王宏偉
(菏澤市水利勘測設計院,山東 菏澤 274000)
菏澤市是一個農(nóng)業(yè)大市,也是全國主要的農(nóng)副產(chǎn)品生產(chǎn)加工基地之一,6個大型引黃灌區(qū)分別是:閆潭、謝寨、劉莊、楊集、蘇閣、蘇泗莊引黃灌區(qū),總設計灌溉面積356.6萬hm2,占全市耕地面積的30%左右,為菏澤市農(nóng)業(yè)的穩(wěn)定快速發(fā)展提供了強有力的保障。筆者自1999年起就一直從事菏澤市大型灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造前期及具體實施工作,總結其中的經(jīng)驗、教訓及存在的問題,認為有四個方面對做好該項工作較為重要,同時也易被輕視或忽視,現(xiàn)歸納出來,以期對后續(xù)的灌區(qū)改造工作有所幫助。
菏澤市六大引黃灌區(qū)均始建于上世紀六、七十年代,是根據(jù)當時的社會經(jīng)濟、土地資源狀況、水資源狀況等進行規(guī)劃、設計及建設的。經(jīng)過幾十年的發(fā)展,菏澤市無論是社會、經(jīng)濟、環(huán)境條件,還是各種資源均發(fā)生了較大的變化,在進行灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造項目規(guī)劃、設計及組織實施時應對此給予高度重視,以使灌區(qū)改造規(guī)劃、實施更具科學性、針對性和可操作性。
隨著農(nóng)村人口的不斷增加,同時也為了生活、生產(chǎn)方便,農(nóng)民住房建設不斷向原村莊周圍的耕地擴展;城鎮(zhèn)化進程加快,城鎮(zhèn)建設用地一直在增加;菏澤市工業(yè)逐步發(fā)展壯大,再加上大量鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)異軍突起,建設了大量廠房;日東、德商、濟菏、日南等高速公路和其他一、二級公路相繼建設并投入使用。以上方面均需占用大量耕地,從而可能導致灌區(qū)內(nèi)的耕地面積減少。而灌區(qū)內(nèi)原來的一些荒地、鹽堿地現(xiàn)在也都得到了改良,變成了耕地。同時,灌區(qū)的種植結構較原來也發(fā)生了較大變化,復種指數(shù)增加,經(jīng)濟作物種植面積增大。因此,在進行灌區(qū)改造時一定要詳細調(diào)查、分析當?shù)亟?jīng)濟統(tǒng)計資料和中長期土地利用規(guī)劃,重新對灌區(qū)土地資源數(shù)量及其用途進行復核、評價。
菏澤市六大灌區(qū)均為引黃灌區(qū),灌溉水源主要是黃河水,其次有部分地下水、地表水。隨著小浪底水庫的建成使用及國家對黃河水量用水指標分配方案的調(diào)整,菏澤市各灌區(qū)所分得的可用黃河水量相應減少。得益于由工程水利向資源水利、由控制洪水向洪水管理等治水思路的轉變,菏澤市攔蓄工程發(fā)展較快,灌區(qū)可利用的攔蓄雨洪水資源量增加。同時由于企業(yè)排污,造成部分地表水不適于農(nóng)業(yè)灌溉。地下水在近幾年大旱季節(jié)發(fā)揮了重要作用,但由于被大量開采,灌區(qū)地下水水位逐年下降,提水揚程和成本增加,效率降低。因此,應對灌區(qū)水資源的種類、數(shù)量和質(zhì)量重新進行認真復核、評價,掌握灌區(qū)內(nèi)水資源的基本現(xiàn)狀和未來可能的演變趨勢。
由以上分析可知,經(jīng)過幾十年的發(fā)展,灌區(qū)土地資源和水資源狀況均發(fā)生了較大變化。灌區(qū)耕地面積、農(nóng)業(yè)結構、種植結構、復種指數(shù)以及耕作栽培技術等的變化都會引起農(nóng)田灌溉用水量的變化,同時其他部門如工業(yè)、城市生活、生態(tài)環(huán)境、農(nóng)村人畜等用水量大幅度增加,大大改變了灌區(qū)需水態(tài)勢。在進行灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造時,應對灌區(qū)不同水平年的可供水量、土地資源、土地利用結構、作物種植結構以及生活用水、各部門生產(chǎn)用水、環(huán)境用水等進行綜合分析,確定其各自用水次序和不同供水水源的供水次序,進行水土資源平衡分析,從而確定經(jīng)濟合理的水土資源平衡方案。
