張卜抽水灌區(qū)現(xiàn)狀及節(jié)水改造效益探討

(陜西省西安市高陵區(qū)水務(wù)局，陜西 高陵 710200)

張卜抽水灌區(qū)位于距高陵城區(qū)6 km處的渭河北岸，涉及張卜街辦賈蔡村、東關(guān)村、塬后村、張卜村、張家村等5個行政村，人口1.34萬人，其中農(nóng)業(yè)人口0.79萬人。灌區(qū)設(shè)施灌溉面積1.02萬畝,有效灌溉面積 1.02萬畝?，F(xiàn)實灌面積0.26萬畝，此次恢復(fù)灌溉面積0.76萬畝。灌區(qū)為2級泵站抽水工程，現(xiàn)有抽水站干渠1條，長2.04 km；斗渠13條，長11.4 km；農(nóng)渠87條，長39.65 km。灌區(qū)內(nèi)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件優(yōu)越，經(jīng)濟基礎(chǔ)好，同時是我縣商品糧食的主產(chǎn)區(qū)，雖有良好的經(jīng)濟基礎(chǔ)，有利的資源條件，但落后的水利基礎(chǔ)設(shè)施現(xiàn)狀一直未能得到有效改善，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件日益退化。

1 灌區(qū)地位、作用及水利設(shè)施現(xiàn)狀

1.1 灌區(qū)的地位和作用

張卜抽水灌區(qū)是我縣重要的商品糧生產(chǎn)基地，總?cè)丝跒?.34萬人，農(nóng)業(yè)勞力0.79萬人，耕地面積1.02萬畝，人均耕地0.76畝，勞均耕地1.29畝，區(qū)內(nèi)農(nóng)業(yè)總收入為0.43億元，農(nóng)民人均純收入為3 241元。該區(qū)地勢優(yōu)越、土地集中，水資源豐富。近幾年來，我區(qū)大部分街辦、村組正由糧食產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)為主向特色農(nóng)業(yè)、特色種植業(yè)和果蔬產(chǎn)業(yè)發(fā)展，但張卜灌區(qū)考慮地形、地質(zhì)等因素一直以糧食產(chǎn)業(yè)為主，被列為我區(qū)基本農(nóng)田保護區(qū)，是全區(qū)商品糧主要來源地，該灌區(qū)對我區(qū)的糧食穩(wěn)定起到至關(guān)重要的作用。

1.2 引水樞紐

灌區(qū)引水樞紐工程位于渭河北岸，高陵縣張卜鄉(xiāng)賈蔡村西，屬渭河流域，工程等別為二級抽水工程，水源為渭河水。工程于1959年11月建成，原為柴油機抽水站，1963年農(nóng)村通電，改建為電力抽水站，安裝水泵6臺，配套電動機6臺，裝機容量395 kw，總揚程37.53 m。1988年進行了更新改造，原設(shè)計引水能力為1 m3/s，設(shè)計灌溉面積為1.02萬畝。建有抽水站1處，機組3臺，進、出水池，進水閘，防洪壩等?，F(xiàn)有引水樞紐工程運行狀況良好，存在的主要問題是洪水過后含沙量較大，要及時進行清沙、清淤。

1.3 灌溉渠系

灌區(qū)現(xiàn)有抽水干渠1條，長2.04 km；斗渠13條，長11.4 km，其中已襯斗渠 8.95 km，未襯2.45 km；現(xiàn)有農(nóng)渠87條，總長度39.65 km，其中已襯21.1 km，未襯18.55 km，目前只有部分斗渠設(shè)有量水堰。工程總體布置按地形及田間道路、作物種植情況設(shè)干、支、斗、農(nóng)渠，干渠渠底縱比降為1/1 000，斗渠隨地形而變，渠道斷面形式為“U”形，襯砌材料主要為砼，工程設(shè)計流量1 m3/s。

