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黑龙江垦区八五四农场排渍模式设计研究

2011-08-13李明会孙宏明

黑龙江水利科技 2011年4期
关键词:涵闸高程农场

张 红,李明会,孙宏明

(1.黑龙江省八五四农场水务局,黑龙江虎林158403;2.北大荒农业股份有限公司八五四水利分公司,黑龙江虎林158403;3.黑龙江省八五一一农场水务局,黑龙江密山158307)

854农场低湿地和坡湿地块长期受地表水和上层滞水的影响,使得单产不高,总产不稳,目前类似这样的耕地约有1 334 hm2,严重制约着农场农业的发展。根据我场严重的渍涝现状,分局水务局和农场科委,建立了排渍模式研究课题,试图通过对典型区间治理,建成综合治理和水资源合理利用的先导小区,探索出切合实际,实用性强的治理措施。

1 典型区选择

854农场11队的10#、2#等地块是典型的低湿地和坡湿地,尤其是10#地是坡间谷地,微地形复杂,该区近74 hm2耕地,其闭合洼地20 hm2,占耕地35%。土壤多为沼泽草甸土、草炭土、潜育白浆土,土质黏重,年年耕种,年年欠收,是一块十年九不收之地,近两年已全部撂荒。

2 典型区设计

为了确保规划、设计的准确合理,首先对10#、2#地进行了大比例尺地形图的测量,采用国家黄海高程,1/1 000比例尺,网点距25 m×25 m,标注出治理区范围内沟道的断面,沟底高程及地面高程;再依据测量图纸对现场进行踏查,掌握了解典型小区涝渍的特点,不同频率降雨产流量见表1。逐步形成了治理总体思路:以76 m高程分界,分为坡地治理区和谷地治理区。

坡地进行水土保持和坡湿地治理,采取“沟管洞缝”为主体的等高截流,局部变坡湿地暗管治理,等高耕作。达到“挡、排、降”,建成“散表墒、蓄底墒,泄滞水”,又深又大又安全的土壤水库,发展雨养旱作农业。工程措施与非工程措施结合,治理坡地洪涝渍害和水土流失。

谷地即典型低洼地,进行洪涝渍害治理和水资源合理利用的经济生态优化水利环境建设。组装“池涵闸站、沟管洞缝”,重点治理闭合洼地,充分利用降水资源,形成“挡引、排灌、降蓄、水旱、种养”一体化工程。为满足“降蓄有序”要求,小区内加密加深沟道,沟深为1.4~2 m。闭合洼地和低洼水线重点造槽埋管(75 m以下高程区),暗管间距15~40 m。再以全面打洞深松配套治理渍涝。利用原排水沟大断面,修筑30 m×400 m占地蓄水池,约蓄水30 000 m3以上,作为集雨工程与深沟配合,由泵闸调控,可尽量利用本区降水资源,发展3.3~6.67 hm2水田、部分旱灌和养殖,做到“水旱皆有,种养可行”。在与坡地分界设涵闸,做到“挡引自如”;小区出口设涵闸站,尽可能存蓄降水,“内水内销”或“涝水自流,渍水强排”。

表1 不同频率降雨产流量排模计算表

治理最终目标要达到雨后地表残积水1 d排除,上层滞水3 d降到地下40~60 cm,7~10 d机械可作业,提高降水径流利用率30%以上,校核标准为20 a一遇防洪标准。

区间治理利用原排水沟修建的0.8 hm2蓄水池,不但解决了内水内销,而且满足了水利灌溉的需要。区内蓄水池经初步计算,调节库容为3万m3。从表1可得,3 a一遇降雨径流量3.9万m3,其中:2万m3,暂存深沟中,余下1.9万m3,由φ350轴流泵(Q=0.2~0.27 m3/s)在2 d内抽水于池中储存,做到“内水内销”,而大于3 a一遇内降水,尤其大于10 a一遇,就必须通过“池涵闸站沟”调控做到高低分开,自流与强排结合,蓄泄结合,达到排洪除涝降渍。通过治理工程的运行,在去秋和今春的涝情中,治理措施体现了明显的效果,临近原条件好的地块雨后都产生了明水,可治理区内无一处可见明水,达到了雨后7 d机械可下地作业的状态。

3 工程投资及效益

本区治理投资总费用12.27万元,治理面积为66.7 hm2,工程总量见表2。工程治理后,通过1 a的运行,该区已彻底解决渍涝问题,并获得了的丰收。小区改善撂荒地13.33 hm2,每年可收地租1.6万元。粮食产量大幅增长,大豆平均单产提高50 kg达到180 kg,水稻平均单产提高200 kg(含农业措施的改进)达到550 kg。又由于该区土地条件的改善,提高了机械作业效率等,降低了年经营成本,年增利润6.4万元,扣去每年工程的维修和更新(如打洞,超深松)费用,按静态分析,还本年限为二年(尚未计算发展水田和养殖效益)。

表2 主要工程量表

4 结语

本区治理模式是以除害兴利为原则,以渍涝治理为核心,以充分利用当地降水和地表水资源为目标,以工程措施为主,建成“池涵闸站、沟管洞缝”的组装模式,以达到挡引自如、排灌结合、降蓄有序、水旱高产,种养可行,“洪涝渍旱”四害并除的效果。通过今秋雨季工程运行情况的观测,基本已达到预期效果。本模式可以在八五四农场改进、推广,是综合治理和水资源利用的一条新路,将为创建农场二高一优的农业基础产业做出新的贡献,是我场“二次水利”的新思路。

[1]刘运河.小流域水土保持技术[R].哈尔滨:黑龙江省水利厅,1990.

[2]中华人民共和国水利部.GB50288-99灌溉与排水工程设计规范[S].北京:中国计划出版社,1999.

[3]水利部水土保持监测中心.GB50433-2008开发建设项目水土保持技术规范[S].北京:中国计划出版社,2008.

[4]羊锦忠.地下排灌工程[M].北京:水利电力出版社,1993.

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