灌工程技術(shù)規(guī)范》(SL103-95)等技術(shù)法規(guī),擬定三萬坪節(jié)水灌溉工程灌溉制度。
依據(jù)甘肅省行業(yè)用水定額(修訂本)和相關(guān)資料,蘋果樹灌水6次,灌水時期分別為冬灌和生長期。根據(jù)《灌溉與排水工程設(shè)計規(guī)范》,管道水利用系數(shù)取0.98,田間水利用系數(shù)為0.92,則灌溉水利用系數(shù)為0.9,最大灌水率為0.399 m3/s(萬畝),設(shè)計灌水率取最大灌水率0.399 m3/s(萬畝),灌溉水利用系數(shù)0.882,采用下式計算流量:
灌溉方式采用管灌、滴管、噴灌。
為管好、用好項目建設(shè)資金,本項目建設(shè)資金實行“專人、專戶、專賬”管理,嚴(yán)格執(zhí)行財經(jīng)紀(jì)律和財會制度,決不允許挪用建設(shè)資金。項目建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組負責(zé)組織紀(jì)檢、審計、監(jiān)察等部門人員隨時對項目資金使用情況進行跟蹤檢查,并隨時接受財政、審計、監(jiān)察部門和上級主管部門的監(jiān)督檢查,確保工程建設(shè)資金全部用于工程。
按照“園地制宜、發(fā)揮優(yōu)勢、突出特色、分類指導(dǎo)”的原則,充分利用淺層地下水及已建成的水土保持骨干壩及淤地壩水源,建設(shè)節(jié)水灌溉工程,大力發(fā)展山區(qū)果樹種植,增加山區(qū)群眾經(jīng)濟收入。
經(jīng)過多年的不懈努力,山地果園灌溉技術(shù)在莊浪縣已全面普及,并且產(chǎn)生了很好的經(jīng)濟效益和社會效益,為培育支柱產(chǎn)業(yè),加快農(nóng)村小康建設(shè)步伐起到了帶動和促進作用,在廣大科技推廣人員和各級業(yè)務(wù)部門的共同努力下,萬泉三萬坪山地果園灌溉技術(shù)推廣在全縣范圍內(nèi)取得了較大突破。從2005年開始大面積推廣,到2019年全縣已建成萬泉霍李、柳粱川邊、趙墩富川、朱店毛柳、南湖石峽等高效節(jié)水灌溉工程40多處。截至“十三五”已累計發(fā)展果園灌溉面積0.16萬hm2,經(jīng)過灌溉后的果樹長勢好,已經(jīng)掛果的果實個大、色艷、硬度強、糖分高、品質(zhì)佳、耐儲存、貨架期長,深受廣大客商和消費者青睞。平均增產(chǎn)15 000 kg/hm2,增值按0.5元/kg計,項目實施可給全縣果業(yè)生產(chǎn)增值超過9 360萬元,果品優(yōu)果率由2005年的20%提高到2019年的75%,經(jīng)濟效益和社會效益顯著。