1.4 渠系建筑物

灌區(qū)現(xiàn)有斗渠配套建筑物56座，包括斗門20座，簡易公路橋21座，量水堰14座，抽水站干渠建有倒虹1座，農(nóng)渠配套建筑物 1095座，建筑物均根據(jù)當(dāng)?shù)氐匦渭扒团涮捉ㄔO(shè)，主要為生產(chǎn)橋、引水口、閘門等。但大部分工程陳舊、損壞情況嚴(yán)重、幾乎無法使用，近幾年雖建設(shè)了一部分渠道配套設(shè)施，但由于資金短缺等原因?qū)嵤﹥?nèi)容有限，配套不足的問題致使工程未能發(fā)揮應(yīng)有的效益。

1.5 灌區(qū)水源

此次張卜抽水灌區(qū)節(jié)水改造規(guī)劃的灌溉水源為渭河水，充分利用抽水站干渠、9支9斗、10斗、新10斗、11斗下游，以及9支分渠的1至9斗進行灌溉。目前各渠運行狀況良好，來水有保證，能夠確保供水及效益的充分發(fā)揮。

2 灌區(qū)存在的主要問題

灌區(qū)始建于1959年，工程采用民辦公助的形式，邊勘測、邊設(shè)計、邊施工、施工條件差、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低、施工質(zhì)量差、配套設(shè)施不齊全，現(xiàn)有渠道多為建設(shè)年代較早的梯形水泥板渠道，由于年代較長且破損嚴(yán)重，或因年久失修或因管理跟蹤不到位等原因而廢棄現(xiàn)已基本廢棄，供水能力差，致使農(nóng)民灌溉仍在使用水帶、土渠，大水漫灌的現(xiàn)象隨處可見，水資源浪費較為嚴(yán)重，灌區(qū)整體效益難以發(fā)揮，極大地制約了區(qū)內(nèi)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。區(qū)內(nèi)共有斗渠11.4 km，其中已襯8.95 km，但80%以上有不同程度的損壞；共有農(nóng)渠39.65 km，其中已襯21.1 km，未襯18.55 km。灌區(qū)斗渠襯砌和建筑物建設(shè)年代較早，多為10至15前修建，受當(dāng)時條件、技術(shù)等各方面因素的限制，在工程設(shè)計質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)上和施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)上都不高，加之長時間運行，造成襯砌板脫落。田間工程標(biāo)準(zhǔn)低，僅有生產(chǎn)橋19座，量水堰14座，損壞較為嚴(yán)重。襯砌渠道的防滲作用已幾乎喪失，斗渠及以下田間工程的水利用系數(shù)僅為0.718，農(nóng)渠在不同程度上幾乎全部損壞，大部分需重新進行襯砌，也有相當(dāng)一部分為土渠。加之灌區(qū)地形坡度大，土質(zhì)渠床抗沖能力差，現(xiàn)有土渠被沖寬、沖深，水資源浪費大。張卜抽水灌區(qū)從80年代開始逐步實行按量收費，要求斗斗設(shè)有量水堰，目前灌區(qū)量水堰幾乎全部損壞，多數(shù)靠閘門量水，急需增加量水設(shè)施。

3 灌區(qū)節(jié)水改造的必要性

張卜灌區(qū)節(jié)水改造涉及張卜鄉(xiāng)的5個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，設(shè)施灌溉面積1.02萬畝，是我區(qū)重要的商品糧生產(chǎn)基地，灌區(qū)土層深厚，土壤肥沃，自然氣候條件得天獨厚，無大的地質(zhì)災(zāi)害，近幾年也實施過幾次小的節(jié)水項目改造，使灌區(qū)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)條件有了一定的改善。但是，由于水利工程破損較為嚴(yán)重，輸水能力不足，滲漏損失大，田間改造了的工程效益未得到充分發(fā)揮。實施灌區(qū)各級渠系及配套設(shè)施的建設(shè)，把該灌區(qū)建設(shè)成為農(nóng)業(yè)節(jié)水工程示范點，可取得較大的節(jié)水效益，社會效益和生態(tài)效益，對于緩解農(nóng)業(yè)用水矛盾，提高水資源利用率和水分產(chǎn)出率起到巨大的促進作用，對改善灌區(qū)生態(tài)環(huán)境具有重大的現(xiàn)實意義。

