陡山水库灌区提高灌溉水利用率探讨
2014-04-08胡茂英徐晓燕
胡茂英,徐晓燕
(1.陡山水库灌区灌溉公司,山东 莒南 276600;2.兴禹水利工程建筑安装有限公司,山东 莒南 276600)
陡山水库灌区灌溉保证率为75%时,设计灌溉面积2.03万hm2,灌区自流灌溉面积1.8万hm2。自开发以来,在旱能灌、涝能排,粮食增产,农民增收,富民强县等方面发挥了巨大作用,但灌溉水有效利用率一直排徊在0.35~0.42间。因此,如何提高灌溉水利用率,达到节水灌溉的目的尤为重要。灌溉水利用率是评价灌区灌溉用水效率的重要指标。与灌区自然条件、工程状况、用水管理、灌水技术等因素密切相关。
1 灌区自然状况
陡山灌区属暖温带季风半湿润过渡性气候,具有春旱夏涝秋冬又旱的显著气候特点。灌区多年平均降水量864.5mm(以十字路气象站为代表),但年际变化大,年内分配不均。最大年降水1314.2mm (1974年)是最小年降雨491.9mm(1981 年)的 2.67倍,6~9月份降水 648.4mm,占全年降水的75%。多年平均径流深327.8mm,直接受降雨规律的制约。灌区内棕壤土、褐土、潮土、水稻土、沙姜黑土5大类均有分布,适宜种植小麦、玉米、水稻、地瓜、花生等农作物。
依据上述灌区自然条件,农田耕作制度及复种指数,合理分配各种作物的种植比例,依据各种作物各生育期及全生育期的需水量,确定合理的灌溉制度及灌水定额。采用长系列法进行水土资源平衡及绘制灌水模数图,经反复调整完善得出陡山水库灌区灌水模数为 0.069m3/(s·100hm2)。在灌区开发初期按 0.15m3/(s·100hm2)的灌溉模数设计渠系断面有所偏大,应在灌区续建配套节水改造中重新设计断面,科学划分干支、斗、渠分段的轮灌、续灌制度,合理控制渠系输水流量,达到提高灌溉水利用率的目的。但因为两个灌溉模数差值不大,所以单凭改变渠系断面不是提高灌溉水利用率的关键。
2 提高灌溉水利用率的措施
2.1 工程现状分析
据不完全统计,陡山水库灌区设计干渠7条,总长99.95km,现已建成6条长62.74km,其中浆砌石衬砌防渗处理42.1km,占67%;干渠建筑物704座,已建342座,完好的236座;干渠渠首工程除刘庄、鲁沟拦河闸需改造外,其余基本完好。设计支渠23条,总长114km,已浆砌石衬砌防渗60.7km,占53%,支渠建筑物311座,完好的221座。设计斗渠377条,总长341.3km;防渗处理153.6km,占45%,斗渠建筑物2084座,已建1583座,基本满足现已开发灌区片的输水要求。农、毛渠为不固定渠系。另外尚建有小古庄、沙汪头、苍沟等10处水闸(堰)工程。
2.2 工程措施
从工程状况方面分析,提高灌溉水利用率应采取如下三方面措施。
1)干、支、斗三级固定渠道防渗处理及配套完善渠系建筑物,减少渠系输水损失,按用水计划畅通输配水,可大大提高灌溉水利用率。据1999—2002年对西干片渠系水有效利用系数测定,干、支、斗三级渠道进行衬砌防渗处理后,渠系水有效利用系数达0.78,未做防渗处理的渠系水的有效利用系数是0.57,防渗石渠与不做防渗处理的土渠相比较,渠系水的有效利用系数提高20.8%。因此,渠系防渗是提高灌溉水利用率的最基本环节。
