固海扬水干渠高效输水途径与措施

邓志远

宁夏回族自治区固海扬水管理处 宁夏 中宁 755100

引言

水资源的有效利用对于区域经济和社会的可持续发展至关重要。固海扬水干渠作为一项重大的水利工程，为输送水资源提供了关键的基础设施。然而，如何实现高效输水仍然是一个具有挑战性的问题。本文旨在探讨固海扬水干渠高效输水的途径和措施，从而为相关行业提供有益的指导和建议。

1 固海扬水工程概述

固海扬水工程是宁夏建设最早、规模最大的大型公益性扶贫扬黄灌溉工程，由同心扬水工程系统、固海扬水工程系统和固海扩灌工程系统三部分组成。固海扬水工程旨在解决该地区的水资源短缺问题，促进农业发展和生态环境改善。目前，固海扬水工程投入运行的泵站29座，安装主机组198台（套），总装机容量20.26万kW，主干支渠39条，总长464km，各类水工建筑物1459座，其中主干支渠直开斗口357座。工程设计总流量41.2m3/s，年均引水量4.5亿m3，保障罐区170万亩农田和61万人及30万头大家畜的供水。

2 固海扬水干渠高效输水的重要性

固海扬水工程是宁夏建设最早、规模最大的大型公益性扶贫扬黄灌溉工程，其主干支渠的高效输水对于整个工程的运行和发展具有重要的意义。固海扬水干渠的高效输水可以从以下几个方面进行综述。

2.1 高效输水能够保障农业发展

固海扬水工程的主要目的是解决该地区的水资源短缺问题，促进农业发展和扶贫开发。主干支渠作为灌溉系统中的大动脉，如果输水效率低下，将导致农田面积得不到充分的灌溉，农作物的生长和发展将受到限制。而高效输水则能够保障农田的灌溉需求，提供充足的水资源供应，增加农作物的产量和质量，提高农民的收入水平，推动农业现代化进程[1]。

2.2 高效输水有利于提高水资源利用效率

干渠的高效输水可以减少输送过程中的水量损失，降低水资源的浪费。通过优化渠道设计、加强渠道维护和管理等手段，可以减少渗漏的问题，提高水资源的利用率，实现节水效果。

2.3 高效输水能够提升水利工程的运行效率和经济效益

固海扬水干渠的高效输水可以减少能耗和运行成本，提高工程的经济效益。通过合理规划和设计，确保水流的稳定和顺畅，减少泵站的运转次数和能耗，降低工程的维护成本和运行风险。

3 固海扬水干渠高效输水途径

3.1 分级提灌系统

3.1.1 灌区泵站。灌区泵站是固海扬水干渠高效输水系统中起着关键作用的设施。它通过提水、输水和分级供水等功能，实现了对灌区水资源的合理分配和供应。下面是对灌区泵站的作用、功能以及分级提灌系统的优势的综述。

首先，灌区泵站的作用和功能主要有以下几个方面。第一，它能够从源头水源中提取水资源，并使其通过输水渠道输送到需要的地方。这样可以解决灌溉用水量大、供水距离远的问题，提高水资源利用效率。第二，灌区泵站还可以对提升水位进行调节，确保供水稳定，适应不同作物的灌溉需求。

固海扬水干渠高效输水中的分级提灌系统发挥了重要作用。灌区泵站通过提水、输水和分级供水等功能，实现了对灌区水资源的有效调控和合理分配。而分级提灌系统的优势在于能根据灌溉需要，将灌溉面积分成不同的区域，并通过远程控制实现对支渠的配水，提高了水资源的利用效率和供水均衡性[2]。

3.1.2 渠道无等级划分。每一级渠道对应的干渠渠道是根据泵站上水的顺序而命名的。每条干渠渠道所需水量是根据不同区域的灌溉面积来确定供水量，供水量的大小是水利厅灌溉局下达的指标执行。