4 灌區(qū)節(jié)水改造分析

根據(jù)灌區(qū)的基本情況，因地制宜的對灌區(qū)進行節(jié)水改造，使其能夠滿足節(jié)水灌溉的要求。目前，進行節(jié)水改造的常用技術(shù)方法有：渠道防滲節(jié)水技術(shù)、管道輸水灌溉、噴灌技術(shù)等。在節(jié)水灌溉技術(shù)中渠道防滲技術(shù)的效益最大，有較為成熟的工藝，技術(shù)也成熟，建立渠道防滲層所用的材料通常有土料、石料、水泥土、混凝土、瀝青混凝土及土工膜，以使防滲層起到防滲節(jié)水的作用。土料防滲技術(shù)較為簡單，投資少，但抗凍性不好；砌石防滲層雖然抗沖流速大，防害能力及抗凍、耐磨能力強，但防滲效果較差、造價也高，且施工時無法采用機械；水泥土防滲技術(shù)簡單，造價較低，能減少80%～90%的滲漏，將水泥砂漿復(fù)合材料涂抹水泥土表面就能使水泥土防滲層具有抗凍性；土工膜造價低，防滲性能較好，塑膜接頭采用焊接，耐久性好，抗變形能力強，但強度較低、耐久性較差。而砼防滲層有較好的防滲效果，通常可減少90%～95%的滲漏損失，耐久性好，砼襯砌渠道通常能夠運行時間在30年以上，且糙率低，可使沿程水頭損減小。根據(jù)存在的實際問題采用相應(yīng)的工程措施，因此我們選擇投資少、見效快的節(jié)水灌溉工程技術(shù)模式，工程形式選擇用“U”型渠道砼防滲襯砌。堅持新建與擴建以及改造相結(jié)合，充分利用現(xiàn)有的工程設(shè)施，合理調(diào)整歸并，優(yōu)先安排土地較為集中的張卜、東關(guān)、賈蔡、張家、塬后等村，進行末級渠系改造及建筑物的配套，現(xiàn)狀斗渠布局走向合理，農(nóng)渠與斗渠互相垂直，田間道路與斗、農(nóng)渠結(jié)合，利用灌區(qū)現(xiàn)有的渠道，維持斗、農(nóng)渠平面位置不變，比降、流量維持不變。渠系建筑物的設(shè)計按滿足分水、渠系配水、量水、排水、防滲以及交通方便等需要進行，達到分水有閘，量水有堰，過路有橋，同時保證運行安全和管理方便，便于檢測和維修。以節(jié)水為中心，進行灌區(qū)節(jié)水改造建設(shè)，提高灌溉水的利用率和水分產(chǎn)出率，以實現(xiàn)灌區(qū)的水資源可持續(xù)利用。

5 節(jié)水改造效益分析

通過節(jié)水改造項目的實施，灌區(qū)骨干工程及配套建筑物得以全面改造，可消除病險工程中存在的隱患，提高渠道輸水能力、防滲能力，緩解用水矛盾，改善灌區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，產(chǎn)生顯著的綜合效益。

5.1 節(jié)水效益

灌區(qū)節(jié)水改造實施后，由于骨干引水渠道得到改建，渠道防滲率和利用率明顯提高，特別是對一些破損嚴(yán)重、設(shè)施老化、年久失修工程的改造修復(fù)，減少了渠道跑、冒、滴、漏等現(xiàn)象，淘汰了大水漫灌的落后灌溉方式，畝次用水量由改造前的平均95 m3降低為改造后60 m3左右，畝均節(jié)水35 m3。通過對灌區(qū)斗、農(nóng)渠水量滲漏損失量進行實測，目前灌區(qū)渠系水利用系數(shù)為0.718，改造后，灌區(qū)渠系水利用系數(shù)可達0.9左右。年節(jié)水15.12萬 m3，新增供水能力105.52萬 m3。

