柏鶴鳴
(遼寧省觀音閣水庫管理局,遼寧本溪117100)
渾沙灌區續建配套與節水改造的必要性和可行性
柏鶴鳴
(遼寧省觀音閣水庫管理局,遼寧本溪117100)
由于灌區渠道及建筑物工程年久失修,渠道漏水及輸水損失量大,渠系水有效利用系數逐年降低,造成灌區供水量不足,不僅浪費水量又嚴重影響了灌區及周邊的農業生產的發展。為了保證灌區能夠正常及時供水,適時進行農業灌溉,切實提高糧食產量,增加農民收入,因而灌區改造是勢在必行的。
渾沙灌區;改造;可行性;必要性
渾沙灌區位于沈陽市西南,總土地面積為608 km2。灌區有效灌溉面積2.55萬hm2。灌區多年平均降水量為717mm,多年平均氣溫為7.4℃,渾沙灌區地形屬平原地區,地勢平坦,東北向西南傾斜。南北向地面坡降為1/2000~1/3700,東西向坡降為1/1400~1/3800,北部較陡,南部較緩。
灌區每年用大伙房水庫水1.660億m3,區間徑流1.182億m3(包括灌區內徑流量和水田回歸水)。地下水資源流量3.25億m3,地下水可開發的淺層淡水量為2.2億m3,地下水可利用量1.54億m3。灌區總土地面積6.08萬hm2,其中:耕地面積4.67萬hm2,居民占地0.71萬hm2,河道、湖、塘面積0.44萬hm2,其它面積0.25萬hm2。渾沙灌區有效灌溉面積2.55萬hm2。
灌區內有干、分干、支渠3級渠道,長為323.9 km。灌區的渠道和建筑物,經過了50 a的運轉,已嚴重老化,需要對其進行改造,總干渠上部分地段實施襯砌,渠系水利用系數僅0.5。建筑物目前均處于維持狀態,整個建筑物僅有35%的處于完好狀態。難以適應現行的灌溉制度,阻礙了農業生產。
4.1 渠系建筑物設計標準低、施工質量差
由于灌區開發時處于大躍進年代,依靠群眾運動的施工方法,提倡大干、快上,忽視質量標準。修建了不少的臨時工程、半永久性工程,以后由于資金比較緊缺,一部分工程一直運行到現在。在50多年的運行中只有少部分經過改造,大部分已嚴重破損。如六分干節制閘、各支渠進水的翼墻均為漿砌石結構,由于年久失修,閘體傾斜、倒塌,基礎變形,閘底板斷裂,漏水嚴重,閘兩側的翼墻破損嚴重,混凝土脫落,鋼筋裸露墻體殘缺不全,造成跑水危及建筑物安全。消力池及海漫破壞,滲漏現象十分普遍。
4.2 建筑物及渠道嚴重老化失修,渠道輸水能力低
建筑物的老化失修,致使過水能力降低,如六分干入新興橋的上游的一處倒虹吸,由于多年沒進行清淤,里面淤積厚度幾乎達到圓管的半徑深了,現在過流能力,只有原設計流量的1/2左右。據統計:目前灌區渠系建筑物的壞損率達65%,90%以上的建筑物目前均處于維持狀態。灌區的六分干渠下游段受水流沖涮,渠堤坍塌嚴重,渠堤受到破壞,已無渠道形狀,渠底淤積厚度達0.6 m左右。受水流沖刷,大部分堤坡坍塌。各引支渠道淤積嚴重,使渠道過水斷面減小,過流能力只能達到原設計的70%左右,
嚴重阻礙了灌區的正常供水,耽誤農時,影響農業生產的發展,損害群眾基本利益[1]。
4.3 渠道變形,滲漏嚴重
渠道多年運行受水流沖涮,渠堤缺乏有效的維護,堤頂坍塌,邊坡變形,十分普遍。如六分干的六三引支渠道,由于洪水的沖涮與堤土坍塌使渠道斷面縮小,引支末端基本沒有渠道,嚴重影響渠道輸水。
4.4 灌區的渠道工程及渠系建筑物配套不全,不能充分發揮效益
灌區現有的閘門和啟閉機,均為陳舊老化設備,木制閘門、手搖啟閉機占全灌區閘門和啟閉設備的90%以上。閘門破損嚴重,漏水、滲水。啟閉機的絲桿彎曲變形,上下啟動困難,影響灌區正常運行。這種人工啟閉設備,不適應當前灌區供水的需要。灌區內部分支渠、斗渠,閘門破壞已無法使用,有的支渠、斗渠連閘門也沒有了。由于配套不全,工程老化失修,勉強維持低標準運行,嚴重影響農業生產。
