张卜抽水灌区现状及节水改造效益探讨

(陕西省西安市高陵区水务局，陕西 高陵 710200)

张卜抽水灌区位于距高陵城区6 km处的渭河北岸，涉及张卜街办贾蔡村、东关村、塬后村、张卜村、张家村等5个行政村，人口1.34万人，其中农业人口0.79万人。灌区设施灌溉面积1.02万亩,有效灌溉面积 1.02万亩。现实灌面积0.26万亩，此次恢复灌溉面积0.76万亩。灌区为2级泵站抽水工程，现有抽水站干渠1条，长2.04 km；斗渠13条，长11.4 km；农渠87条，长39.65 km。灌区内农业生产条件优越，经济基础好，同时是我县商品粮食的主产区，虽有良好的经济基础，有利的资源条件，但落后的水利基础设施现状一直未能得到有效改善，农业生产条件日益退化。

1 灌区地位、作用及水利设施现状

1.1 灌区的地位和作用

张卜抽水灌区是我县重要的商品粮生产基地，总人口为1.34万人，农业劳力0.79万人，耕地面积1.02万亩，人均耕地0.76亩，劳均耕地1.29亩，区内农业总收入为0.43亿元，农民人均纯收入为3 241元。该区地势优越、土地集中，水资源丰富。近几年来，我区大部分街办、村组正由粮食产业生产为主向特色农业、特色种植业和果蔬产业发展，但张卜灌区考虑地形、地质等因素一直以粮食产业为主，被列为我区基本农田保护区，是全区商品粮主要来源地，该灌区对我区的粮食稳定起到至关重要的作用。

1.2 引水枢纽

灌区引水枢纽工程位于渭河北岸，高陵县张卜乡贾蔡村西，属渭河流域，工程等别为二级抽水工程，水源为渭河水。工程于1959年11月建成，原为柴油机抽水站，1963年农村通电，改建为电力抽水站，安装水泵6台，配套电动机6台，装机容量395 kw，总扬程37.53 m。1988年进行了更新改造，原设计引水能力为1 m3/s，设计灌溉面积为1.02万亩。建有抽水站1处，机组3台，进、出水池，进水闸，防洪坝等。现有引水枢纽工程运行状况良好，存在的主要问题是洪水过后含沙量较大，要及时进行清沙、清淤。

1.3 灌溉渠系

灌区现有抽水干渠1条，长2.04 km；斗渠13条，长11.4 km，其中已衬斗渠 8.95 km，未衬2.45 km；现有农渠87条，总长度39.65 km，其中已衬21.1 km，未衬18.55 km，目前只有部分斗渠设有量水堰。工程总体布置按地形及田间道路、作物种植情况设干、支、斗、农渠，干渠渠底纵比降为1/1 000，斗渠随地形而变，渠道断面形式为“U”形，衬砌材料主要为砼，工程设计流量1 m3/s。

1.4 渠系建筑物

灌区现有斗渠配套建筑物56座，包括斗门20座，简易公路桥21座，量水堰14座，抽水站干渠建有倒虹1座，农渠配套建筑物 1095座，建筑物均根据当地地形及渠型配套建设，主要为生产桥、引水口、闸门等。但大部分工程陈旧、损坏情况严重、几乎无法使用，近几年虽建设了一部分渠道配套设施，但由于资金短缺等原因实施内容有限，配套不足的问题致使工程未能发挥应有的效益。

1.5 灌区水源

此次张卜抽水灌区节水改造规划的灌溉水源为渭河水，充分利用抽水站干渠、9支9斗、10斗、新10斗、11斗下游，以及9支分渠的1至9斗进行灌溉。目前各渠运行状况良好，来水有保证，能够确保供水及效益的充分发挥。

