水田节水改造的盘山县模式

赵启学

（盘锦市盘山县河务管理所，辽宁盘山124000）

水田节水改造的盘山县模式

赵启学

（盘锦市盘山县河务管理所，辽宁盘山124000）

文中通过盘山县水田节水改造现状特点及存在问题分析和实施，水田节水改造项目采用农渠的低压管道节水技术。该技术成为水田节水改造项目的“盘山县模式”，并且达到预期的节水效益和社会效益。

水田节水；改造项目；盘山县模式

1 盘山县节水改造现状

1.1 盘山县现状

盘山县位于辽宁省西南部，行政隶属盘锦市，在辽河、大辽河等四大河流的下游。总面积1 103.01 km2。盘山灌区是辽宁省七大灌区之上，该区设计灌溉面积为3.911 3万hm2，有效灌溉面积3.71万hm2。水田主要种植作物为水稻，全县总人口为22.282万人。其中农村人口22.282万人，粮食总产量38.65万t，其中水稻产量为34.2万t。地区生产总值117.729 4亿元，其中农业为24.03亿元，农村居民人均纯收入1.05万元。

1.2 水资源概况

盘山县多年平均水资源总量为20 724万m3，地表水资源量9 857万m3，地下水资源量10 867万m3。区间水资源供水总量52 660.6万m3，地下水可开采量为2 679.61万m3。按用水总量控制分配指标分析，农业灌溉需水量为50 727.8万m3，盘山县属于缺水地区，按照可持续发展战略，必须走灌溉节水之路。

1.3 改造项目现状

盘山县地处辽河、大辽河、绕阳河下游，灌溉水源有保障。水源既有上游水库计划配水，又在三大河流的下游。加之所选择的地块集中连片，易于管理。这为发展“水田节水改造”项目提供了有利的客观条件。盘山县水田节水改造项目已经完成近1.333万hm2水田的节水改造工程。

2 工程建设的必要性和可行性

2.1 项目建设的必要性

盘山灌区经过多年的开发建设水利资金的不断投入，灌区基本上初具规模，水利化标准相对较高。但只停留在粗放经营上，若向集约经营转变，需要解决困扰灌区发展的问题。

农田水利基础设施较为薄弱，农业抗御自然灾害能力较低，生产条件差。水田渠道是水田灌区输水的“血脉”，其状况的好坏直接影响灌区的运行和管理，而灌区内现有末级渠系达不到标准化管理，渠首配套工程老化失修损毁严重。渠道杂草丛生，输水断面缩小，渠底淤积抬高水位，灌溉不畅通的问题较为突出，增加主建筑物的运行负担。即浪费能源又浪费有限的水资源。农民得不到实惠还要交纳水费和出工清淤，农民对种田失去信心，其严重制约了农业综合生产能力的提高。水田灌区的渠道防渗率仍然较低，达不到《节水灌溉技术标准》中规定的灌区渠道防渗率应大于或等于40%的标准。节水改造的实施将我县灌溉水利用系数，每年可节约水田灌溉用水达500万m3，可供0.035万hm2水田的灌溉。因此，发展水田节水改造是我县水稻可持续生产的必要措施。

盘山灌区是辽宁省的大型灌区之一，该灌区渠首工程已配套，但经过多年运行，上水渠道跑、渗、漏水较为突出，尤以农渠更为严重，造成水资源的严重浪费。所以盘山县2016年中央财政现代农业生产发展资金水田节水改造项目的实施是非常必要的。

2.2 项目建设的可行性

水田生产直接关系到广大农民的切身利益，是农民脱贫致富的重要手段。脱贫致富奔小康是广大农民长期以来的迫切愿望和强烈要求，水田节水改造工程是农民贴心工程，直接改变水田生产环境，深受农民的欢迎，政府大力的支持，农民愿意投工投劳。

水田进行渠道节水衬砌改造后，可减小渠道渗漏损失，加快输水的速度，缩短了灌溉周期，使水能够及时到达田间灌溉，避免了由于灌水不及时造成的减产，有利于保证水稻的稳产增收。通过渠道节水措施，可缩短灌溉周期2～3 d，由于灌水及时，水稻可实现亩增产量50 kg，粮食增收25万kg，农民增收187元。为此，盘山灌区水田节水改造工程在效益上是可行的。

节水改造项目是一项提高土地生产能力、提高人民生活水平、促进农村经济发展的造福工程。灌区内部份区域渠系已完成节水衬砌工程，节水节能效果较为明显，减小渠道糙率，缩短了引水时间，未级渠道工程建设维修有了得到保障，工程将安全运行，深受广大农民欢迎，对农业生产，农民增收和农村和谐，实现节约用水有着重大意义。农民真正得到了实惠，提高了农民种田的积极性。

综上所述，盘山县2016年水田节水改造项目的实施是可行的

3 “盘山县模式”优缺点分析

现状水田节水改造实施方式为农渠低压管道灌溉（简称暗灌），灌溉作物为水稻。项目实施面积为0.2万hm2，主要为农渠的低压管道节水技术，该技术成为水田节水改造项目的“盘山县模式”。

