綜述大型灌區(qū)規(guī)劃設計中幾點常見問題及采用的新技術農(nóng)志

摘

要：結合相關案例，對規(guī)劃設計中常見通病的幾大問題及新灌溉技術的應用進行簡要闡述。

關鍵詞：大型灌區(qū)；規(guī)劃設計；通病問題；規(guī)?？刂?；灌區(qū)節(jié)水

1基本情況

我省現(xiàn)有大型灌區(qū)大多數(shù)在60、70年代建成，技術標準偏低、質(zhì)量較差。經(jīng)過三十多年運行，工程老化滲漏，崩塌水毀和自然因素的影響十分嚴重，水量損失現(xiàn)象嚴重，渠系水利用系數(shù)僅0.4左右，加上近年蓬勃發(fā)展的城鄉(xiāng)工業(yè)和灌區(qū)群眾生活供水，致使水資源的供需矛盾日趨突出，目前大部分大型灌區(qū)供水灌溉已不能適應當?shù)毓まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和社會的進步。為此，大型灌區(qū)必須開展以節(jié)水為中心的工程更新改造與續(xù)建配套建設，以實現(xiàn)水資源和國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

2

規(guī)劃設計中常見問題淺析實施以節(jié)水為中心，以增產(chǎn)增值為目的的灌區(qū)規(guī)劃，只有分別對灌區(qū)各灌片的灌溉面積、灌溉制度、灌溉保證率、田間節(jié)水措施、防滲措施進行分析，才能對灌區(qū)更新改造或續(xù)建配套采用最優(yōu)的設計方案，做出既客觀又科學的符合灌區(qū)實際情況的規(guī)劃，達到節(jié)水增產(chǎn)目的。

2.1

灌區(qū)規(guī)?？刂茡?jù)調(diào)查統(tǒng)計表明，我省部分大灌區(qū)的灌溉面積達不到原規(guī)劃設計標準的主要原因是：受當時指導思想的影響，灌區(qū)規(guī)劃面積偏大，資金不到位，灌區(qū)設施未按設計配套；運行管理不善，灌溉保證率降低導致灌區(qū)農(nóng)產(chǎn)品增產(chǎn)量（產(chǎn)值）偏低，使農(nóng)戶對灌溉不感興趣；工程長期運行得不到有效維護，水毀不斷，渠道塌坡淤積，設施老化失修；城鄉(xiāng)工業(yè)和生活用水的發(fā)展一定程度上擠占灌溉用水；近年來城鎮(zhèn)開發(fā)區(qū)發(fā)展、鄉(xiāng)村延伸擴大和道路建設等占地。以上原因致使現(xiàn)有灌區(qū)灌溉面積銳減。

灌區(qū)進行全面整治、配套，達到原設計規(guī)模，從現(xiàn)有資金條件、工程狀況來看是不現(xiàn)實的。因此，在規(guī)劃時，首先對規(guī)劃年份灌區(qū)內(nèi)的水源狀況以及各部門綜合用水情況進行調(diào)查分析，通過分析降水的時空變化規(guī)律，對可利用的水源在滿足工業(yè)和生活用水的情況下，通過優(yōu)化配置，對灌區(qū)實際可用于灌溉的水量做出評價，并將其作為確定灌區(qū)規(guī)模的最重要因素。另外，由于過去灌溉設計保證率偏低，缺乏科學的調(diào)度管理，灌區(qū)上下游用水矛盾突出，加上渠道淤積、損壞滲漏，輸水能力降低，灌溉面積長期達不到原設計水平。因此，對當前大型灌區(qū)進行規(guī)劃時首選應按《規(guī)范》選用灌溉設計保證率，大灌區(qū)均采用