每条干渠渠道为了实现对水量的合理分配和灌溉面积的有效管理。通过每个干渠灌溉面积的大小承担相应的供水责任，保证水方量能够满足整个区域的灌溉需求。每条干渠渠道供水的原则是指标供水、合理分配、均衡收益。指标供水是按照每个罐区下达的供水指标，每亩地灌多少水方量是根据不同的季节有不同的供水方量，不是想需要多少水就供多少水。合理分配就是同一个区域的灌溉面积在供水量和质量上能够得到相对平衡，满足农作物的需求。均衡收益要求在灌水的过程中，按指标供水，提高供水效果，达到最大的经济效益。

3.2 渠道监控

在固海扬水干渠高效输水系统中，渠道监控是确保系统正常运行和灌溉安全的重要环节。

首先，建筑物进出口。通过在建筑物进出口设置监测装置，可以实时监测建筑物的整体情况。这包括检测建筑物进出口的运行状态、时间和频率，帮助判断建筑物的水流动情况。这样的监控有助于了解建筑物的使用情况，从而更好地调整和优化渠道运行。其次，通过水位监测装置，能够实时监测渠道水位的变化。水位的变化反映了渠道中水量的变化，可以用来判断水的供应情况。若水位变化异常或快速变化，可能存在渠道堵塞、上一级泵站上水量减小或渠道出现决口等问题，及时监测可以帮助及早发现问题并采取相应措施。最后，洪水入渠现象，通过洪水监测装置，可以及时监测渠道中是否出现洪水情况。洪水入渠是指因大量降雨或其他自然灾害导致水位迅速上升并超出渠道承载能力的现象。通过监测洪水入渠，可以提前预警并采取应急措施，各级泵站每年根据管理处的防汛预案制定各级泵站的防汛预案，进行演练活动，与乡镇、村签订斗口散水协议、联防群众组织，一旦出现问题，全员组织抢险，避免因洪水造成的损失和灾害[3]。

3.3 远程控制一体化闸门

通过远程控制一体化闸门，可以实现对支渠的配水操作。支渠的配水是为了满足不同区域的灌溉需求而进行的水量分配和供应工作。通过远程控制，可以根据实际情况和需求，合理地分配和调控支渠的供水量和供水时间，确保每个支渠都能得到适量的水量。远程控制一体化闸门的应用使得支渠配水更加灵活和精确。通过远程操作，可以迅速响应各个区域的灌溉需求变化，根据实时的作物需水情况进行调整。例如，可以根据不同作物的生长周期和需水量，合理分配和供应水量，以满足作物的生长需求[4]。

3.4 提高回收利用率

发展滴灌技术和养殖业，并结合蓄水池的建设，利用主干支渠的退水进行回收利用，是一种具有潜力和长远意义的做法。通过这种方式，可以不对干渠输水造成大的损失，并实现退水的回收利用。

养殖业的发展可以进一步提高退水的回收利用率。在蓄水池周围开展小规模的养殖活动，可以利用退水提供养分和水源，并有效降解废水中的污染物。通过养殖业的发展，不仅可以实现水资源的循环利用，还可以为农民提供额外的经济收入。

蓄水池的建设，为了解决供需水矛盾，灌水低峰期将水存入蓄水池蓄水，当农作物需水高峰期时将抽水到渠道中或利用增压泵直接进行滴灌和喷灌，缓解供需矛盾，满足作物需水量。

通过灌溉水的循环利用来提高回收利用率。传统的灌溉系统中大水漫灌造成渗漏和蒸发损失了水资源的浪费。通过采用现代化的灌溉技术，如滴灌和喷灌系统，可以有效减少水的浪费并提高灌溉水的利用效率。同时，通过收集和循环利用灌溉水，将未被作物吸收的水重新用于灌溉，可以进一步减少水的浪费，提高回收利用率。

