大功引黃灌區(qū)引水渠建設(shè)的必要性和可行性

陳菲菲,王彥莉,佛芝樺

(封丘縣水利局，河南 封丘 453300)

1 引水渠

水利工程是國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施，在抵御水旱災(zāi)害、保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、促進(jìn)水資源的可持續(xù)利用和保護(hù)生態(tài)環(huán)境等方面發(fā)揮著重要作用。引水渠是水利工程中連通水源、排水區(qū)與泵房的重要構(gòu)筑物，通常分為自動(dòng)調(diào)節(jié)能力和無(wú)自動(dòng)調(diào)節(jié)能力兩種：有自動(dòng)調(diào)節(jié)能力的引渠的主要特點(diǎn)是渠頂不是按一定的坡降沿渠逐漸降低的，而是水平的或者是逐漸升高的。無(wú)自動(dòng)調(diào)節(jié)能力的引渠是渠頂沿渠有一定的坡降，其值一般與渠底坡降相同。灌區(qū)一般會(huì)選有調(diào)節(jié)能力的引渠，布置在深挖方中。

2 引水渠的作用

①引水渠可以縮短灌區(qū)與泵房的距離，減小輸水管道的長(zhǎng)度，減少能量損耗和節(jié)省工程投資。②通過(guò)加強(qiáng)引水渠的建設(shè)，能夠更好地為人民謀福祉，起到進(jìn)行水源調(diào)配、發(fā)電、農(nóng)業(yè)灌溉等方面的作用。③可以避免水源與泵房直接接觸，這樣就簡(jiǎn)化泵房結(jié)構(gòu)，便于施工。④對(duì)于多泥沙的水源，水位變幅較大，引水渠可以提供設(shè)置沉沙池的場(chǎng)地，節(jié)省成本。

3 工程概況

3.1 自然概況

封丘縣位于豫北平原東部，新鄉(xiāng)市東南隅，東、南方向緊臨黃河，與開(kāi)封市、蘭考縣隔河相望，北和東北與滑縣、長(zhǎng)垣毗鄰，西和西南與延津縣、原陽(yáng)縣接壤。

大功引黃灌區(qū)位于河南省黃河以北的豫北平原，東經(jīng)114°23′30″～114°58′30″，北緯35°0′0″～36°3′20″之間。范圍包括新鄉(xiāng)市的封丘、長(zhǎng)垣兩縣和安陽(yáng)市的滑縣、內(nèi)黃兩縣。

灌區(qū)屬于黃河流域，以太行堤為界，太行堤以南屬于天然文巖渠流域，太行堤以北屬于金堤河流域。灌區(qū)南部以黃河大堤為界，東部以金堤河流域黃莊河為界，西部以大功總干渠回灌邊緣為界，北部近期以金堤河為界。

項(xiàng)目區(qū)位于封丘縣荊隆宮鄉(xiāng)，距縣城約20 km，東與陳橋鎮(zhèn)相連，南與開(kāi)封隔河相望，西與原陽(yáng)縣接壤，北與城關(guān)鄉(xiāng)為鄰。農(nóng)作物以小麥、玉米為主，經(jīng)濟(jì)作物有大豆、花生、棉花等。

3.2 氣象水文

灌區(qū)屬暖溫帶大陸性季風(fēng)型氣候，季風(fēng)進(jìn)退和四季交換較為明顯。灌區(qū)內(nèi)年平均溫度，新鄉(xiāng)市為13.70℃，安陽(yáng)市為13.60℃；最冷為1月份，平均氣溫新鄉(xiāng)市為-1℃，安陽(yáng)市為-2.20℃；極端最低氣溫，新鄉(xiāng)市為-18.90℃，安陽(yáng)市為-21.30℃；最熱為7月份，平均氣溫新鄉(xiāng)市為27℃，安陽(yáng)市為27.50℃；極端最高氣溫新鄉(xiāng)市為42℃，安陽(yáng)市為42.80℃。平均全年無(wú)霜期，新鄉(xiāng)市為214 d，安陽(yáng)市為200 d。灌區(qū)平均地溫16.50℃，一般在11月份開(kāi)始結(jié)凍，次年2月上旬解凍，全年封凍時(shí)約為70 d，一般凍土深度在10 cm左右，表層土是溫1月份平均最低為-6.90℃，7月份最高為45.80℃。