90%，城鎮(zhèn)生活和工業(yè)用水保證率為97%。

在此基礎上再經(jīng)過工程配

套改造的多方案比較，提出技術可行、經(jīng)濟合理、運行可靠的工程規(guī)劃方案。

2.2

灌溉制度改革農(nóng)作物的灌溉制度包括農(nóng)作物在整個生長期間需要澆灌的次數(shù)、每次灌水的日期、各次灌水量及總水量。

灌溉制度的制

定依賴于灌區(qū)農(nóng)作物的組成結構、各種農(nóng)作物的需水量、灌區(qū)內(nèi)水源供應狀況以及農(nóng)作物生長期內(nèi)有效降水量等因素，是設計灌溉工程的基本依據(jù)。傳統(tǒng)的灌溉制度是在每次灌水都要滿足“及時足量”的充分灌溉理論基礎上建立的，水資源利用率很低。近年研究成果表明，對于作物生長期，適量的水量虧損（非充分灌溉）反而有利于作物生長，有利于畝產(chǎn)量的提高。據(jù)我省各灌溉試驗站對水稻“淺、蓄、曬、濕”試驗成果表明：采用此方法，水稻每畝每季可節(jié)約水量15%，增產(chǎn)糧食10~15%，是解決灌區(qū)缺水的有效措施之一。

本次規(guī)劃結合考慮非充分灌溉方式，將有限的水量最優(yōu)化地分配，達到節(jié)水增產(chǎn)目的。規(guī)劃時，將作物組成分為兩大類，即水稻為主區(qū)和經(jīng)濟作物為主區(qū)。水稻為主區(qū)采用“淺、蓄、曬、濕”的灌溉制度，經(jīng)濟作物為主區(qū)以土壤計劃濕潤層的含水量為界限，分析土壤含水量變化來確定。

2.3

田間灌水技術改造我省大型灌區(qū)田間灌水目前絕大多數(shù)仍沿用傳統(tǒng)的溝、畦灌技術，落后的灌水模式不僅造成農(nóng)業(yè)灌溉用水量大，滲漏和蒸發(fā)浪費水量嚴重，肥料流失，旱作物畦田灌水采用漫灌方式還容易產(chǎn)生深層滲漏。因此在規(guī)劃中因地制宜地推行了田間灌溉節(jié)水措施，采用的技術有平整土地、田間渠道防滲、經(jīng)濟作物小畦灌、管灌、噴灌等，規(guī)劃時分別選擇適合各灌區(qū)條件的田間節(jié)水措施。

2.4

防滲方式選擇渠道防滲是目前我省大型灌區(qū)最主要的節(jié)水灌溉重要工程措施之一。采用哪一種防滲型式，直接關系到工程的造價。我省部分大灌區(qū)渠系，特別是支、斗、毛渠大部分仍為土質(zhì)渠道，有填方的、挖方的、半挖填的。這些土質(zhì)渠道滲漏嚴重，水量損失大，渠系水利用系數(shù)低，應因地制宜地選擇防滲型式。對于深挖方的渠道，地下水位相對較高，滲漏不嚴重，一般情況不考慮渠底防滲，為防止沖刷渠堤兩邊坡，可采用砌石護坡或現(xiàn)澆混凝土；從防滲效果考慮，現(xiàn)澆混凝土優(yōu)于砌石勾縫，若結合岸坡加固，則采用砌石防滲型式；對于填方渠道，特別是高填方渠段，渠外坡附近又有居民點的，為保證渠道安全運行和提高渠系水利用系數(shù)，采用混凝土防滲；對于半挖填的傍山渠道，一般先施灌粘土漿填堵裂縫、小洞穴和孔隙，在渠底和外渠堤的迎水坡鋪設土工膜防滲。

2.5

非工程措施應用灌區(qū)節(jié)水可通過工程措施和非工程措施來實現(xiàn)。工程措施包括渠道防滲、高效節(jié)水工程措施、建筑物改造、田間節(jié)水工程和信息化管理等；非工程措施主要包括采用先進的灌溉技術和科學的管理方法。在灌區(qū)規(guī)劃中，非工程措施的運用往往不能引起足夠重視。因此，要制定灌區(qū)管理制度，提高灌溉管理水平，理順供水和用水關系，健全各項用水管理制度，嚴格按照計劃用水、配水，根據(jù)農(nóng)作物不同生長期的需水要求，適時、適量施灌；最大限度地利用灌區(qū)內(nèi)的水資源，實現(xiàn)灌區(qū)水源的優(yōu)化配置。

同

時，要加強管理人員的業(yè)務學習和培訓，建設高素質(zhì)的節(jié)水灌溉管理隊伍；還要加強法律知識的宣傳和教育，使灌區(qū)群眾建立和增強法律意識，自覺維護農(nóng)田水利設施完好率，減少人為破壞和實行計劃用水和節(jié)約用水。節(jié)水非工程措施是軟件建設，應與工程措施一樣同等重視和進一步得到加強與落實。

