兴凯湖灌区灌排合一渠道的实践浅析
2011-04-09马龙军
马龙军
(黑龙江省农垦牡丹江分局水利工程管理分站,黑龙江牡丹江158308)
兴凯湖灌区位于三江平原东南部的穆棱河下游地区。该灌区紧邻兴凯湖和松阿察河,地表水资源丰富,水质优良,地势平坦,土壤肥沃,耕地集中连片,具有发展水稻得天独厚的水、热、土资源条件。灌区总面积近20万hm2,现有耕地面积12.1万hm2,其中水田9.8万hm2。灌区设计水田灌溉面积11.1万hm2,划分为9个分区,分布在5个农场境内。
灌区采用“蓄、引、提、截”相结合的优化灌溉方式。蓄:是指用小兴凯湖和东北泡子调蓄穆棱河的来水以及从大兴凯湖的补水。引:是指水田灌溉时,总干渠及干渠从小兴湖和东北泡子自流引水。提:①总干渠或干渠输水不能自流时,修建泵站,提高渠道水位,满足干渠自流灌溉的要求;②指田间的分干渠及其下级渠道都采用灌排结合的形式,水田灌溉时,农户用水泵从渠道内提水灌田。水田排水时,直接将田间的弃水排入渠道。截:是指田间灌排渠道上和排水沟上,修建控制性蓄水建筑物,如节制闸、橡胶坝等,将上游的弃水拦蓄起来,实现循环利用的目的。
1 工程设计
松河分灌区是兴凯湖灌区9个分灌区之一,总控制面积2.31万hm2,其中:耕地1.63万hm2,林地及其他用地0.67万hm2。地面高程在68.4~70.3 m,局部微地形变化很大,设计水田灌溉面积0.88万hm2。松河分灌区布了设松一干渠、松二干渠两条灌排两用渠道。松一干位于新河总干渠5+450桩号,水源水位70.11 m,取水流量10.66 m3/s。松二干渠位于新河总干渠8+600桩号水源水位70.00 m,取水流量5.63 m3/s。松一干渠在9+000、3+800桩号还有六排干、七排干的汇水,将排水排入一排干。
设计自流灌溉水田面积0.87万hm2,其余0.75万hm2,无法满足自流灌溉,未设计为水田。水田面积占耕地面积的53.8%。渠道的设计结果是以填方为主的半填半挖渠道,渠道的底宽逐渐在减小,渠底高程逐渐在提高。设计工程量为:挖方55.72万m3,填方127万m3。排水沟设计时,渠道内水位要满足排出水田弃水和水田落干时田间土壤中的渍水和承泄区水位的要求,渠道的设计结果是建挖方渠道,渠道的底宽逐渐在加大,渠底高程逐渐在降低。设计工程量为:挖方95.3万m3,无填方。
灌水沟和排水沟合并建设,将灌水渠与排水沟的设计要求指标合并,取大值,灌排合一建设方案的最终的工程量为:挖方95.30万m3,填方127万m3。灌排合一比灌排分离方案挖方量节省42.87万m3。节省土方量19%。
松一干渠、松二干渠采用灌排合一自流灌方式设计,并布设了2座进水闸、4座交通桥,2座退水闸,共8座骨干工程。
2 灌排合一渠道的运行情况
松一干渠、松二干渠土方工程于2001年完工,8座骨干建筑物工程于2002年完工。骨干工程完工后,又进行了田间工程配套。区域内的水田面积由2001年的1 000 hm2井灌区,发展到现在已1.1万hm2的地表水,超设计灌溉水田面积2 233 hm2,干渠道输水效果良好。
松河分灌区运行先期,由于农户泡田、插秧、排水、灌水的时间不统一,灌水排水难度很大,尤其是在自流灌水时,渠道水位较高,遭遇降雨量较大时,六排干、七排干排水的汇入,松一干渠经常出现排水淹地的情况。后期,松河分灌区在供水管理上,放弃了自流灌水的方式,实行除排除过多的弃水外,保证干渠、支渠、斗渠总存水,渠内水位低于地面0.8~1.0 m,农户架设电泵,直接从渠道提水灌溉,提水高度在0.6~2.5 m。解决了渠道灌排合一,调度管理难度问题小,效果很好。
3 灌排合一渠道应用体会
1)灌排合一比灌排分离的渠道建设方案少占地。灌排结合渠道多为半挖半填式,在见灌水渠道的同时,再不满足排水要求的渠段,按排水的要求挖沟,将两条沟合二为一,减少渠道占地,松河分灌区工程占地节省60%。而且将纯自流灌溉改为渠道自流输水,提水灌地的方案,更节约占地。
2)灌排合一渠道建设方案,节省投资。土方量减少19%,建筑物减少近一半,节约工程建设投资。运行期间,由于沟渠和建筑物的数量少,便于管理和维护优点,降低运行费用。
3)由于水泵提水,将自流灌溉无法灌溉的田块全部能灌上水,降低了对灌水田块的平整度要求也相对较低,开发技术难度小。松河分区按自流灌溉方案建设,灌溉水田面积为8 766 hm2,通过改为提水灌,多种植水田2 233 hm2。
4)灌排合一渠道建设方案节水。各家各户直接从沟里抽水灌溉,灌溉多少直接与切身利益挂钩,形成了自觉节水机制,避免浪费水。而且,在渠道内修建拦蓄工程,可充分利用雨水和回归水,提高了灌溉水的重复利用。
5)采用灌排结合的方式,降低输配水位,渠内水位比地面低0.8~1.0 m,能够保证地表涝水和地下水的顺畅排泄,防止次生盐碱化的发生。