4.5 灌區的排水干溝不暢
灌區內共有3條總干溝,從灌區開始通水后至今從未進行過整治,而且當時修建時其標準又不高,經過多年的淤積,雜草叢生,排水溝沿邊塌方,嚴重阻水。多年不進行清淤,排水溝的排水斷面逐年減少,嚴重影響排水能力,造成部分水田內澇。
4.6 灌區管理
灌區管理體制落后,機構臃腫,人員多,水費偏低,水費收入不能滿足灌區運行要求,每年虧損為100萬元。灌區內基本無自動化控制,全靠人工控制管理,管理已嚴重制約了灌區的發展。
4.7 水資源問題
渾沙灌區所取用的主要是大伙房水庫經渾河閘引入灌區水。水質滿足灌溉用水標準,引用庫水灌溉的水田水溫高,對水稻生產極為有利。但是隨著工業發展,城市人口增加,城鎮規模擴大,工業生產用水和人民生活用水的不斷增加,加之灌區內渠道滲漏量較大,渠系建筑物老化,地表水灌溉利用系數降低,如維持水田生產,必將使機電井灌溉面積逐年增加,用水矛盾日益突出。
規劃改造后的渾沙灌區渠系骨干工程由1條總干渠、8條分干渠、68條主要支渠及3條排水干溝、8條排水分干溝和42條排水支溝組成。根據建筑物的運行情況及壞損程度,本次規劃共改擴建渠系建筑物293座。支渠以上渠道防滲長度為43.677 km,襯砌面積251.3萬m2。田間工程采用混凝土U型槽型式襯砌農渠長度1 246 km,襯砌面積187萬m2,排水工程9座。改造灌溉渠系建筑物共293座。
6.1 項目區骨干工程在灌區中的地位和作用
水利骨干工程在灌溉中具有突出重要的地位,渾沙灌區范圍內2.31萬hm2水田全部由骨干工程控制。骨干工程能否發揮作用,將直接影響其它工程的運行及灌區正常供水。骨干工程是其他建筑物正常運行的基本保證。某種意義上骨干工程的好壞,決定了灌區農作物產量的高低。也影響到當地人民的生產、生活和社會穩定。
6.2 項目骨干工程存在的主要問題
1)建筑物及渠道老化失修,渠道淤積嚴重。灌區開發時資金比較緊缺,當時修了不少臨時工程和半永久性工程,有的一直保留到現在,大部分已嚴重老化失修,閘體傾斜,啟閉機軸變曲,翼墻倒塌,消力池、海漫壞損,漏水嚴重。據統計,目前灌區渠系建筑物的壞損率達65%,90%以上的建筑物處于維持狀態。其中六分干渠堤大部分均已坍塌,建筑物也無法正常運行。骨干渠道均為土渠,滲漏較為嚴重,輸水損失大,渠堤滑坡、坍塌。渠道淤積,過水斷面小,使渠道輸水能力降低,渠系水利用系數僅為0.5左右。另外因為多年淤積,下游已有很多渠道己無法供水,有很多水田已改為旱田。
2)灌區的渠道工程與建筑物配套不全,不能充分發揮工程作用。灌區現有的閘門和啟閉機,均已陳舊老化、木制閘門、手搖啟閉機占全灌區閘門和啟閉設備的95%以上。閘門破損嚴重,漏水、滲水;啟閉機絲杠彎曲變形,啟閉困難。由于工程配套不全及老化失修,勉強維持低標準運行,嚴重影響農業生產。
3)由于灌溉方式轉變,現有的工程設施已無法滿足供水要求,尤其是適應不了當前集中用水的要求。灌區原有的渠道及建筑物都是按泡田期為15 a標準設計的,而現在泡田期為10 d左右,按灌區現有的工程設施供水,勢必耽誤農時,影響農業生產。
6.3 項目建設的必要性和可行性
6.3.1 必要性
渾沙灌區自建成以來,為保障糧食安全作出了巨大貢獻。隨著國民經濟的發展,國家大力提倡提高灌溉水利用率,對水利基礎設施的標準要求越來越高,現有水利工程已遠不能適應灌溉發展的要求。主要表現在:
1)六分干及其引支渠道滲漏嚴重,輸水損失大。
六分干原有灌溉面積0.29萬hm2,現有灌溉面積0.21萬hm2,恢復0.08萬hm2。六分干及其引支渠道滲漏嚴重。由于耕作方式的改進,泡田插秧時間比較集中,大伙房水庫供水方式為泡插期間大流量短歷時集中供水。渠道土質為砂壤土,滲漏嚴重,使引水量的損失很大,因供水不足,以電井補水,也加大了種植成本。