灌區(qū)水資源主要為黃河水源、降雨、淺層地下水，以黃河水源為主。灌區(qū)范圍內(nèi)多年平均降水量，新鄉(xiāng)市為572.10 mm，安陽(yáng)市為559.30 mm。由于降雨集中，灌區(qū)內(nèi)無(wú)有效攔蓄設(shè)施，且降雨徑流時(shí)間短，因此大部分地面徑流不能利用。黃河水源穩(wěn)定可靠，3條引水渠順河街、三姓莊、東大功長(zhǎng)期靠引用黃河水。灌區(qū)年分配引黃水量5.60億m3。由于黃河側(cè)滲補(bǔ)給，靠近黃河的封丘、長(zhǎng)垣兩縣淺層地下水儲(chǔ)量較豐富。

3.3 地形地貌

灌區(qū)屬黃河沖積平原，地勢(shì)西南高，東北低，地面坡降1/5 000～1/7 000，海拔76.20～57.40 m。受黃河遷徙泛濫的影響，遺留故道、竄溝、坡洼、沙丘很多，地形起伏，緩陡相間，變化比較復(fù)雜。

3.4 土壤及地下水

封丘縣區(qū)土壤主要分布有沙土和壤土。輕壤土分布在封丘縣東部和南部，面積509.50 km2，占總面積的42.40%；中壤土分布在縣中部，面積180.30 km2，占總面積15%；沙壤土分布在東北部，面積300.50 km2，占總面積25%；沙土分布在縣北部、東部和局部地區(qū)，面積211.55 km2，占總面積17.60%。

3.5 地質(zhì)

封丘縣地處新華夏系第二沉降帶中部，構(gòu)造形跡以斷裂為主，均呈隱伏斷裂，被第四系所覆蓋。新華夏系斷裂有湯東斷裂、長(zhǎng)垣斷裂和黃河斷裂；北西西向斷裂有新鄉(xiāng)-商丘斷裂和鄭州-開(kāi)封斷裂。

3.6 河流

灌區(qū)內(nèi)排水河道屬于黃河水系，以太行堤為界，以南屬天然文巖渠流域，以北屬金堤河流域。

天然文巖渠總流域面積2 541 km2，其中，天然渠在張光以上流域面積為455.50 km2，文巖渠在裴固以上流域面積為1 444 km2，流經(jīng)原陽(yáng)、延津、封丘、長(zhǎng)垣和濮陽(yáng)縣，于濮陽(yáng)渠村注入黃河。流域內(nèi)支流眾多，經(jīng)多次治理已形成比較完整的排水系統(tǒng)。

金堤河流經(jīng)新鄉(xiāng)、延津、長(zhǎng)垣、滑縣、濮陽(yáng)、范縣到臺(tái)前縣張莊入黃河，是一條大型排水河道。滑縣段金堤河長(zhǎng)32.50 km，至五爺廟出滑縣境，五爺廟以上流域面積1 659 km2。灌區(qū)內(nèi)主要排水支流有黃莊河、柳青河、城關(guān)河、賈公河、長(zhǎng)虹渠等。

4 項(xiàng)目區(qū)現(xiàn)狀及存在問(wèn)題

引水渠在灌區(qū)中占主導(dǎo)地位，擔(dān)負(fù)著把灌溉用水及時(shí)定量的輸送到下一級(jí)渠道的任務(wù)，直接影響著工程效益的發(fā)揮。

