小型農田水利工程存在的問題與改造方案研究

陸占敏

（淮南市潘集區湯漁湖電力排灌站,安徽 淮南 232082）

通過多年持續不懈努力,淮南市潘集區小型水利工程建設和管理取得積極成效,但建設標準低、工程老化失修、管護不到位等問題依然突出,仍是制約農業農村發展的薄弱環節。隨著土地流轉規模擴大和新型農業生產經營主體發展壯大,迫切需要通過深化改革創新,探索建立與集約化、專業化、組織化、社會化的現代農業經營體系相適應的小型水利工程建設管理機制,更好發揮小型水利工程效益,促進農業農村穩定發展。

1 工程概況

1.1 自然概況

潘集區地處淮河中游,黃淮海平原的南緣,降雨資料采用淮南市氣象站歷年降雨量,從1955 年～2005 年降雨量分析表明,年最大降雨是1991年,降雨量為1558 mm,年最小降雨是2001年,降雨量為347 mm。多年平均降雨量928.2 mm,按照經驗頻率公式計算,保證率為50%降雨量為930.5 mm,保證率為75%降雨量為768.4 mm,保證率為95%降雨量為591.4 mm。安徽省水利水電勘測設計院地質勘探隊對沿泥河、淮河、黑河等具有代表性的河道進行了工程地質勘察,其特征均為淮北沖積平原的泛濫帶堆積區（條帶狀）,地貌單元較為簡單,地形也較為平坦。潘集區農業灌溉水源主要來自于淮河、泥河、茨淮新河,經淮南市環保部門2008 年夏季監測化驗,水質良好,適應各種農作物灌溉[1]。

1.2 水資源狀況

潘集區可利用的水源有流經的淮河、茨淮新河的過境水,降雨形成的徑流、內河儲蓄的地表水和地下水。潘集區水資源較豐富,南有淮河,北有茨淮新河,中間有泥河,工、農用水均有三河供給,生活采用地下水。茨淮新河和泥河均屬于淮河水系,當遇到干旱水源不足時可從淮河引水。現分析如下：

淮河是潘集區主要灌溉水源。由于淮干在淮南市境內沒有上、下游控制閘,只能用上至魯臺子下至蚌埠閘這一段作為一個大水庫進行水量調節分析,根據淮南市水利規劃設計院分析,保證率為50%的過境水為171.5 億m3,75%的過境水為38.36 億m3,95%的過境水為16.0 億m3。茨淮新河流域面積5632 km2,75%的過境水為5.04 億m3,95%的過境水為2.1 億m3。

淮南市范圍內沒有設徑流站,根據淮南市水利局分析,潘集區年均降雨量為932.2 mm,年徑流深237.2 mm,年均徑流系數為0.27,50%保證率年徑流量為1.27 億m3,75%保證率年徑流量為0.78 億m3,90%保證率年徑流量為0.35 億m3。潘集區現有泥河、架河、黑河等內河,全長68.2 km,蓄水量為0.899 億m3；現有大溝29 條,長168 km,蓄水量為0.016 億m3；盧溝洼、戴家湖等蓄水量為0.027 億m3；塘壩蓄水0.008 億m3。內河總蓄水量為0.95 億m3,其中:泥河蓄水量為0.46 億m3。區過境水、地下水、地表水均為供大于求,滿足全區工、農業生產的需求。見表1。

表1 供水量與消耗量對比表

1.3 水旱災害情況

（1）洪澇災害：經統計,建國以來,淮河田家庵水位達23.0 m以上共發生11 次,平均5.5 年發生一次洪澇災害,隨著全球氣候變暖,氣候變化異常,2003年、2005年、2007年連續發生大的洪澇災害,給我區工農業生產帶來很大損失。 具體情況見表2。

