2021-4-9 | 農(nóng)業(yè)水利綜合論文
本文作者:田聰 單位:陜西省交口抽渭管理局
一、交口灌區(qū)基本概況
交口抽渭灌區(qū)位于陜西省關(guān)中平原東部,渭河下游,是一個(gè)以渭河為灌溉水源、灌排并舉的大型電力抽水灌區(qū)。灌溉面積119.73萬(wàn)畝,有效灌溉面積112.96萬(wàn)畝。灌區(qū)西起臨潼區(qū)石川河,東到大荔縣沙苑地區(qū),東西長(zhǎng)48.6km;南臨渭河,北靠蒲富鹵泊灘,南北寬31.9km。灌區(qū)轄灌西安、渭南兩市的臨潼、閻良、臨渭、富平、蒲城和大荔六個(gè)縣(區(qū)),涉及33個(gè)鄉(xiāng)(鎮(zhèn))。灌區(qū)總?cè)丝?9.9萬(wàn),其中農(nóng)業(yè)人口77.5萬(wàn)。灌區(qū)屬暖溫帶半干旱季風(fēng)區(qū),春季少雨多風(fēng),氣候干燥;夏季高溫炎熱,常有伏旱和局部暴雨;秋季氣候溫涼,多連陰雨;冬季晴冷干燥,風(fēng)多而雨雪稀少。灌區(qū)多年平均降水量541.5mm,多年平均蒸發(fā)量1234.7mm,蒸發(fā)量是降水量的2.28倍,素有“十年九旱”之說(shuō)。灌區(qū)共建有抽排水站31座,安裝機(jī)組137臺(tái),總裝機(jī)容量29,627kw。其中:抽灌泵站26座,安裝機(jī)組108臺(tái),總裝機(jī)容量24,852kw。目前,灌區(qū)泵站能源單耗綜合為5.2kWh/ktm,綜合裝置效率為52.3%。灌區(qū)建有總干渠1條,長(zhǎng)度36.2km;分干渠4條、長(zhǎng)度55.7km;事故退水渠1條、長(zhǎng)度5.2km;支渠34條、長(zhǎng)度250.5km;干支渠建筑物1,714座。干、支渠已襯砌長(zhǎng)度各為79.2km、127.77km,干支渠襯砌率為60.4%,原已襯砌渠道損壞長(zhǎng)度55.0km,襯砌渠段損壞率為26.6%,干、支渠實(shí)際完好襯砌率僅為44.4%。灌區(qū)灌溉水利用系數(shù)長(zhǎng)期徘徊在0.50左右,水資源浪費(fèi)尤為嚴(yán)重。
二、開展農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉的意義
1.是解決我國(guó)農(nóng)業(yè)面臨“水多”、“水少”雙重困擾的必由之路
“水多”是浪費(fèi)的水太多。長(zhǎng)期以來(lái),由于蓄水能力低,汛期天然降水和河道上游來(lái)水沒(méi)有得到充分利用,部分水白白流掉;另外,由于技術(shù)、管理水平落后,以及采用傳統(tǒng)落后的灌水技術(shù)等原因,傳統(tǒng)的土渠輸水近一半的水被滲漏、蒸發(fā)掉,水資源被浪費(fèi)在無(wú)形當(dāng)中。“水少”是我國(guó)水資源占有量少,我國(guó)人均水資源量排在世界第109位。大量的實(shí)踐證明,發(fā)展節(jié)水灌溉是解決農(nóng)業(yè)用水“雙重困擾”問(wèn)題的迫切需要和有效途徑。
2.是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要保證
近年,隨著工業(yè)用水、生活用水的增加,農(nóng)業(yè)用水比重不斷下降,若仍采取大水漫灌傳統(tǒng)用水方式,過(guò)度開發(fā)水資源,勢(shì)必加劇本來(lái)就緊缺的有限水資源的浪費(fèi)和破壞,使生態(tài)環(huán)境更加惡化。通過(guò)發(fā)展節(jié)水灌溉,不僅可以緩解農(nóng)業(yè)、工業(yè)、城鎮(zhèn)用水的矛盾,而且可以有效保護(hù)水資源,維護(hù)生態(tài)平衡,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
3.是實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變的戰(zhàn)略性措施
傳統(tǒng)、粗放的農(nóng)業(yè)用水方式已經(jīng)不適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展。實(shí)行節(jié)水灌溉有利于提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益,有利于節(jié)水、節(jié)能、節(jié)地、節(jié)工、省肥、省錢、增產(chǎn)、增收,促進(jìn)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向集約化、機(jī)械化、現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展。