4.1 順河街引水渠上段

順河街引水渠閘前段(樁號(hào)0+000至防沙閘前樁號(hào)1+200)總長(zhǎng)度1.20 km，原設(shè)計(jì)流量23.30 m3/s，兩岸現(xiàn)狀地面高程84.48～79.81m，渠底寬5～11m，渠深4.50～7.60 m，渠底高程77.95～76.38 m，邊坡1：0.50～1∶3.30。

順河街引水渠閘前段(樁號(hào)0+300～0+750)左岸現(xiàn)狀土路寬4 m左右，長(zhǎng)450 m；其他渠段左、右岸均沒(méi)有道路，無(wú)法滿(mǎn)足施工交通需要。

順河街引水渠閘后段(防沙閘后樁號(hào)0+000至于店進(jìn)水閘樁號(hào)3+159)總長(zhǎng)度3.16 km，原設(shè)計(jì)流量23.30 m3/s，兩岸現(xiàn)狀地面高程83.13～74.06 m，渠底寬8～12 m，渠深3.50～6.00m，渠底高程77.20～76.10m，邊坡1∶1～1∶3。

順河街引水渠閘后段右岸現(xiàn)狀全部為混凝土路，寬40 m左右的，能夠滿(mǎn)足該引水渠管理時(shí)的交通要求。

近年來(lái)黃河因調(diào)水調(diào)沙，致使主河槽下切，造成順河街引水渠達(dá)不到設(shè)計(jì)流量，渠段邊坡陡至1∶0.50，加上渠道淤積嚴(yán)重，常常出現(xiàn)下游渠道無(wú)水的現(xiàn)象，造成下游農(nóng)田無(wú)法進(jìn)行有效的灌溉。因此，急需對(duì)順河街引水渠上段進(jìn)行清淤疏浚。見(jiàn)圖1。

圖1 順河街引水渠現(xiàn)狀圖

4.2 于店引水渠

于店引水渠(于店進(jìn)水閘樁號(hào)0+000至于店穿堤閘2+858)總長(zhǎng)度2.86 km，原設(shè)計(jì)流量10 m3/s，兩岸現(xiàn)狀地面高程82.94～73.85 m，渠底寬0～14.50 m，渠深2.00～7.20 m，渠底高程75.60～73.65 m，邊坡1∶0.35～1∶2.50。

于店引水渠右岸現(xiàn)狀土路寬4 m左右，長(zhǎng)僅50余米，其他渠段沒(méi)有道路，引水渠運(yùn)行時(shí)，管理不便。

該渠道通過(guò)于店進(jìn)水閘取水，現(xiàn)狀渠道淤積嚴(yán)重，渠段邊坡陡至1∶0.35，兩岸無(wú)堤防及呈不規(guī)則狀。因此，急需對(duì)于店引水渠進(jìn)行清淤疏浚和堤防加固。見(jiàn)圖2。

圖2 于店引水渠現(xiàn)狀圖

5 工程建設(shè)的必要性

近年來(lái)，受全球氣候影響，中國(guó)黃河流域降雨偏少，黃河調(diào)水沖沙，黃河主河槽下切，灌區(qū)黃河河務(wù)部門(mén)引水限制，水資源緊缺狀況日趨嚴(yán)重。據(jù)有關(guān)資料計(jì)算封丘縣人均占有水資源369 m3，年畝均占有水資源153 m3，僅為全國(guó)人均水資源量的17%和畝均水資源量的9%。隨著沿黃地區(qū)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迅猛發(fā)展，致使工農(nóng)業(yè)用水供需受到嚴(yán)重影響。因此，為使有限的水資源發(fā)揮最大的經(jīng)濟(jì)效益，就必須走節(jié)水灌溉發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的道路。

