菏泽市大型灌区续建配套与节水改造工作的几点认识
2010-08-15王宏伟
王宏伟
(菏泽市水利勘测设计院,山东 菏泽 274000)
菏泽市是一个农业大市,也是全国主要的农副产品生产加工基地之一,6个大型引黄灌区分别是:闫潭、谢寨、刘庄、杨集、苏阁、苏泗庄引黄灌区,总设计灌溉面积356.6万hm2,占全市耕地面积的30%左右,为菏泽市农业的稳定快速发展提供了强有力的保障。笔者自1999年起就一直从事菏泽市大型灌区续建配套与节水改造前期及具体实施工作,总结其中的经验、教训及存在的问题,认为有四个方面对做好该项工作较为重要,同时也易被轻视或忽视,现归纳出来,以期对后续的灌区改造工作有所帮助。
1 重新进行灌区水土资源评价和平衡分析
菏泽市六大引黄灌区均始建于上世纪六、七十年代,是根据当时的社会经济、土地资源状况、水资源状况等进行规划、设计及建设的。经过几十年的发展,菏泽市无论是社会、经济、环境条件,还是各种资源均发生了较大的变化,在进行灌区续建配套与节水改造项目规划、设计及组织实施时应对此给予高度重视,以使灌区改造规划、实施更具科学性、针对性和可操作性。
1.1 灌区土地资源的复核评价
随着农村人口的不断增加,同时也为了生活、生产方便,农民住房建设不断向原村庄周围的耕地扩展;城镇化进程加快,城镇建设用地一直在增加;菏泽市工业逐步发展壮大,再加上大量乡镇企业异军突起,建设了大量厂房;日东、德商、济菏、日南等高速公路和其他一、二级公路相继建设并投入使用。以上方面均需占用大量耕地,从而可能导致灌区内的耕地面积减少。而灌区内原来的一些荒地、盐碱地现在也都得到了改良,变成了耕地。同时,灌区的种植结构较原来也发生了较大变化,复种指数增加,经济作物种植面积增大。因此,在进行灌区改造时一定要详细调查、分析当地经济统计资料和中长期土地利用规划,重新对灌区土地资源数量及其用途进行复核、评价。
1.2 灌区水资源的复核评价
菏泽市六大灌区均为引黄灌区,灌溉水源主要是黄河水,其次有部分地下水、地表水。随着小浪底水库的建成使用及国家对黄河水量用水指标分配方案的调整,菏泽市各灌区所分得的可用黄河水量相应减少。得益于由工程水利向资源水利、由控制洪水向洪水管理等治水思路的转变,菏泽市拦蓄工程发展较快,灌区可利用的拦蓄雨洪水资源量增加。同时由于企业排污,造成部分地表水不适于农业灌溉。地下水在近几年大旱季节发挥了重要作用,但由于被大量开采,灌区地下水水位逐年下降,提水扬程和成本增加,效率降低。因此,应对灌区水资源的种类、数量和质量重新进行认真复核、评价,掌握灌区内水资源的基本现状和未来可能的演变趋势。
1.3 灌区水土资源平衡分析
由以上分析可知,经过几十年的发展,灌区土地资源和水资源状况均发生了较大变化。灌区耕地面积、农业结构、种植结构、复种指数以及耕作栽培技术等的变化都会引起农田灌溉用水量的变化,同时其他部门如工业、城市生活、生态环境、农村人畜等用水量大幅度增加,大大改变了灌区需水态势。在进行灌区续建配套与节水改造时,应对灌区不同水平年的可供水量、土地资源、土地利用结构、作物种植结构以及生活用水、各部门生产用水、环境用水等进行综合分析,确定其各自用水次序和不同供水水源的供水次序,进行水土资源平衡分析,从而确定经济合理的水土资源平衡方案。
2 渠道输水工程的改造
菏泽市六大引黄灌区的农田灌溉用水的80%~90%来自于黄河水,渠道是其主要输水通道,渠道防渗是提高渠系水利用系数的主要方式,也是灌区节水改造的主要内容之一。
2.1 正确选择渠道防渗方式
渠道的防渗方式有很多种,按所用材料来分,有土料护面、石料砖料衬砌、混凝土衬砌、塑料薄膜埋设、沥青护面、复合式防渗等防渗方式。在选择使用渠道防渗方式时,应综合考虑各方面因素,首先要满足国家对大型灌区节水改造的总体要求,渠系水利用系数不应低于0.55;其次要根据菏泽市当地的自然、气候、地形、土质及耐久性、材料来源、资金情况等因素,结合各种防渗方式的特点、防渗效果和适用性,进行经济、技术比较,考虑全寿命周期费用,择优选用渠道防渗方式。根据菏泽市的实际情况和经验教训,宜优选选用混凝土衬砌(现浇或预制)防渗、刚性防护层复合式防渗等渠道防渗方式,防渗效果好,施工方便。同时骨干渠道一般按续灌方式运行,通水时间长,输水损失水量一般大于田间渠道输水损失水量,骨干渠道防渗亩均费用一般小于田间渠道防渗亩均费用。因此,从投入的有效性考虑,大型灌区的渠道防渗应以骨干渠道为重点。
2.2 重新计算复核渠道纵横断面
一方面,由于灌区土地资源及其使用情况的变化,各渠道控制的灌溉面积可能会和原来不同,从而导致需通过的流量就可能会发生改变。另一方面,对渠道进行防渗处理后,渠道边坡可变陡,渠道糙率明显减小,渠道不冲流速加大,水位降低,可调整渠道纵断面,减小渠道横断面,既节水又节地。
因此,需对渠道纵横断面进行计算复核,调整渠道断面参数,以适应灌区改造后的输水要求,做到经济、实用、合理。
3 积极采用非工程节水措施
对灌区进行节水改造,工程技术人员往往只注重工程措施,而忽视非工程措施。孰不知,在灌区节水灌溉改造中,工程措施是基础,非工程措施是关键,二者相辅相成,不可或缺。
应根据各种作物的需水特点、水资源条件,制定合理的节水灌溉制度;同时,结合当地自然条件和农业规划,优化灌区作物种植结构,减少高耗水、增加低耗水作物种植面积;根据当地降雨、地下水、黄河水的特点,制定多水源联合调度和运用制度;加强灌区管理,实行计划用水,特别是建立用水协会制度,彻底改变当前无序用水、水费与用水量严重脱钩的现状。
4 科学制定分期实施计划
灌区续建配套与节水改造项目牵扯面广、工程内容多、投资大、周期长,在制定实施计划时,切忌全面开花,一哄而上。要按照轻重缓急、突出重点的原则,科学制定分期实施计划,分年度逐步落实,保证灌区改造有序进行,做到改造一片、建成一片、收益一片,形成规模效益,提高灌区改造资金使用效益。
[1]冯广志.灌区节水改造规划[M].北京:中国水利水电出版社,2004.
[2]中华人民共和国水利部,大型灌区技术改造规程[M].北京:中国水利水电出版社,2008.
[3]中华人民共和国水利部,节水灌溉工程技术规范[M].北京:中国水利水电出版社,2006.
[4]中华人民共和国水利部,渠道防渗工程技术规范[M].北京:中国水利水电出版社,2005.