灌区规划中的灌溉与排水工程布置

2015-02-24张永华

黑龙江水利科技 2015年9期

关键词：排水灌溉规划

张永华

(黑龙江省水利水电勘测设计研究院，哈尔滨 150080)

灌区规划中的灌溉与排水工程布置

张永华

(黑龙江省水利水电勘测设计研究院，哈尔滨 150080)

摘要：灌溉与排水工程是为防治农田旱、涝、渍和盐碱等灾害而采取的各种措施总称。根据灌溉与排水工程设计理论与方法，应用于位于依兰县松花江的左岸的巴兰河灌区工程设计中。灌区设计总灌溉面积14 273 hm2，干渠总长度为43.29 km。文章在工程布置中从灌溉渠系和排水渠系布置两方面分别进行布置，从节水灌溉规划、典型区规划和防洪除涝工程等方面进行分析计算，为灌区总体规划提供依据。

关键词：灌溉；排水；规划；工程布置

0引言

灌溉排水工程学是一门研究农田水分状况和地区水情变化规律及其调节措施、消除水旱灾害和利用水资源为发展农业生产而服务的科学。灌溉与排水工程是为防治农田旱、涝、渍和盐碱等灾害而采取的各种措施总称。包括水源工程、输水工程、排水工程、喷微灌工程、渠系建筑物工程和泵站及输配电工程。通过实施灌溉与排水工程,合理利用水资源,形成“旱能灌、涝能排、渍能降”的灌排体系,采取节水灌溉措施,增加有效灌溉面积[1]。

本文根据灌溉与排水工程设计理论与方法对巴兰河灌区的灌溉与排水工程进行布置，为灌区规划提供依据。

1灌区基本情况

巴兰河灌区位于依兰县松花江的左岸，位于小兴安岭山脉的东南侧，是巴兰河流域唯一的灌区。地理位置E129°20′～129°38′，N46°19′～46°31′。

灌区行政区划隶属迎兰乡、德裕乡和依兰农场，是主要朝鲜族聚集地。灌区控制面积16 933 hm2，现有灌溉面积3 753 hm2，全部为水田。灌区地形西高东低，北高南低，海拔高程一般为100～140 m。分布于巴兰河两侧，由阶地和低漫滩组成。灌区设计总灌溉面积14 273 hm2，其中水田11 093 hm2，旱田3 180 hm2。

2灌区规划的必要性

2.1　是实施黑龙江省千亿斤粮食生产能力战略的需要

巴兰河灌区是依兰县农业区划的水稻主产区，是《黑龙江省千亿斤粮食生产能力战略工程》中的具体项目。灌区是朝鲜族区，有悠久的种稻历史和丰富的种稻经验，随着国民经济的迅猛发展和农村产业结构的调整，农民的种稻积极性越发高涨。

2.2　为建设旱涝保收、高产稳产农业服务

流域内控制性工程较少，径流的年内分配不均匀，使巴兰河流域的水资源利用率较低。巴兰河自然径流已不能满足水稻日益发展的需要，就现有灌区而言，经常出现水稻渴水现象。修建丹青水库后可解决灌区用水日趋紧张的矛盾，提高现有灌区灌溉保证率，扩大灌溉面积。为建设旱涝保收、高产稳产农业服务。

2.3　为灌区的进一步发展提供依据

灌区经多年建设和发展，已具有一定的规模，但灌区的渠道渗漏比较严重，水利用系数在0.5左右，严重的影响了水田的面积发展，加之灌区内渠系工程不配套，渠系建筑物老化、破损以及用水缺乏科学管理等原因，造成大量的水资源浪费，且加重排水的负担，同时过量的灌溉，严重的渗漏致使地下水位升高，破坏土壤的结构，造成水田面积停滞不前，直接影响了灌区的进一步发展。

3工程布置

3.1　灌溉渠系布置

本次规划灌溉面积14 273 hm2。各干渠灌溉面积及长度见表1。

表1　各干渠灌溉面积及长度表

3.1.1宏兴干渠

宏兴干渠规划长度与现状长度一致，其中总干至水利站前分水闸，有3 km渗水段。本干渠布设10条支渠和两条分干，其中10条支渠为已有支渠，支渠总长35.07 km，其中德裕支渠长7.96 km，有4.5 km渗水段，需要防渗处理；另外2分干在宏兴干渠西侧，为新建渠道，分别在宏兴干渠2+241和9+068处，分别设置提水泵站，流量为0.75 m3/s和1.80 m3/s，灌溉旱田，总长度为24.98 km，其中高一线分干长9.02 km，其中663m，为引水管道，高二线分干长15.97 km，其中2.11 km，为引水管道。宏兴渠首现状引水流量12 m3/s，设计流量达到13.45 m3/s的流量，现状已不能够满足规划灌区引水要求，需要扩建。

