王鳳嬌
(白城市水利勘測設計院, 吉林 白城 137000)
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月亮泡東灌區節水改造技術探討
王鳳嬌
(白城市水利勘測設計院, 吉林 白城 137000)
灌區是農業發展的骨干,灌區耕地成為灌區內農村居民的衣食之源,其在我國農業產業化以及農村經濟發展領域,一直具有不可或缺的功用,尤其是在改善區域內生態環境、水土保持等層面,地位極為重要。本文對月亮泡東灌區節水改造技術加以探究,在闡述灌區改造意義的基礎上,重點介紹這一時期月亮泡東灌區節水改造形式,提出一種新型發展方向,即引入現代高新技術、綠色環保、高效低耗、環境友好型的灌區改造發展路徑,包括灌區渠道的防滲節水設計、區域內管道輸水灌溉設計,以及噴灌技術的應用等。
月亮泡; 灌區; 節水改造; 井渠結合
月亮泡東灌區位于吉林省大安市,是一個早期綜合開發利用的中型規模的農業灌區,隨著時間的推移,原有的灌區節水設備、技術已經無法適應新時期農業生產的基本要求。基于此,該灌區需要進一步加強農田水利基本建設,以此來實現抵御自然災害的目的。水利工程在整個農業發展領域,可以稱得上是農業的命脈,換言之,對于該地區來說,只有搞好農田水利基本設施建設,才能從根源上徹底清除季節性自然災難,比如當地以往最常見的旱災等,這是當地農業穩產、高產的基礎性保障。
月亮泡東灌區地處吉林省的西北部,是松嫩平原的腹地,區域內農業產業化發展程度較高。行政區域內土地面積 4879 km2,其中,可耕地面積 132 萬畝,林地面積 93.3萬畝,草地面積 354.5萬畝,水資源充足,農業資源豐富。整個灌區內,包括一江兩河:嫩江和洮兒河、霍林河,整個流域每年過水量大約 208億m3。區域內為溫帶大陸性季風氣候,季節比較分明,冬季寒冷少雪,夏季炎熱多雨。
此次項目改造,以完善水利以及相關的配套設備為主,項目工程在月亮泡鎮境內,地理位置為東經124°00′~124°08′、北緯45°31′~45°44′。此次項目改造分布面積為 200km2, 其中,可耕地面積10萬畝,林地 4.5萬畝,草地 2.1萬畝,其他農業類型用地 13.5 萬畝。大安市月亮泡東灌區最早建成于1975年,從目前情況來看,整個灌區的設計,主要以周邊農田灌溉為主,水源全部來自于月亮湖水庫,最初設計的農田灌溉面積可達 10.02 萬畝。在區域內,現有提水灌溉泵站 1 座 ,灌溉干渠 3 條,總長度20.22km;,斗渠 123 條,總長度 43km ;排水干溝 3 條,總長度 11.61 km;水庫 16 座;水閘 55 座 。該灌區在水利工程總體配套建設層面,覆蓋率為 70% 。
2.1 現存的問題
大安市月亮泡東灌區,目前存在的主要問題是:?年久失修,工程不配套,部分渠道仍為土渠,跑、冒、漏問題嚴重,沒有量測水設備,管理落后等,配套較低,渠道多,但大多無配套建筑物;?該工程經歷時間比較長,完好率低,加之后續的運行維護工程跟不上,導致水資源大量被浪費;除此之外,部分渠道設計不達標,多存在跑、冒、漏等問題;?區域內,不少渠道為土質渠道,沒有相應的襯砌保護措施;?管理工作落后,在日常管理以及自身建設層面,表現在管理理念、應用技術、信息化程度等方面,嚴重限制著灌區的運行與維護;?骨干輸水渠道經多年運行,渠道淤積及渠道破損現象嚴重;渠道土方尚未達標,渠道滲漏嚴重,水資源浪費嚴重。許多建筑物已無法正常使用,需要拆除重建,為滿足灌溉需要還需要配套一些相應建筑物。如果不及時對灌區進行改造,上述問題得不到解決,仍將會浪費大量水資源,影響農民收入增長。
2.2 項目建設總體規劃布置與實現目標
此次針對月亮泡東灌區節水項目工程的設計與改造,以水利部出臺實施的《加快推進農村水利工程建設實施細節》和吉林省水利廳制定下發的《吉林省農業綜合開發辦公室關于開展2016年度農發中型灌區節水改造項目申報的通知》為依據。在改造設計策略上,根據灌區農田實際需求,采取因地制宜、綜合籌劃的方法。除此之外,還需要堅持貫徹以下基本原則: 不破壞當地林地、草地,不過度開墾荒地,不擠占周邊的河道、湖泊。在此基礎上,對灌區內中低產田加以改造。此次改造項目的核心點,是以節水為中心,在生態環境不受破壞的前提下,保證系統能夠長期穩定運作,以便更好地保持區域農業的可持續發展。此次規劃布置的目標,主要是希望通過節水配套改造,進一步改善灌區內農田面積,水田面積改善 1.6萬畝。此次項目改造成功后,灌區農田灌溉水利用率每提升1個百分點,可實現節約水資源22萬m3。
3.1 灌區節水改造對環境影響分析
在該項目改造建設過程中,勢必或多或少對生態環境造成一定的影響,這一點需要相關負責部門做好相應的防范、部署。首先是對灌區周圍地質環境產生的影響。此次灌區節水改造,重點以節水為主,多涉及水利工程施工建設,因此會破壞原有的地貌形態和巖石土體,在這種情況下,原本的天然結構會產生一些環節的地質問題。比較常見的如巖石剝離后加速風化,進而產生水土流失問題。除此之外,在水利配套設施施工中,棄石亂堆放也會引發泥石流,而后續的基坑排水,如果處理不得當也會導致地下水位下降,進而造成地面坍塌。其次是對當地居民生活造成的環境污染問題。比如在施工過程中,施工單位往往為了趕進度、趕工期,在居民集中點使用火藥來施工,造成的噪聲污染、空氣污染是不可避免的。除此之外,施工過程中廢水未經過處理直接排放,也會對周邊環境產生不利影響。
3.2 月亮泡東灌區節水改造特征及其技術方法