表2 大水年份受災情況統計表

（2）旱災：建國以來,夏季灌溉期間淮河田家庵水位16.0 m以下共發生5 次,平均10 年發生一次。潘集區雖然南有淮河、北有茨淮新河,中有泥河,但是,如遇到大旱,沿淮架河站和祁集站只能滿足泥河以南灌溉面積,沿茨淮新河古路崗站只能滿足潘集鎮和賀疃鎮灌溉面積。因泥河沒有引水工程,不能從淮河引水,沿泥河十多萬畝農田無水灌溉,沿黑河的泥河鎮、夾溝鎮北部和蘆集鎮西部水資源短缺,存在灌溉難的問題。

2 小型農田水利現狀及存在的問題

2.1 小型農田水利現狀

潘集區現有耕地面積45.3 萬畝。截止2015 年潘集區現有大溝28 條,全長168.5 km,中溝95 條,長260 km；干渠11 條,長63.0 km,支渠78 條,長183 km,斗農渠（溝）千余條,配套工程萬余座；興建各類排灌站222 座,容量4.62 萬kW；建設萬畝以上灌區8 個；現有采煤塌陷地面積6.0 萬畝；現發展有效灌溉面積45.66 萬畝,除澇面積15.47 萬畝。

2.2 小型泵站水閘現狀

目前潘集區共有排灌泵站222 座,分布在潘集區11 個鄉鎮街道,總裝機流量376.48 m3/s,裝機容量46175.4 kW。潘集區泵站的分布見表3。

表3 潘集區泵站工程匯總表

目前潘集區共有過閘流量1 m3/s以上的水閘120 座,總過閘流量為826.59 m3/s。潘集區現有水閘分布匯見表4。

表4 潘集區現有水閘匯總表

2.3 小型農田水利工程存在的問題

2.3.1 小型泵站存在的問題

（1）站首工程破舊不堪：泵站機房、管理房因使用時間過長,出現門窗腐蝕、屋面損壞等現象。大多數泵站并無進、出水池,進水管直接插入引水溝抽水,現因雜草纏繞、泥土淤積已無法正常引水。

（2）生產及管理水平滯后：隨著潘集區農業的不斷發展,各灌區農業產業結構調整的步伐不斷擴大,優質糧和蔬菜基地及水產養殖業的迅速發展,給各站提出了更高的要求,因此,為了保證農業排灌,并為職工營造安全舒適的工作環境,達到“安全、高效、低耗、增產”的目標,必須對老化的機泵設備進行技術改造。

2.3.2 小型水閘存在的問題

規模以下水閘部分為圬工結構,結構老化較嚴重。現狀水閘工程大多數建于上世紀六十年代至八十年代,原建多為砌石圬工結構。這些圬工結構水閘,經30 年～50 年的運行,結構老化,因長期水流沖刷或水毀損壞較嚴重,不同程度地存在滲漏現象,存在安全運行隱患。部分早期修建的鋼筋混凝土結構水閘,也存在結構老化,水毀損壞較嚴重等問題。

2.3.3 中小型灌區存在的問題

提水灌區渠首提、引水等骨干工程提引水能力不足。主要是渠首提水站存在設備老化、工效低、能耗高等主要問題,提水能力不足；部分引水閘（涵）工程引水能力不足。骨干渠系淤塞、阻水較嚴重。由于管理能力不足,加上使用時間較長,很多骨干渠系積淤嚴重,流量無法達到排灌要求。配套建構筑物老化,存在安全隱患。大多數配套建構筑物由于建設較早,使用時間過長,出現墻體開裂、基礎不均勻沉降等問題,無法保證使用安全。管理制度不全。鎮（鄉）管理泵站一般由鎮（鄉）政府代管或政府委派當地群眾管理,機械設備維護管理不到位,設備完好率較低,控制運用較為隨意,管理水平較低。

2.3.4 塘壩與河溝存在的問題

控制運用不便。壩體質量較差,存在滲漏現象；無溢流、放水等配套設施,或溢流、放水等配套設施過于簡易,控制運用不便；管理制度不全,利用率低。現狀塘壩工程均由村民組管理,無管理經費來源,管理粗放,調度運用隨意,塘壩的綜合利用效益得不到充分發揮。由于水流長期沖刷等,部分溝河岸坡坍塌,岸坡穩定性較差；河堤、撇洪溝堤等斷面標準不足,防洪能力較低,防洪能力不足10年一遇的較多；村莊附近的溝河岸坡生活垃圾隨意堆放,環境質量較差。