3

教訓與經(jīng)驗國內(nèi)一些大型灌區(qū)按原公式規(guī)劃設計灌區(qū)，沒有考慮環(huán)境水利問題，而造成興利成害的通病。如我國

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世紀

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年代很多引黃灌區(qū)，形成一年灌增產(chǎn)，二年灌平產(chǎn)，三年灌減產(chǎn)，四年灌絕產(chǎn)，五年傾家蕩產(chǎn)的慘狀而被迫停灌。經(jīng)過幾十年來加強排水和近幾年灌區(qū)內(nèi)打井灌溉，再加上農(nóng)業(yè)栽培技術的變革情況逐步好轉(zhuǎn)，但其代價是沉重的，時間是漫長的，而由于地下水位偏高，土壤粘重、冷浸，而使土溫低，化凍慢，返青難，爛泥，影響水稻產(chǎn)量和耕作，這些仍是自流灌區(qū)的通病。為此，應很好吸取教訓，重視和學習“農(nóng)業(yè)需水”這一理念，開展科學研究，消化吸收“農(nóng)業(yè)需水”及其應用理論，并與全省客觀自然社會生產(chǎn)結合起來，使興利除害結合，經(jīng)濟、生態(tài)、社會效益結合，使抗災、資源、生態(tài)水利結合，才能符合現(xiàn)代水利宗旨。具體而言，鼓勵在自流灌區(qū)推廣高效節(jié)水灌溉技術：一方面減少渠系及田間上滲漏水提高水資源利用率。對于新建灌區(qū)，應分析灌區(qū)的農(nóng)業(yè)需水和灌區(qū)降水及河流補水，論證興建灌區(qū)的必要性和迫切性，慎重制定規(guī)劃設計方案。灌區(qū)設計新理念是灌區(qū)以開發(fā)河流提水補水為基礎提出的，所以采用這種新理念進行灌區(qū)規(guī)劃設計與實踐，在我省沿河地區(qū)最為經(jīng)濟可行。這樣實現(xiàn)對當?shù)亟邓暗乇硭?、地下徑流來水的調(diào)控，克服降水及其他來水的時空分配不均的客觀實際，通過河流提水補水，來滿足穩(wěn)定的農(nóng)業(yè)需水要求。

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推廣高效節(jié)水灌溉技術應用高效節(jié)水灌溉是對除土渠輸水和地表漫灌之外所有輸、灌水方式的統(tǒng)稱。

根據(jù)灌溉技術發(fā)展的進程，輸水方式在土渠的基礎上大致經(jīng)過防滲渠和管道輸水兩個階段，輸水過程的水利用系數(shù)從0.3逐步提高到0.95，灌水方式則在地表漫灌的基礎上發(fā)展為噴灌、微灌、直至地下滴灌，水的利用系數(shù)從0.3逐步提高到0.9。

我省大型灌區(qū)近年來也在逐步推廣低壓管道灌溉為主的高效節(jié)水灌溉措施。

低壓管道輸水灌溉簡稱管道輸水灌溉，在田間灌水技術上，仍屬于地面灌溉類，它是以管道代替明渠輸水灌溉系統(tǒng)的一種工程形式。灌水時使用較低的壓力，通過壓力管道系統(tǒng)，把水輸送到田間溝、畦，灌溉農(nóng)田、經(jīng)濟作物。管道輸水系統(tǒng)可以減少滲漏和蒸發(fā)損失，提高水的有效利用率。各地今年推廣的甘蔗、蔬菜等低壓管道輸水灌溉的實踐表明，一般可比渠道輸水節(jié)約水量30%左右，同時改善了田間灌水條件，縮短了輪灌周期，從而有效地滿足了作物生長的需水、可收到增產(chǎn)增收的效果。另外，采用管道輸水，還便于統(tǒng)一管理和便于機耕。低壓管道灌溉是一項適合我省現(xiàn)灌溉條件和甘蔗等特色經(jīng)濟作物的節(jié)水灌溉工程措施，值得完善與發(fā)揚，很符合以農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整后因地制宜的特色高效節(jié)水灌溉措施。

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結束語