在新時期,灌區節水改造作為國家重點提倡和發展的農業經濟項目,具備現代性、信息性、生物性等基本特征。隨著互聯網計算機技術的迅猛發展,生物技術、先進制造技術在該新材料科學研究領域的突破性進展,對于我國北方地區大中型灌區的節水改造工作,產生著深遠的影響,這也決定了今后我國在該領域的基本發展方向,即提升技術水平、提升產品科技含量,以及重視研究開發農業節水綜合性產品技術,加大對綠色環保節能型節水材料及其產品的投入研發。
在技術運用層面上,本文研究以北方地區應用最廣泛的井渠結合節水改造技術為主。它可以將傳統的渠道防滲節水技術、管道輸水灌溉以及噴灌技術加以延伸,趨向一種綜合性的技術演變,在強調有效提高農業經濟效益以及區域內農業水資源利用率的前提下,它所關注的核心點逐步向灌區生態環境質量層面傾斜。對渠道防滲節水技術來說,該施工技術體系比較成熟,使用的材料包括石料、土料、瀝青混凝土、水泥等,目的就是實現工程防滲與節水功能。無論選用何種材料,都有利有弊,以土料為例,優點是投資少、施工簡單,缺點則是抗凍性差、防滲性能差。與渠道防滲節水技術相比,因為當地的地勢地質條件,管道輸水灌溉方式的節水效果十分顯著。基于此,本文結合著前人的相關研究,以及當地實際情況,設計一種“渠道 + 管道”的灌區農田輸配節水系統。具體如下:
此次灌區節水設計的目的,主要是能夠篩選出適合月亮泡東灌區特點的農田輸配水工程。在相關研究設計層面,重點參考《渠道防滲工程技術規范》(SL 18—2004)等標準,專門進行了一些試驗。其中,從123條斗渠中選取了 2條較為典型的斗渠,還選取了4條典型的農渠,從中分別選擇 50m長度的測試段。在測定方法上,采用靜水測定法測定水資源利用系數。測試結果見表1、表2。

表1 典型渠道襯砌前后滲漏損失與水利用系數

表2 三種渠道防滲材料性能對比
根據測試結果來規劃布置該工程項目節水建設的標準,選用最佳的模式。該“渠道 + 管道”的農田輸配水運作模式,在月亮泡東灌區實際建設中,可采用垂直布置的方式。其中,斗渠兩兩之間的間距控制在 600~1000m ;農渠兩兩之間的間距控制在150~300m,毛渠進水口相互間距盡量控制在20m左右。此外,根據表2,建議采用現澆混凝土方式,渠道的襯砌厚度要在6cm以上。
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Discussion on water-saving reform technology in Yueliangpao eastern irrigated area
WANG Fengjiao
(BaichengWaterConservancySurveyandDesignInstitute,Baicheng37000,China)
The irrigated area is the backbone of agricultural development. Irrigated area cultivated land becomes the guarantee source of rural citizens in irrigated area; it always has indispensable function in Chinese agricultural industrialization and rural economic development fields. Its position is extremely important in the aspects of improving ecological environment in the area and keeping soil and water conservation, etc. Water-saving reform technology is explored in eastern irrigated area of Yueliangpao. Based on the state of reform significance in irrigated area, water-saving reform in Yueliangpao eastern irrigated area is mainly introduced during this period, and then provide a new type of development direction, namely introducing modern high technology, green environmental protection, high efficiency and low consumption and environmental friendly irrigated area reform development path, including anti-seepage water saving design in irrigation channel, design of pipeline water transfer irrigation in the region, application of spraying irrigation technology, etc.
Yueliangpao; irrigaed district; water-saving reform; well drainage combination
10.16616/j.cnki.10-1326/TV.2016.04.010
TV52
A
2096-0131(2016)04- 0032- 03