張瑞紅,董紹明,許書剛
(陽谷縣水利局,山東 陽谷 252300)
近年來,隨著黃河上游沿黃地區(qū)用水量不斷增加,受小浪底水庫調(diào)控運行和黃河多次調(diào)水調(diào)沙,致黃河下游流量明顯減少,河床降低,陽谷縣引黃閘前水位持續(xù)性大幅度降低。為探討引黃灌溉最佳的節(jié)水模式,陽谷縣水利局工程設計人員,于2011年春季早灌期間,對灌區(qū)農(nóng)田設計實施了3種灌溉模式并進行了對比分析。
陽谷縣地處黃河下游,其中引黃灌區(qū)土地面積7.2萬hm2,均為沙壤性土質(zhì)平整的畦田,畦長100 m 左右,畦單寬流量5 L/S,灌水定額為200 m3/hm2。全縣平均降水量為582.6 mm,平均蒸發(fā)量為1 265 mm,主要骨干水利工程有:渠首引黃閘2座,引水能力分別為120 m3/h、60 m3/h;總干渠2條,分別長45 km 及52 km;干渠4條,分別長48.5 km、56 km、46.5 km、64.5 km;支渠156條,總長1 526.5 km;渠系建筑物1 464座,灌區(qū)年均引用黃河水6億m3,最大引黃水量9.5億m3/a,年均灌溉農(nóng)田90 km2。適宜農(nóng)、林、牧、漁業(yè)全面發(fā)展,工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>
春季早灌時,根據(jù)地形、地貌,將農(nóng)田分為3 塊,每塊面積大致相等。分別采用以下3種灌溉模式:
根據(jù)《噴灌工程技術(shù)規(guī)范》(CBJ85—1985)要求,設計安裝泵水動力和機械設備等,采用移動管道式噴灌系統(tǒng)。水源取自于引黃閘蓄水調(diào)節(jié)池。首部樞紐設備由水泵、電機、蓄水調(diào)水池、控制閥門、調(diào)壓閥、過濾器、壓力表、量測儀表等組成;管道安裝采用承插連接,調(diào)壓控水閥,螺紋接頭、分水三通,活動接頭,伸縮節(jié)管等附件與管道安裝一起組裝,達到位置準確、連接牢固、不漏水的預期效果。噴灌系統(tǒng)安裝完畢后,所有設備先沖洗干凈,試水正常后,噴頭流量取25 m3/h,達到噴灌均勻霧化標準,持續(xù)運轉(zhuǎn)5 h。對運行時的水壓、噴灑水量、強度、均勻性霧化指標等進行全面觀測,沒有異常,即進行大田噴灌。否則應立即停水檢查處理。
一是鋪設硬塑料管道,首端連接固定在引黃主干渠道并設閘口,下端延伸至支渠末端,根據(jù)支渠末端至畦田的長度,在支渠末端塑料管口處連接固定可移動的軟或韌性硅膠輸水管(袋)至畦田入口,開啟主干渠安裝的閘口進行畦田漫灌。工程安裝標準為所有管道及連接處無縫隙、無漏水。一畦澆完后,將輸水袋移至下一個畦田。二是直接把潛水泵放入引黃儲水池,將潛水泵上的輸水管直接固定在灌溉專用輸水膠袋上,延伸放在支渠或畦田入水處,開啟電源進行漫灌。
引黃主干渠及除農(nóng)田以外的支渠,全部進行渠道襯砌。通過工程設計措施減少灌溉水從水源送至田間的沿程水量損失。按照SL23—1991《渠系工程抗凍脹設計規(guī)范》,渠底用漿砌石護底,陰坡采用M10 漿砌塊石護坡。將坡基土砸實,鋪設3 cm 厚碎石層,然后采用厚30 cm、M10 漿砌塊石覆面,沿渠10 m 設一道伸縮縫,縫寬4 cm,用PT 塑料膠泥填充。陽坡采用C20 混凝土預制板護砌,板下鋪設復合土工模,主干渠堤高為3 m,渠底寬2.5 m,畦田內(nèi)小支渠溝全部為土渠。田間工程設計為畦長100 m,畦單寬流量5 L/S,灌水定額為200 m3/hm2,灌溉方法為漫灌式。
3種灌溉模式在運行中及灌溉后,由專職引黃用水量統(tǒng)計觀察人員,根據(jù)水表計量統(tǒng)計結(jié)果,每畝平均用水量:農(nóng)田噴灌為300 m3,管道灌溉為500 m3,襯砌渠道漫灌為700 m3。通過三者平均每畝用水量比較可知,噴灌用水量最少,管灌次之,漫灌用水量最多。
通過應用3種節(jié)水模式,結(jié)果表明,農(nóng)田噴灌的節(jié)水效果最佳。但農(nóng)田噴灌工程技術(shù),應根據(jù)規(guī)范要求,結(jié)合自然條件,如地形條件、土壤結(jié)構(gòu)、作物布局,水利工程現(xiàn)狀材料供應、動力和機械設備,工程設計標準等,分別設計選擇行走式絞盤噴灌機,半固定管道式、移動管道式噴灌系統(tǒng)或小型噴灌機組等模式。管道灌溉和襯砌渠道灌溉,仍屬于畦田大水漫灌,而且農(nóng)田內(nèi)的小支渠溝均為土渠,在灌溉過程中,存在渠堤土質(zhì)疏松造成的滲水、漏水、決口跑水等浪費水的問題。所以應因地適宜,選擇科學合理,節(jié)水效果較好的噴灌方法。