2)末级渠道农、毛渠及受灌田块状况是决定田间水利用率高低的关键。受耕作制度的制约,农、毛渠往往不固定,但直接与所灌溉农田相联接,是基本农田能适时适量灌溉的极其重要的田间工程。该两级渠道虽小,若配套完善,输水畅通,灌溉配水有序进行,再加上田块规格平整,就可大量节约用水,缩短灌水周期,提高田间水利用率。因此,搞好末级渠系与农田改造,根据不同作物及其轮作制度和规律,设定固定的防渗农渠,随方田(稻区)或畦田(旱田区)设定毛渠,同时田面要平整,是提高灌溉水利用率最重要的关键。
3)充分利用和发挥废弃水闸(堰)工程作用,是提高灌溉水利用率的重大措施和帮手,也是陡山水库灌区的特点。在蓄泄兼筹原则下拦截河道(沟)径流及潜流蓄之待用,截蓄闸址上游灌区内的弃水及渗漏水量,做到灌溉水二次重复利用,与灌区灌溉期同步灌溉闸下游农田。这些工程控制灌溉面积从百亩、几百亩到万亩,对整个灌区补充水源、节约用水、适时灌溉农田方面起到了重大作用。因此搞好这类工程的建设及配套可有力提高灌溉水的有效利用率。
2.3 用水管理措施
目前,陡山灌区设有灌溉公司、灌溉管理站及农民用水协会等一整套健全的管理机构,制定了严格的管理制度,在灌区输配水、测水量水、水费征收及管理使用、工程维修养护、续建配套、末级渠系改造等方面都能有章可循、有序工作。
1)严格按设计要求的渠系工作制度进行输配水,即按干、支、斗渠轮灌组的划分配送水。不需灌溉的渠系渠段不配水,需灌溉的渠系渠段输水要及时、配水要足量,尽量缩短灌水时间,减少水量损失。
2)计划用水。从灌区用水的特点来看,灌溉工程体系较完整,水源统一,而用水单位分散,除小麦用水全灌区较统一外,其他灌溉期各用水单位要求很不一样,而且水源丰枯与作物需水在时间分配上也很不一致,作物需水迫切的时候,常常正是水源不足之时,如果没有统一的计划,就会造成紊乱和被动局面,上下游、左右岸的用水纠纷也容易发生。为使灌区科学用水、节约用水,均衡受益,全面增产,必须实行计划用水。
3)全面、准确、及时地测水量水。要统一规划布置各级各类测水量水站点,设置测水量水设备,对各级渠系的灌溉用水量、渠系水利用系数、田间水利用系数进行定期测定,研究灌溉水利用率不能提高的原因,采取有力措施进行改进,有的放矢地解决重点难点问题。
2.4 灌水技术措施
灌水技术水平的高低与田间水利用率密切相关。按照作物的需水规律,实行科学用水是发挥灌溉水最大增产效益的重要前提之一。根据目前灌区的实际情况,自流灌平原区应大力推广水田薄水插秧、寸水回青、浅水分蘖,够苗晒田,活水壮苞抽穗,湿润壮籽的湿润灌溉;旱田作物寻求不同作物不同土壤的畦田规格(畦宽、畦长、坡度、进畦流量等),推广畦田灌溉。提水丘陵灌区推广低压管道输水灌溉并向半固定式喷灌发展。实行这些先进的灌水方法和技术,须改变不良灌水习惯,大力宣传节水灌溉的意义,提高用水户、基层领导干部对节水灌溉的认识,结合末级渠系改造,试验、示范,推广节水灌溉技术,使用水农户确确实实地感受到节水、增产、省费的价值,自觉地加入到节水灌溉的行列中来,真正推进灌溉水的有效利用。
3 结语
水利是农业的命脉,水利应为农业增产服务,节约用水是国民经济发展的迫切需要。当前,农业灌溉事业的开拓应健全组织,建立有效的管理制度,分级管理,水权集中,合理调配,从灌区基础工程建设做起,上下一致,始终如一的走计划用水、合理用水、科学用水之路,以不断提高灌区灌溉水利用率。