5.2 灌溉效益

項目實施前，干旱缺水、無法引水、輸水對灌區(qū)農(nóng)業(yè)、農(nóng)村生產(chǎn)造成的損失極為嚴(yán)重，骨干工程破損嚴(yán)重、建筑物變形、配套設(shè)施陳舊老化，現(xiàn)有的渠道帶病運行，輸水能力極為低下，致使灌溉效益低下。尤其在灌溉高峰期，群眾還需花費勞力、物資進行修修補補，輪流澆水，拉長了灌水輪期，致使作物不能適時灌水。項目實施后，可使渠道輸水能力增強，提高水利用率。提高工程運行的安全性和可靠性，減少用水矛盾。項目建成后，新增節(jié)水灌溉面積0.76萬畝，增加糧食年生產(chǎn)能力26.38萬 kg，農(nóng)經(jīng)產(chǎn)品增加生產(chǎn)能力總量達到38.94萬 kg，增加產(chǎn)值210.19萬元。

5.3 經(jīng)濟效益

節(jié)水改造后，水利基礎(chǔ)設(shè)施得到改善，提高了灌溉輸水保證率，可促進灌區(qū)物物的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)。渠系配套設(shè)施及用水效率的明顯提高，減輕農(nóng)民灌水時倒溝換壩的勞動強度，降低勞動成本，縮短了輸水時間，節(jié)約用水量。農(nóng)作物得到適時適量灌溉，有效灌溉面積得到改善，促進農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、農(nóng)民增收。灌區(qū)改造后，年人均增收330元左右。實行農(nóng)渠口計量收費，可使用水戶畝次送水水費支出減少5.95元，使用水戶用明白水，交明白錢，減少水事糾紛，減少農(nóng)民的水費負(fù)擔(dān)，建立良好的灌水秩序。

5.4 生態(tài)、社會效益

灌區(qū)節(jié)水改造后高標(biāo)準(zhǔn)襯砌渠道提高了防滲率，減少灌溉用水的無效消耗，減少地下水資源開采量，使水環(huán)境得到良好改善。同時緩解水土保持壓力，改善農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)，保證區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定，對推廣先進的耕作技術(shù)，維護農(nóng)民的根本利益，具有十分重要的現(xiàn)實意義。其灌溉條件的改善，緩解地方供水矛盾，有效促進作物種植向高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田穩(wěn)步發(fā)展。

6 結(jié)語

近年來，隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐的加快，我區(qū)經(jīng)濟飛速發(fā)展，對農(nóng)田水利設(shè)施的需求也越來越大。這就需要不斷地加大并完善農(nóng)田水利設(shè)施配套建設(shè)，加快灌區(qū)續(xù)建、配建及改建。將熟練先進的科學(xué)技術(shù)融入到農(nóng)田水利建設(shè)當(dāng)中，提高農(nóng)田水利灌溉工程的施工水平、管理水平，完成供水、節(jié)水的雙重職責(zé)。為農(nóng)業(yè)、農(nóng)村、農(nóng)戶的發(fā)展提供便捷，為現(xiàn)代化農(nóng)村的發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。搞好農(nóng)田水利建設(shè)不僅可對水資源起到節(jié)約、保護的作用，同時能夠帶動社會經(jīng)濟的發(fā)展?？芍^一舉兩得。今后，仍應(yīng)繼續(xù)加大水利基礎(chǔ)設(shè)施的投入力度，解決好“最后一公里”的問題，將土地治理、農(nóng)理綜合開發(fā)、新增糧食生產(chǎn)能力等田間工程合理調(diào)整歸并，統(tǒng)一規(guī)劃，連片治理，確保工程永續(xù)發(fā)揮作用。本文主要通過對張卜抽水灌區(qū)現(xiàn)狀、改造的必要性及效益進行探討分析，希望能夠為農(nóng)田水利灌溉工程的發(fā)展出一份力。