三、交口灌區(qū)農(nóng)業(yè)水利灌溉模式
隨著我國(guó)節(jié)水灌溉事業(yè)的發(fā)展,節(jié)水灌溉的模式也在不斷調(diào)整,并逐漸走向成熟。根據(jù)交口灌區(qū)的發(fā)展以及可利用的水資源量分析,該灌區(qū)農(nóng)業(yè)水利灌溉模式主要有以下兩種。
1.渠灌區(qū)節(jié)水灌溉模式
渠灌區(qū)是我國(guó)灌區(qū)的主要組成部分,面積占全國(guó)總灌溉面積的四分之三,地面灌溉是渠灌區(qū)的主要灌水方式,交口抽渭灌區(qū)是一個(gè)以渭河為灌溉水源、灌排并舉的大型電力抽水灌區(qū)。經(jīng)過(guò)幾十年運(yùn)行老化失修嚴(yán)重,加之管理手段、技術(shù)落后,灌溉水的利用率和利用效率較低。根據(jù)灌區(qū)情況,首先做到渠系配套、骨干渠道防滲、平整土地、改進(jìn)灌水技術(shù),實(shí)行節(jié)水灌溉制度,結(jié)合農(nóng)業(yè)措施,減少蒸發(fā)量,制訂科學(xué)水價(jià),逐步推行激光平地、管網(wǎng)化和信息管理等先進(jìn)技術(shù),該灌區(qū)的地表水水源主要為渭河交口斷面河源來(lái)水,由于渭河上游不斷的開發(fā)利用,渭河交口斷面河源來(lái)水呈下降趨勢(shì),因此發(fā)展渠灌區(qū)節(jié)水型地面灌溉對(duì)該灌區(qū)的的農(nóng)業(yè)節(jié)水有重要作用。
2.機(jī)井灌區(qū)節(jié)水灌溉模式
鑒于渭河上游不斷的開發(fā)利用,渭河交口斷面河源來(lái)水呈下降趨勢(shì),而交口抽渭灌區(qū)地下水總資源量1.68億m3,可開采量1.30m3,其中宜井灌區(qū)總資源量1.27億m3,可開采量1.02億m3,現(xiàn)狀灌溉開采地下水量0.162億m3,工業(yè)、生活開采地下水0.21億m3,因此規(guī)劃2015年機(jī)井?dāng)?shù)量達(dá)到3,500眼,供水能力175萬(wàn)m3/日。同時(shí)還規(guī)劃沿干支渠兩側(cè),打機(jī)井500眼,直接提取地下水,日供水能力43.2萬(wàn)m3。但發(fā)展井灌區(qū),會(huì)使這一地區(qū)得地下水位逐年下降,不但使大量機(jī)井報(bào)廢,還引起地面下降、海水倒灌等生態(tài)問(wèn)題。因此應(yīng)全面推廣管道輸水灌溉和噴微灌,地下水超采區(qū)應(yīng)采取調(diào)整農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)等綜合措施減少地下水開采,加強(qiáng)降水、地表水、地下水和土壤水的聯(lián)合調(diào)度與高效利用,合理利用經(jīng)處理的城市生活污水;同時(shí)推廣非充分灌溉,以供定需,糧隨水走,壓縮耗水量大的作物的種植比例。
四、交口灌區(qū)農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)措施
1.干、支渠技術(shù)
干、支渠是向田間毛渠送水的輸水渠道,一般是高出地面,流量較大。因此提高干、支渠的渠系利用系數(shù),其節(jié)水效果較為明顯。干、支渠,防滲渠的型式有明渠、土渠襯砌、暗渠三種。(1)明渠(砌筑渠道)是指高出地面的砌筑渠道,其斷面有梯形、U形、矩形,其材料有圬工砌體、砼或鋼筋砼現(xiàn)澆或預(yù)制。其斷面設(shè)計(jì)主要是確定渠道比降、斷面積、渠頂標(biāo)高、斷面型式。(2)土渠襯渠是指在土渠表面進(jìn)行護(hù)砌,其斷面有梯形、U形,其材料為砼現(xiàn)澆或預(yù)制和三合土或其他圬工砌體。由于糙率減少,渠道流速可達(dá)1.0m/s(一般土渠不大于0.8m/s),因此其斷面較土渠大大減小,從而達(dá)到節(jié)地、節(jié)水的效果。(3)暗渠是指在地面以下的輸水渠道,主要有管道、涵洞,一般均為有壓,其強(qiáng)度必須滿足內(nèi)水壓力和地面荷載的作用。暗渠斷面設(shè)計(jì),主要確定管徑、抽水站壓力水池高程、各個(gè)放水井的標(biāo)高以及管道內(nèi)壓力。
2.低壓管道技術(shù)
低壓管道技術(shù)是以地埋管道代替溝渠,將低壓水輸送到田間農(nóng)田的一種灌溉新技術(shù),與土渠灌溉相比可節(jié)約水量25.5%~40%,平均為32.8%,減少渠灌占地10%。一是采用田間固定或移動(dòng)的管網(wǎng),采用退水管法澆地;二是采用田間明渠輸水溝灌水,在田間進(jìn)行畦灌、溝灌等地面灌水方法。具有造價(jià)低廉、快速輸水和便于管理等優(yōu)點(diǎn)。
3.改變灌區(qū)種植結(jié)構(gòu)