2 灌区存在的主要问题

灌区始建于1959年，工程采用民办公助的形式，边勘测、边设计、边施工、施工条件差、建设标准低、施工质量差、配套设施不齐全，现有渠道多为建设年代较早的梯形水泥板渠道，由于年代较长且破损严重，或因年久失修或因管理跟踪不到位等原因而废弃现已基本废弃，供水能力差，致使农民灌溉仍在使用水带、土渠，大水漫灌的现象随处可见，水资源浪费较为严重，灌区整体效益难以发挥，极大地制约了区内农业的发展。区内共有斗渠11.4 km，其中已衬8.95 km，但80%以上有不同程度的损坏；共有农渠39.65 km，其中已衬21.1 km，未衬18.55 km。灌区斗渠衬砌和建筑物建设年代较早，多为10至15前修建，受当时条件、技术等各方面因素的限制，在工程设计质量标准上和施工质量标准上都不高，加之长时间运行，造成衬砌板脱落。田间工程标准低，仅有生产桥19座，量水堰14座，损坏较为严重。衬砌渠道的防渗作用已几乎丧失，斗渠及以下田间工程的水利用系数仅为0.718，农渠在不同程度上几乎全部损坏，大部分需重新进行衬砌，也有相当一部分为土渠。加之灌区地形坡度大，土质渠床抗冲能力差，现有土渠被冲宽、冲深，水资源浪费大。张卜抽水灌区从80年代开始逐步实行按量收费，要求斗斗设有量水堰，目前灌区量水堰几乎全部损坏，多数靠闸门量水，急需增加量水设施。

3 灌区节水改造的必要性

张卜灌区节水改造涉及张卜乡的5个乡镇，设施灌溉面积1.02万亩，是我区重要的商品粮生产基地，灌区土层深厚，土壤肥沃，自然气候条件得天独厚，无大的地质灾害，近几年也实施过几次小的节水项目改造，使灌区农业基础条件有了一定的改善。但是，由于水利工程破损较为严重，输水能力不足，渗漏损失大，田间改造了的工程效益未得到充分发挥。实施灌区各级渠系及配套设施的建设，把该灌区建设成为农业节水工程示范点，可取得较大的节水效益，社会效益和生态效益，对于缓解农业用水矛盾，提高水资源利用率和水分产出率起到巨大的促进作用，对改善灌区生态环境具有重大的现实意义。

4 灌区节水改造分析

根据灌区的基本情况，因地制宜的对灌区进行节水改造，使其能够满足节水灌溉的要求。目前，进行节水改造的常用技术方法有：渠道防渗节水技术、管道输水灌溉、喷灌技术等。在节水灌溉技术中渠道防渗技术的效益最大，有较为成熟的工艺，技术也成熟，建立渠道防渗层所用的材料通常有土料、石料、水泥土、混凝土、沥青混凝土及土工膜，以使防渗层起到防渗节水的作用。土料防渗技术较为简单，投资少，但抗冻性不好；砌石防渗层虽然抗冲流速大，防害能力及抗冻、耐磨能力强，但防渗效果较差、造价也高，且施工时无法采用机械；水泥土防渗技术简单，造价较低，能减少80%～90%的渗漏，将水泥砂浆复合材料涂抹水泥土表面就能使水泥土防渗层具有抗冻性；土工膜造价低，防渗性能较好，塑膜接头采用焊接，耐久性好，抗变形能力强，但强度较低、耐久性较差。而砼防渗层有较好的防渗效果，通常可减少90%～95%的渗漏损失，耐久性好，砼衬砌渠道通常能够运行时间在30年以上，且糙率低，可使沿程水头损减小。根据存在的实际问题采用相应的工程措施，因此我们选择投资少、见效快的节水灌溉工程技术模式，工程形式选择用“U”型渠道砼防渗衬砌。坚持新建与扩建以及改造相结合，充分利用现有的工程设施，合理调整归并，优先安排土地较为集中的张卜、东关、贾蔡、张家、塬后等村，进行末级渠系改造及建筑物的配套，现状斗渠布局走向合理，农渠与斗渠互相垂直，田间道路与斗、农渠结合，利用灌区现有的渠道，维持斗、农渠平面位置不变，比降、流量维持不变。渠系建筑物的设计按满足分水、渠系配水、量水、排水、防渗以及交通方便等需要进行，达到分水有闸，量水有堰，过路有桥，同时保证运行安全和管理方便，便于检测和维修。以节水为中心，进行灌区节水改造建设，提高灌溉水的利用率和水分产出率，以实现灌区的水资源可持续利用。

