月亮泡東灌區(qū)節(jié)水改造技術(shù)探討

王鳳嬌

(白城市水利勘測設(shè)計院， 吉林 白城 137000)

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月亮泡東灌區(qū)節(jié)水改造技術(shù)探討

王鳳嬌

(白城市水利勘測設(shè)計院， 吉林 白城 137000)

灌區(qū)是農(nóng)業(yè)發(fā)展的骨干，灌區(qū)耕地成為灌區(qū)內(nèi)農(nóng)村居民的衣食之源，其在我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化以及農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展領(lǐng)域，一直具有不可或缺的功用，尤其是在改善區(qū)域內(nèi)生態(tài)環(huán)境、水土保持等層面，地位極為重要。本文對月亮泡東灌區(qū)節(jié)水改造技術(shù)加以探究，在闡述灌區(qū)改造意義的基礎(chǔ)上，重點介紹這一時期月亮泡東灌區(qū)節(jié)水改造形式，提出一種新型發(fā)展方向，即引入現(xiàn)代高新技術(shù)、綠色環(huán)保、高效低耗、環(huán)境友好型的灌區(qū)改造發(fā)展路徑，包括灌區(qū)渠道的防滲節(jié)水設(shè)計、區(qū)域內(nèi)管道輸水灌溉設(shè)計，以及噴灌技術(shù)的應(yīng)用等。

月亮泡； 灌區(qū)； 節(jié)水改造； 井渠結(jié)合

月亮泡東灌區(qū)位于吉林省大安市，是一個早期綜合開發(fā)利用的中型規(guī)模的農(nóng)業(yè)灌區(qū)，隨著時間的推移，原有的灌區(qū)節(jié)水設(shè)備、技術(shù)已經(jīng)無法適應(yīng)新時期農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基本要求。基于此，該灌區(qū)需要進一步加強農(nóng)田水利基本建設(shè)，以此來實現(xiàn)抵御自然災(zāi)害的目的。水利工程在整個農(nóng)業(yè)發(fā)展領(lǐng)域，可以稱得上是農(nóng)業(yè)的命脈，換言之，對于該地區(qū)來說，只有搞好農(nóng)田水利基本設(shè)施建設(shè)，才能從根源上徹底清除季節(jié)性自然災(zāi)難，比如當(dāng)?shù)匾酝畛Ｒ姷暮禐?zāi)等，這是當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)的基礎(chǔ)性保障。

1 月亮泡東灌區(qū)改造項目概述

月亮泡東灌區(qū)地處吉林省的西北部，是松嫩平原的腹地，區(qū)域內(nèi)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展程度較高。行政區(qū)域內(nèi)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(nóng)業(yè)資源豐富。整個灌區(qū)內(nèi)，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(qū)域內(nèi)為溫帶大陸性季風(fēng)氣候，季節(jié)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(guān)的配套設(shè)備為主，項目工程在月亮泡鎮(zhèn)境內(nèi)，地理位置為東經(jīng)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(nóng)業(yè)類型用地 13.5 萬畝。大安市月亮泡東灌區(qū)最早建成于1975年，從目前情況來看，整個灌區(qū)的設(shè)計，主要以周邊農(nóng)田灌溉為主，水源全部來自于月亮湖水庫，最初設(shè)計的農(nóng)田灌溉面積可達(dá) 10.02 萬畝。在區(qū)域內(nèi)，現(xiàn)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(qū)在水利工程總體配套建設(shè)層面，覆蓋率為 70% 。

2 灌區(qū)節(jié)水改造的原因與實現(xiàn)目標(biāo)

2.1 現(xiàn)存的問題

大安市月亮泡東灌區(qū)，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(yán)重，沒有量測水設(shè)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(jīng)歷時間比較長，完好率低，加之后續(xù)的運行維護工程跟不上，導(dǎo)致水資源大量被浪費；除此之外，部分渠道設(shè)計不達(dá)標(biāo)，多存在跑、冒、漏等問題；?區(qū)域內(nèi)，不少渠道為土質(zhì)渠道，沒有相應(yīng)的襯砌保護措施；?管理工作落后，在日常管理以及自身建設(shè)層面，表現(xiàn)在管理理念、應(yīng)用技術(shù)、信息化程度等方面，嚴(yán)重限制著灌區(qū)的運行與維護；?骨干輸水渠道經(jīng)多年運行,渠道淤積及渠道破損現(xiàn)象嚴(yán)重；渠道土方尚未達(dá)標(biāo)，渠道滲漏嚴(yán)重，水資源浪費嚴(yán)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(yīng)建筑物。如果不及時對灌區(qū)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(nóng)民收入增長。

2.2 項目建設(shè)總體規(guī)劃布置與實現(xiàn)目標(biāo)

此次針對月亮泡東灌區(qū)節(jié)水項目工程的設(shè)計與改造，以水利部出臺實施的《加快推進農(nóng)村水利工程建設(shè)實施細(xì)節(jié)》和吉林省水利廳制定下發(fā)的《吉林省農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)辦公室關(guān)于開展2016年度農(nóng)發(fā)中型灌區(qū)節(jié)水改造項目申報的通知》為依據(jù)。在改造設(shè)計策略上，根據(jù)灌區(qū)農(nóng)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(dāng)?shù)亓值?、草地，不過度開墾荒地，不擠占周邊的河道、湖泊。在此基礎(chǔ)上，對灌區(qū)內(nèi)中低產(chǎn)田加以改造。此次改造項目的核心點，是以節(jié)水為中心，在生態(tài)環(huán)境不受破壞的前提下，保證系統(tǒng)能夠長期穩(wěn)定運作，以便更好地保持區(qū)域農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。此次規(guī)劃布置的目標(biāo)，主要是希望通過節(jié)水配套改造，進一步改善灌區(qū)內(nèi)農(nóng)田面積，水田面積改善 1.6萬畝。此次項目改造成功后，灌區(qū)農(nóng)田灌溉水利用率每提升1個百分點，可實現(xiàn)節(jié)約水資源22萬m3。