溝河現有橋、涵、閘等配套建筑物多數建于上世紀六七十年代,結構簡易,質量較差,經40余年的運用,普遍存在結構老化、破損、水毀等主要問題；部分建筑物過流孔徑不足,加之底部淤積,束水嚴重；已建配套建筑物尚不完善。現狀橋、涵、閘等配套建筑物完好率約40%～50%。

2.3.5 末級灌排系統存在的問題

渠系配套不完善,現有的末級灌排系統中仍存在“空白區”,部分耕地無法得到有效的灌溉,因此應對渠系工程進行恢復完善、新建配套,解決農田水利“最后一公里”的問題。已修建的末級灌排系統中,大多數存在積淤、雜草叢生、垃圾亂堆的現象,嚴重影響渠系的排灌能力,無法滿足使用要求。末級灌排系統配套橋、涵、閘等建筑物工程配套尚不完善。有很多渠系因未設置橋、涵,影響田間交通,農民為運送種子化肥到田間自行用木板搭橋通行。

3 工程施工技術改造關鍵技術

3.1 土方工程

施工前準備。做好土方工程是整個工程的基礎,它不僅要求土層堅固密實,而且要達到設計要求。渠基清理：利用挖掘機、推土機和人工將原渠坡上的草皮、樹根及渠底淤泥清理到制定的地點。

土方回填。在未填土之前用若干木樁確定邊線,并在樁上用紅漆標上尺寸,然后用推土機將土料推到所需位置,每推20 cm～25 cm土層,進行壓實。經過試驗合格后再進行下道工序。為使土料碾壓密實均勻,施工前將攤鋪的土料用機械翻松破碎,同時測定土料含水量及粒徑,直到土料粒徑及含水量均達到規定的控制范圍內,再進行推土機整平。填料碾壓。碾壓前,工作面布置應該注意整面施工,實行統一管理,統一整平、統一碾壓,減少接縫。本工程根據土質特性選用59 kW推土機碾壓。渠身填筑整修。選擇黏土分層鋪設,分層壓實,并且要預留10 cm厚的土層,以便今后鏟坡,鏟坡采用人員鏟坡,修整后的渠槽要與設計的標準完全一致,做到面平、線直,即兩內坡、兩渠頂和渠底要平,兩底角線,兩外角線及四條渠頂線要直。

3.2 砼澆筑工程

（1）砼生產程序：攪拌好的砼塌落高度要控制在50 mm～70 mm之間。冬季施工要加入適量的防凍劑等保暖措施；再次是將攪拌好的砼用翻斗車運往施工現場,砼運輸工程中不宜路程較遠,以防止砼離折現場,更不允許初凝之后再使用,做到邊攪拌邊澆灌,以保證砼質量。

（2）砼澆筑程序：修土渠,壓實成形的土渠并不完全規則,需用人工進一步整修,整修前用繩子將兩頂線、兩底線、兩邊線固定,用人工產品,使土渠完全達到設計圖要求。

（3）立鋼模并固定：土渠整修好開始立模,按照工程設計要求設5 m一道伸縮縫,模具采用打樁固定的辦法。1∶1∶4填瀝青砂漿止水。養護：砼澆筑后用草袋覆蓋,12 h后進行灑水養護,養護時間為28 天,如冬季施工應在砼中加入適當的防凍劑和保暖措施。

4 結語

小型農田水利工程建設質量和農業經濟發展態勢、廣大農戶收入水平密切相關。為最大限度地提升水利工程建設質量,一定要綜合多方面因素建立健全質量管理體系,整體優化工程建設質量小型農田水利工程的施工建設與管理對農業現代化的發展將會起到至關重要的作用。因此,作為小型灌溉水利工程建設和運行的職能部門,有效改善灌區生態環境,推動農村經濟快速發展。