4 固海扬水干渠高效输水的措施

4.1 明确工作思路

为了确保主干支渠在高效输水系统中发挥最大的作用，我们需要明确工作思路。首先，我们需要详细了解主干支渠所辖的直开斗口和水工建筑物的数量和性能标准。这包括了解每个直开斗口所辖的灌溉面积、作物的种植结构和灌溉制度。通过客观分析主干支渠的水流承载能力与作物的灌溉需求之间的关系，我们可以找到主要的矛盾所在，并确保主干支渠的输水运行不超过警戒水位。更重要的是，我们要了解周围的地理环境，分析并找出主干支渠输水过程中可能存在的薄弱环节。通过因地制宜的管护措施，我们可以加强对主干支渠的监测和维护，确保其正常运行。其次，积极宣传水法知识，调动农村集体和农民对干渠高效输水的认识和参与。这包括向农民们普及渠道及建筑物的保护要求，不要在保护范围内违章违建，不要到渠道内游泳，充分认识高效输水的重要性以及使用节水灌溉技术的好处[5]。

4.2 重视灌溉试验与科学追问

在固海干渠高效输水系统中，灌溉试验具有重要意义，并需要高度关注和科学追问。灌溉试验的主要内容包括作物蒸发蒸腾量、田间渗漏量测定与需水追问等方面。通过试验，可以确定灌溉作物的高效节水灌水次数、每次灌水时间、灌水定额以及灌溉定额的测定，并深入探讨作物非充分灌溉或受旱等情况。此外，试验还涉及最优灌溉制度和田间水管理技术、灌溉效益对比以及灌水方法和技术等。

灌溉试验的目的是为农田合理灌溉提供依据，并为灌溉系统的规划、设计、改造和管理提供支持。缺乏系统、可靠的灌溉试验资料将会导致用水计划（蓄水、取水、输水和配水）等方面失去基础。在固海干渠高效输水中，如果缺乏灌溉试验资料的支持，系统往往只能凭经验运行，无法达到高效输水的目标。因此，迫切需要作物和植物的耗水规律、作物缺水反应、作物水分分析、最优灌溉制度与田间水管理技术、高效节水的灌水方法和技术、组合种植或设施条件下作物需水规律与灌水技术等方面的资料。

4.3 渠道维护和管理

在固海扬水工程中，渠道维护和管理是确保高效输水的关键环节。以下将针对定期清淤和除草、维修渠道，以及确保渠道畅通，减少水流阻力这3个方面进行详细阐述。

第一，定期清淤和除草。定期清淤和除草是渠道维护中的重要环节，它可以保持渠道的通畅，提高输水效率。长期以来，渠道会积聚泥沙、杂草、砂石等淤积物，这些会阻碍水流的顺畅流动，增加水流阻力，降低输水效率。因此，每年按照管理处工程科的要求进行渠道清淤和除草工作是必要的。清淤工作可以采用机械清淤、人工清淤等方式进行。通过清除渠道中的泥沙、杂草等杂质，可以恢复渠道的顺畅，减少能量损失。第二，维修渠道。渠道中可能存在混凝土板脱落、滑坡等问题，如果不及时进行修补，造成渠道破坏，甚至将导致水流泄漏等现象。因此，每年按照管理处工程科的要求春季、秋季检查渠道，上报落实维修计划，并及时采取措施进行修补是非常必要的。通过整板勾缝、伸缩缝处理等方法进行，以确保渠道的封闭性和完整性。通过及时维修，可以减少水量损失，提高水资源利用效率。第三，确保渠道畅通，减少水流阻力。堵塞、阻力等问题会使水流的顺畅受到阻碍，降低水流速度，增加能量损失。为了确保渠道的畅通，需要定期检查渠道的状态，包括水闸、机组等设施的运行情况，及时清理水闸、维修机组等。此外，还可以采取技术手段，如定期测量渠道水流速度、水位，以及使用远程监控等技术手段，及时发现和解决渠道堵塞等问题，保持渠道的通畅。

5 结束语

总之，固海扬水干渠的高效输水对于保障区域水资源的稳定供应至关重要。通过远程监控和智能决策的应用，运维人员能够及时监测和管理干渠，从而提高输水效率。同时，通过优化输水路线，减少渠道长度和避开地形复杂区域，可以降低水流阻力和能量损失，进一步提高输水效率。因此，固海扬水干渠需要综合运用这些途径和措施，以实现可持续的高效输水。只有这样，干渠才能为区域的经济发展、社会进步和生态保护做出积极贡献。