3 月亮泡東灌區(qū)節(jié)水改造技術(shù)

3.1 灌區(qū)節(jié)水改造對環(huán)境影響分析

在該項目改造建設(shè)過程中，勢必或多或少對生態(tài)環(huán)境造成一定的影響，這一點需要相關(guān)負(fù)責(zé)部門做好相應(yīng)的防范、部署。首先是對灌區(qū)周圍地質(zhì)環(huán)境產(chǎn)生的影響。此次灌區(qū)節(jié)水改造，重點以節(jié)水為主，多涉及水利工程施工建設(shè)，因此會破壞原有的地貌形態(tài)和巖石土體，在這種情況下，原本的天然結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生一些環(huán)節(jié)的地質(zhì)問題。比較常見的如巖石剝離后加速風(fēng)化，進而產(chǎn)生水土流失問題。除此之外，在水利配套設(shè)施施工中，棄石亂堆放也會引發(fā)泥石流，而后續(xù)的基坑排水，如果處理不得當(dāng)也會導(dǎo)致地下水位下降，進而造成地面坍塌。其次是對當(dāng)?shù)鼐用裆钤斐傻沫h(huán)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(jīng)過處理直接排放，也會對周邊環(huán)境產(chǎn)生不利影響。

3.2 月亮泡東灌區(qū)節(jié)水改造特征及其技術(shù)方法

在新時期，灌區(qū)節(jié)水改造作為國家重點提倡和發(fā)展的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟項目，具備現(xiàn)代性、信息性、生物性等基本特征。隨著互聯(lián)網(wǎng)計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展，生物技術(shù)、先進制造技術(shù)在該新材料科學(xué)研究領(lǐng)域的突破性進展，對于我國北方地區(qū)大中型灌區(qū)的節(jié)水改造工作，產(chǎn)生著深遠(yuǎn)的影響，這也決定了今后我國在該領(lǐng)域的基本發(fā)展方向，即提升技術(shù)水平、提升產(chǎn)品科技含量，以及重視研究開發(fā)農(nóng)業(yè)節(jié)水綜合性產(chǎn)品技術(shù)，加大對綠色環(huán)保節(jié)能型節(jié)水材料及其產(chǎn)品的投入研發(fā)。

在技術(shù)運用層面上，本文研究以北方地區(qū)應(yīng)用最廣泛的井渠結(jié)合節(jié)水改造技術(shù)為主。它可以將傳統(tǒng)的渠道防滲節(jié)水技術(shù)、管道輸水灌溉以及噴灌技術(shù)加以延伸，趨向一種綜合性的技術(shù)演變，在強調(diào)有效提高農(nóng)業(yè)經(jīng)濟效益以及區(qū)域內(nèi)農(nóng)業(yè)水資源利用率的前提下，它所關(guān)注的核心點逐步向灌區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量層面傾斜。對渠道防滲節(jié)水技術(shù)來說，該施工技術(shù)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(xiàn)工程防滲與節(jié)水功能。無論選用何種材料，都有利有弊，以土料為例，優(yōu)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(jié)水技術(shù)相比，因為當(dāng)?shù)氐牡貏莸刭|(zhì)條件，管道輸水灌溉方式的節(jié)水效果十分顯著?；诖耍疚慕Y(jié)合著前人的相關(guān)研究，以及當(dāng)?shù)貙嶋H情況，設(shè)計一種“渠道 + 管道”的灌區(qū)農(nóng)田輸配節(jié)水系統(tǒng)。具體如下：

此次灌區(qū)節(jié)水設(shè)計的目的，主要是能夠篩選出適合月亮泡東灌區(qū)特點的農(nóng)田輸配水工程。在相關(guān)研究設(shè)計層面，重點參考《渠道防滲工程技術(shù)規(guī)范》(SL 18—2004)等標(biāo)準(zhǔn)，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(nóng)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(shù)。測試結(jié)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(shù)

表2 三種渠道防滲材料性能對比

4 結(jié) 語

根據(jù)測試結(jié)果來規(guī)劃布置該工程項目節(jié)水建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)，選用最佳的模式。該“渠道 + 管道”的農(nóng)田輸配水運作模式，在月亮泡東灌區(qū)實際建設(shè)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(nóng)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(jù)表2，建議采用現(xiàn)澆混凝土方式，渠道的襯砌厚度要在6cm以上。

[1] 鄒景臣,王碩.月亮泡蓄滯洪區(qū)建設(shè)思路探討[J].東北水利水電,2011,29(12).

[2] 沈壯宇,郭云朋,王琳，等.簡析現(xiàn)代生態(tài)水利工程灌區(qū)節(jié)水改造技術(shù)[J].河南水利與南水北調(diào),2014(3).

[3] 李志強,謝玉仁,李秀慧.新時期下生態(tài)水利工程灌區(qū)節(jié)水改造技術(shù)[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計,2015(11).

[4] 李志.大型灌區(qū)節(jié)水改造技術(shù)研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2015(34).

[5] 黃鎮(zhèn)瑾.芒勇灌區(qū)節(jié)水改造技術(shù)支撐體系探討[J].水利天地,2016(3).

[6] 趙德杰.基于高效節(jié)水模式下的永濟市水量供需平衡分析[J].水資源開發(fā)與管理,2016(2).

[7] 劉明慶.關(guān)于鄄城縣水資源開發(fā)管理的對策探討[J].水資源開發(fā)與管理,2015(2).

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