菏澤市六大引黃灌區(qū)的農(nóng)田灌溉用水的80%~90%來自于黃河水,渠道是其主要輸水通道,渠道防滲是提高渠系水利用系數(shù)的主要方式,也是灌區(qū)節(jié)水改造的主要內(nèi)容之一。
渠道的防滲方式有很多種,按所用材料來分,有土料護面、石料磚料襯砌、混凝土襯砌、塑料薄膜埋設、瀝青護面、復合式防滲等防滲方式。在選擇使用渠道防滲方式時,應綜合考慮各方面因素,首先要滿足國家對大型灌區(qū)節(jié)水改造的總體要求,渠系水利用系數(shù)不應低于0.55;其次要根據(jù)菏澤市當?shù)氐淖匀?、氣候、地形、土質(zhì)及耐久性、材料來源、資金情況等因素,結合各種防滲方式的特點、防滲效果和適用性,進行經(jīng)濟、技術比較,考慮全壽命周期費用,擇優(yōu)選用渠道防滲方式。根據(jù)菏澤市的實際情況和經(jīng)驗教訓,宜優(yōu)選選用混凝土襯砌(現(xiàn)澆或預制)防滲、剛性防護層復合式防滲等渠道防滲方式,防滲效果好,施工方便。同時骨干渠道一般按續(xù)灌方式運行,通水時間長,輸水損失水量一般大于田間渠道輸水損失水量,骨干渠道防滲畝均費用一般小于田間渠道防滲畝均費用。因此,從投入的有效性考慮,大型灌區(qū)的渠道防滲應以骨干渠道為重點。
一方面,由于灌區(qū)土地資源及其使用情況的變化,各渠道控制的灌溉面積可能會和原來不同,從而導致需通過的流量就可能會發(fā)生改變。另一方面,對渠道進行防滲處理后,渠道邊坡可變陡,渠道糙率明顯減小,渠道不沖流速加大,水位降低,可調(diào)整渠道縱斷面,減小渠道橫斷面,既節(jié)水又節(jié)地。
因此,需對渠道縱橫斷面進行計算復核,調(diào)整渠道斷面參數(shù),以適應灌區(qū)改造后的輸水要求,做到經(jīng)濟、實用、合理。
對灌區(qū)進行節(jié)水改造,工程技術人員往往只注重工程措施,而忽視非工程措施。孰不知,在灌區(qū)節(jié)水灌溉改造中,工程措施是基礎,非工程措施是關鍵,二者相輔相成,不可或缺。
應根據(jù)各種作物的需水特點、水資源條件,制定合理的節(jié)水灌溉制度;同時,結合當?shù)刈匀粭l件和農(nóng)業(yè)規(guī)劃,優(yōu)化灌區(qū)作物種植結構,減少高耗水、增加低耗水作物種植面積;根據(jù)當?shù)亟涤?、地下水、黃河水的特點,制定多水源聯(lián)合調(diào)度和運用制度;加強灌區(qū)管理,實行計劃用水,特別是建立用水協(xié)會制度,徹底改變當前無序用水、水費與用水量嚴重脫鉤的現(xiàn)狀。
灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造項目牽扯面廣、工程內(nèi)容多、投資大、周期長,在制定實施計劃時,切忌全面開花,一哄而上。要按照輕重緩急、突出重點的原則,科學制定分期實施計劃,分年度逐步落實,保證灌區(qū)改造有序進行,做到改造一片、建成一片、收益一片,形成規(guī)模效益,提高灌區(qū)改造資金使用效益。
[1]馮廣志.灌區(qū)節(jié)水改造規(guī)劃[M].北京:中國水利水電出版社,2004.
[2]中華人民共和國水利部,大型灌區(qū)技術改造規(guī)程[M].北京:中國水利水電出版社,2008.
[3]中華人民共和國水利部,節(jié)水灌溉工程技術規(guī)范[M].北京:中國水利水電出版社,2006.
[4]中華人民共和國水利部,渠道防滲工程技術規(guī)范[M].北京:中國水利水電出版社,2005.