2)部分建筑物老化失修嚴重。新開口分干始建于“文革期間”,是一夜形成的產物。現有建筑物有的破損已相當嚴重,如:六分干及其引支上的部分農橋,王秀引支、新興1斗、新興2斗等閘門。
3)水費過低遠未達到成本水費,運行管理困難,人員過多,管理粗放,配合灌區續建配套與節水改造,運用市場機制對灌區的管理體制和運行機制實行改革。新的機制不僅將會給農村水利工作注入新的活力,而且充分調動廣大農民的積極性,有力地推動農村水利事業的發展。
4)水利要為全面建設小康社會提供有力支撐和保障。農業是用水大戶,采取節水灌溉,減少水資源的浪費,是經濟社會可持續發展的必然要求。建設我國農業節水體系,實現在農業用水總量不增加的情況下,保護和提高糧食綜合生產能力,滿足人口和經濟發展需求的目標。同時,把節水和農業結構調整,優勢農業區域發展有機結合起來,有利于促進農業現代化的發展。在項目區通過提高灌溉用水效率部分緩解了用水矛盾。改善灌溉面積,為當地農業、農村經濟發展提供了有力的支撐和保障。工程的老化,導致了提水輸水能力的不足,如維持生產,將迫使補水井數量增加,最終導致地下水位下降,并將出現漏斗,地下水資源潰乏,水環境將遭到很大破壞,使土壤性質改變,造成飲用水污染,使用電井又使農民增加了經濟負擔,所以保護渾沙灌區范圍內的地下水資源,實施續建配套與節水改造,提高灌區渠道的輸水能力,使現有機電補水井的灌溉面積恢復為自流灌溉面積,達到本地區水資源可持續利用和農業可持續發展是非常必要的。同時還有適宜灌區可持續發展的條件,主要有:
1)灌區低洼易澇,適宜水稻種植。渾沙灌區因工程老化,渠道滲漏損失嚴重,供水能力不能滿足要求,灌溉保證率低,致使部分地塊供水困難,而渾沙灌區地勢低洼土壤鹽堿度高,特別適合水稻生長。因此,實施灌區續建配套與節水改造,可以提高灌溉保證率和水資源有效利用率,提高水稻產量,增加農民收入。
2)發展地區經濟,維護社會穩定的需要。渾沙灌區人口總數35.47萬人,農業人口23.11萬人,大部分以農業生產為主,當地水田種植有40多年的歷史,長期以來,人們積累了豐富的水稻種植經驗,渾沙灌區優質米生產已成規模,水田在渾沙灌區農業生產中占有重要地位,水利工程嚴重老化的現狀是制約當地農業生產的一個主要因素,也是限制當地農業發展的一個決定性因素,所以灌區的續建配套與節水改造是促進本地區經濟發展,維護社會穩定的重要保證。
3)續建配套與節水改造,是農業現代化的需要,是灌區可持續發展的需要。但渾沙灌區要實現現代化,必須加強水利基礎設施建設,實施以節水為中心的續建配套建設。
6.3.2 可行性
當前加強農業基礎設施建設發展節水農業,提高水的利用率,強化灌區“高產、優質、高效”農業和可持續發展,在各級黨委和政府中已經形成共識。政府和群眾對灌區建設極為重視,群眾節水意識明顯增強。節水灌溉技術水平已比較成熟,已得到廣泛應用。渾沙灌區續建配套與節水改造工作是在水利水電規劃設計總院審定的《渾沙灌區續建配套與節水改造規劃》基礎上進行的。該規劃是在大量調研基礎上,經過上下結合充分論證后編制,因此在技術上是可行的。
渾沙灌區續建配套與節水改造,已勢在必行,工程改造后,可改變中低產田現狀,平均每畝可增加產量100kg,渾沙灌區增產增收的潛力是很大的,改造后農民增產增收,集體實力增強,促進地區經濟持續發展,其經濟、社會、生態效益顯著。
[1]李玖穎,劉明.黑龍江省大型灌區改革情況綜述[J].黑龍江水利科技,2006,34(03):160.
S274
B
2014-10-31
柏鶴鳴(1982-),女,遼寧本溪人,助理工程師,從事土木工程工作。
1007-7596(2015)06-0122-03