3.1.2自兴干渠

自兴干渠规划长度与现状长度一致，其中有2.5 km渗漏段，需要防渗处理。布设7条支渠，总长10.12 km，布设2条直斗，总长0.27 km。自兴渠首现状最大引水流量18 m3/s，其中含宏兴电站引水流量12 m3/s。本次规划自兴渠首需要引水流量为2.91 m3/s，自兴渠首规模已满足本次规划要求，但需维修加固。

3.1.3迎兰干渠

灌区在巴兰河的下游右岸，拦河坝为堆石坝。迎兰灌区包括1条干渠，2条支渠，1条直斗。各干渠流量见表2。

表2　各干渠流量表

本次规划灌区渠系建筑物123座，其中桥、涵40座，分水闸23座，跌水18座，节制闸23座，退水闸3座，渡槽14座，提水泵站12座。

3.2　排水渠系布置

本此规划设计排水沟道的布置尽量利用已有的排水设施。排水总控制面积16 933 hm2。按自然地形、工程现状和排水出路及承泄区，划分3个排水分区，分别为宏兴排水区、自兴排水区和迎兰排水区。

3.2.1宏兴排水区

宏兴排水区为旱田和水田及山洪排水，只要承泄区为巴兰河和松花江，区内大部分为现有沟道，排水面积为278 km2，其中灌区内排水面积为135.4 km2，灌区外为143.5 km2，区内只要由排干和坡洪沟来承担排水，其中包括坡洪沟8条，干沟14条，支沟24条，干沟长度为41.33 km，坡洪沟长度为46.47 km，支沟长度为32.41 km，坡洪沟及干沟均为现有沟道，支沟中有1条为新建沟道，其余为现有沟道。本排水分区排水流量共为21.07m3/s。

3.2.2自兴排水区

自兴排水区主要承泄区为巴兰河，区内均无骨干沟道，本次设计共布置8条支沟，均直接排入巴兰河，8条支沟长度为16.81 km，排水面积为17.47 km。本排水分区排水流量共为2.69m3/s。

3.2.3迎兰排水区

迎兰排水区主要承泄区为松花江和巴兰河，区内沟道布置3条排干，为永乐、迎兰和中原排干，长度为8.19 km，排水面积为14.04 km2，支沟5条，长度为4.56 km。迎兰排水区中干沟和支沟均为现有沟道。本排水分区排水流量共为2.16m3/s。

本次规划中沟道建筑物桥涵及渡槽共35座。本灌区沿河流两侧灌溉，灌区排水系统均为自排。

4节水灌溉规划

巴兰河灌区分布在巴兰河两岸的河谷地带，灌溉渠道多布置在漫滩地上，有些渠道渗漏比较大，水资源浪费严重，现状灌溉水利用系数为0.5。通过农业措施、工程措施和管理措施相结合，合理有效地利用有限的水资源，提高灌溉水的利用率，充分发挥水土资源效益。

节水措施主要包括工程措施、农业措施和管理措施。巴兰河灌区经过多年建设和发展，水田灌溉渠道和渠系工程已初具规模，但渠道防渗工程还没有全面推广，部分位于河岸附近漫滩地上的渠道渗水，需要采取防渗措施。

渠道防渗衬砌是提高渠系水利用系数的主要措施。根据渠道实际运行情况确定，需要进行防渗衬砌的渠道有两条，总长度10 km。宏兴干渠上，总干至水利站前分水闸，有3 km渗水段，德裕干渠长有4.5 km渗水段需要防渗处理。自兴干渠有2.5 km渗漏段需要防渗处理。在全灌区内推广农业节水技术。另外，对田间进行土地平整，水田逐渐实现格田化，提高田间水的利用系数。根据以上措施，利用系数可提高到0.6，节约水量728 万 m3。在管理上要进行管理体制和运行机制的改革，加强用水调度和管理。

5典型区规划

渠系布置考虑地形条件，对田间工程进行田、渠、路、林、沟统一规划，因地制宜，合理布置灌排渠系。支渠以下田间工程包括灌溉渠、排水沟、田间道路和土地平整等项工程。在规划阶段的工程量、材料量计算，采用扩大指标估算。田间工程扩大指标见表3，田间工程量见表4。