3.1 优点

1）节地优势明显。低压管道比预制混凝土U型槽、现浇混凝土矩型槽输水，节地效果更好，每公顷多节地0.02 hm2。

2）节水效果突出。低压管道输水比预制混凝土U型槽输水，节水效果更好，管与管接缝处用软胶圈联接，基本不会造成输水渗漏损失。

3）防冬季冻胀。根据辽宁省水科院2011年在盘山县实测资料显示，管道埋入地下0.5 m后，冻胀变形量为4～6 cm，但圆形结构的管道可有效释放冻胀产生的应力。另外，管道接头为承插形式，可适应微小冻胀变形，春天开化后即可回复原位，不会造成管道接头渗漏。因此，管道水渠防冻胀能力较其它水渠更优越。

4）使用寿命长，日常维护简单。管道埋入地下，不宜破坏，一般使用寿命在50年左右。除需清淤外，基本不需要日常维护与管理。

5）施工速度快。因东北地区受气候影响，对于大面积、小体积的混凝土工程施工只有2个月的时间，每年春季地化通后的4月初到泡插前的5月初，秋季落水后的10月初到上冻前的11月份，否则工程质量无法保证，而低压管道正适合了这种特点，可事先预制管道，集中在适合施工的季节安装管道，所以更易于推广。

3.2 缺点

1）每公顷平均造价较高。低压管道比预制混凝土U型槽，造价要高，基本是预制混凝土U型槽的2倍；与现浇混凝土矩型槽相比造价差不多。

2）水质含泥沙量大的地区慎用。盘山县太平镇仙水村有两条管道输水已运行2年，实测沉淀池厚度约15 cm，对输水基本没有影响，但浑水（多泥沙河流水源）灌区的管道淤积堵塞将是个问题。

3）施工质量要求较高。低压管道铺设时对于比降要求较严密，必须严格控制末级渠渠首和渠尾的高程，采取统一比降，严禁倒比降，管道铺设时必须对好穿口，放置好止水胶圈，在正比降铺设的同时，注意横向要直。

4 工程设计

盘山县水田节水改造项目区内为地表水灌溉，且地势平整，所以项目区根据实际情况进行农渠低压管道节水灌溉。

4.1 农渠断面

盘山地区标准农渠断面为底宽0.4 m，渠深0.5 m，边坡为1∶0.5。

4.2 农渠设计流量

采用辽宁省水利勘测设计院2000年5月《盘山灌区续建配套与节水改造规划报告》中提出的农渠设计流量Q＝0.05 m3/s。农渠比降1/2 000～1/3 000之间。

4.3 水力计算

水力计算依据《给水排水设计手册》第二版中钢筋混凝土圆管水力计算公式

式中：D——管径，m；v——流量，m/s；n——粗糙系数；Q——流量，m3/s；i——水力坡降；A——水流断面，m2；P——湿周，m；R——水力半径，m。

该工程采用钢筋混凝土圆管直径400 mm。

1）非满流时n＝0.014，比降1/1 000。

经计算：h/D＝0.8时，R＝0.1216m。

V=0.55 m/s

Q=0.06 m3/s＞0.05 m3/s（设计流量）。

2）满流时n=0.013，比降1/2 000。

经计算：v=0.4 m/s

Q=0.05 m3/s=0.05 m3/s（设计流量）。

3）满流时n=0.013，比降1/3 000。

经计算：v=0.3 m/s

Q=0.05 m3/s=0.05 m3/s（设计流量）。

通过以上水力计算可以得出：

在非满流时，比降在1/1 000才能满足农渠灌溉需要。

在满流时，比降在1/2 000～1/3 000之间能够满足农渠灌溉需要。

所以该工程采用Φ400 mm预制钢筋混凝土管承插管，比降在1/2 000～1/3 000之间。每根预制混凝土承插管长2.0 m，施工时两管之间用防水胶圈封住。每隔25～30 m放置沉砂井一个，用于放水和泥砂沉淀。

5 效益分析

水田节水改造项目的效益，主要是节水效益、社会效益。

5.1 节水效益

项目建成后：

1）主要提高用水率，避免跑漏渗现象，体现灌溉水不浪费，缓解用水矛盾。

2）实施毛渠管道输水灌溉，不会产生土壤板结和水土流失，增加了耕地面积，农渠堤顶扩宽农民劳作更方便。

3）水土流失得到有效控制，生态向良性转化和发展。

5.2 社会效益

项目实施后，将带动当地农业生产方式的变革，进一步提高当地群众的科技意识和节水意识，提高农业生产效益和农民的增产增收，减轻农业劳动强度。可实现以有限的水资源保障农业稳产、增产，提高项目区的输水能力。同时，对促进地方经济发展、建设社会主义新农村具有重要的意义。

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