灌區(qū)以種植小麥、玉米、油料作物和水稻為主，需灌溉農(nóng)田較多。由于自然條件和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件較差，農(nóng)作物產(chǎn)量低。灌區(qū)內(nèi)淺層地下水資源較貧乏，無(wú)良好含水層，特別是在灌區(qū)中部有大片貧苦水區(qū)，地下水含氟，鎂量高，礦化度為1～3 g/l，最大礦化度可達(dá)6 g/1，不適宜農(nóng)業(yè)灌溉和生活飲用，且地面以下300 m內(nèi)無(wú)淡水層。因此，發(fā)展引黃灌溉對(duì)該地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有非常重要的意義。

順河街引水渠上段和于店引水渠邊坡較陡，淤積嚴(yán)重，常常出現(xiàn)下游渠道無(wú)水的現(xiàn)象，造成下游農(nóng)田無(wú)法進(jìn)行有效的灌溉。急需對(duì)順河街引水渠上段進(jìn)行清淤疏浚，對(duì)于店引水渠進(jìn)行清淤疏浚和堤防加固。

為了提高水資源利用率，恢復(fù)下游渠道的灌溉功能，搞好農(nóng)田水利基本建設(shè)，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)的健康持續(xù)發(fā)展，對(duì)順河街引水渠上段、于店引水渠進(jìn)行清淤治理，具有重要的意義。項(xiàng)目的實(shí)施，不僅可以在有限的水資源條件下，進(jìn)一步提高引水效率，恢復(fù)農(nóng)業(yè)灌溉面積，而且通過(guò)本項(xiàng)目建設(shè)，也有利于調(diào)整區(qū)域農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)，優(yōu)化耕作技術(shù)、耕作制度，改善區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件。實(shí)施該項(xiàng)目對(duì)解決灌區(qū)灌溉用水矛盾，滿(mǎn)足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水需求、促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高人民生活水平等方面，都是非常必要和迫切的。

6 工程建設(shè)的可行性

項(xiàng)目區(qū)自引黃灌溉以來(lái)，當(dāng)?shù)厝罕娛芤娲螅瑢?duì)于項(xiàng)目區(qū)工程配套改造建設(shè)，當(dāng)?shù)卣腿罕姡J(rèn)識(shí)到位，要求迫切，積極性高，勞動(dòng)力資源充足，為本項(xiàng)目的建設(shè)提供了良好的社會(huì)支持。

資金管理有保障。通過(guò)歷年水利工程的建設(shè)，封丘縣政府對(duì)專(zhuān)項(xiàng)資金的使用及管理形成了比較規(guī)范、切實(shí)可行的資金管理方案，實(shí)行縣級(jí)財(cái)政報(bào)賬制，建立專(zhuān)賬，專(zhuān)人管理，專(zhuān)款專(zhuān)用。

項(xiàng)目區(qū)交通四通八達(dá)，為項(xiàng)目建設(shè)提供了優(yōu)越的建筑材料購(gòu)供環(huán)境和便利的交通條件。

該項(xiàng)目的建設(shè)，有利于改善當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件、生態(tài)環(huán)境，提高抗御自然災(zāi)害的能力，對(duì)振興區(qū)域經(jīng)濟(jì)、提高糧食產(chǎn)量、增加農(nóng)民收入，具有舉足輕重的作用。

7 結(jié)語(yǔ)

作為一種常見(jiàn)的水利設(shè)施，引水渠在社會(huì)發(fā)展中起著積極的作用。在引水渠長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)營(yíng)過(guò)程，如果重視和維護(hù)不夠，會(huì)容易出現(xiàn)淤積、滲漏等各種問(wèn)題，直接影響到引水渠的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，不能更好地發(fā)揮作用。因此需要采取有效的措施及時(shí)處理。順河街引水渠上段和于店引水渠淤積嚴(yán)重，常常出現(xiàn)下游渠道無(wú)水的現(xiàn)象，因此需要對(duì)順河街引水渠和于店引水渠加強(qiáng)建設(shè)，以便能更好地服務(wù)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展。