5 节水改造效益分析

通过节水改造项目的实施，灌区骨干工程及配套建筑物得以全面改造，可消除病险工程中存在的隐患，提高渠道输水能力、防渗能力，缓解用水矛盾，改善灌区农业生产条件，产生显著的综合效益。

5.1 节水效益

灌区节水改造实施后，由于骨干引水渠道得到改建，渠道防渗率和利用率明显提高，特别是对一些破损严重、设施老化、年久失修工程的改造修复，减少了渠道跑、冒、滴、漏等现象，淘汰了大水漫灌的落后灌溉方式，亩次用水量由改造前的平均95 m3降低为改造后60 m3左右，亩均节水35 m3。通过对灌区斗、农渠水量渗漏损失量进行实测，目前灌区渠系水利用系数为0.718，改造后，灌区渠系水利用系数可达0.9左右。年节水15.12万 m3，新增供水能力105.52万 m3。

5.2 灌溉效益

项目实施前，干旱缺水、无法引水、输水对灌区农业、农村生产造成的损失极为严重，骨干工程破损严重、建筑物变形、配套设施陈旧老化，现有的渠道带病运行，输水能力极为低下，致使灌溉效益低下。尤其在灌溉高峰期，群众还需花费劳力、物资进行修修补补，轮流浇水，拉长了灌水轮期，致使作物不能适时灌水。项目实施后，可使渠道输水能力增强，提高水利用率。提高工程运行的安全性和可靠性，减少用水矛盾。项目建成后，新增节水灌溉面积0.76万亩，增加粮食年生产能力26.38万 kg，农经产品增加生产能力总量达到38.94万 kg，增加产值210.19万元。

5.3 经济效益

节水改造后，水利基础设施得到改善，提高了灌溉输水保证率，可促进灌区物物的稳产高产。渠系配套设施及用水效率的明显提高，减轻农民灌水时倒沟换坝的劳动强度，降低劳动成本，缩短了输水时间，节约用水量。农作物得到适时适量灌溉，有效灌溉面积得到改善，促进农业增产、农民增收。灌区改造后，年人均增收330元左右。实行农渠口计量收费，可使用水户亩次送水水费支出减少5.95元，使用水户用明白水，交明白钱，减少水事纠纷，减少农民的水费负担，建立良好的灌水秩序。

5.4 生态、社会效益

灌区节水改造后高标准衬砌渠道提高了防渗率，减少灌溉用水的无效消耗，减少地下水资源开采量，使水环境得到良好改善。同时缓解水土保持压力，改善农田生态系统，保证区域生态系统稳定，对推广先进的耕作技术，维护农民的根本利益，具有十分重要的现实意义。其灌溉条件的改善，缓解地方供水矛盾，有效促进作物种植向高标准农田稳步发展。

6 结语

近年来，随着农业产业结构调整步伐的加快，我区经济飞速发展，对农田水利设施的需求也越来越大。这就需要不断地加大并完善农田水利设施配套建设，加快灌区续建、配建及改建。将熟练先进的科学技术融入到农田水利建设当中，提高农田水利灌溉工程的施工水平、管理水平，完成供水、节水的双重职责。为农业、农村、农户的发展提供便捷，为现代化农村的发展打下坚实的基础。搞好农田水利建设不仅可对水资源起到节约、保护的作用，同时能够带动社会经济的发展。可谓一举两得。今后，仍应继续加大水利基础设施的投入力度，解决好“最后一公里”的问题，将土地治理、农理综合开发、新增粮食生产能力等田间工程合理调整归并，统一规划，连片治理，确保工程永续发挥作用。本文主要通过对张卜抽水灌区现状、改造的必要性及效益进行探讨分析，希望能够为农田水利灌溉工程的发展出一份力。