劉惠江
(新疆維吾爾自治區(qū)昌吉州呼圖壁河流域管理處,新疆 昌吉 831200)
新疆某小型水利工程位于自治區(qū)呼圖壁河流域,地處天山北麓、準(zhǔn)噶爾盆地南緣,屬中低山區(qū),位于呼圖壁河流域南側(cè)河段,研究區(qū)地理坐標(biāo)為東經(jīng)86°10′、北緯43°30′,所處位置見(jiàn)圖1。該水利工程主要功能是農(nóng)業(yè)灌溉與供水,兼顧防洪和攔沙。工程區(qū)現(xiàn)有耕地面積3.02萬(wàn)hm2,萬(wàn)畝以上灌區(qū)8個(gè),興建配套工程萬(wàn)余座,興建各類排灌站222座,裝機(jī)容量4.62萬(wàn)kW。水利工程灌區(qū)經(jīng)濟(jì)以農(nóng)業(yè)為基礎(chǔ),農(nóng)副產(chǎn)品加工和輕紡工業(yè)為主導(dǎo),農(nóng)業(yè)以糧食、棉花、甜菜為主,工業(yè)有紡織、制糖、造紙、電力、建材和化工。目前該小型水利工程因運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng),存在排澇不暢、灌溉能力不足等問(wèn)題,已影響正常的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。完善水利建設(shè)、改造提升小型水利工程不僅可保障區(qū)內(nèi)糧食安全,而且對(duì)新時(shí)期農(nóng)業(yè)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義[1-6]。
(1)機(jī)泵設(shè)備嚴(yán)重老化。萬(wàn)畝以上排灌區(qū)泵站已建成30年之久,平均每臺(tái)電機(jī)累計(jì)運(yùn)行2.5萬(wàn)臺(tái)時(shí)以上,現(xiàn)設(shè)備陳舊老化,主要部件損壞嚴(yán)重,難以修復(fù)。水泵也因生產(chǎn)時(shí)間較早,工藝粗糙,性能落后,無(wú)法滿足當(dāng)前的排灌要求。
(2)站首工程破舊不堪。泵站機(jī)房、管理房因使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng),出現(xiàn)門窗腐蝕、屋面損壞等現(xiàn)象。大多數(shù)泵站并無(wú)進(jìn)、出水池,進(jìn)水管直接插入引水溝抽水,現(xiàn)因雜草纏繞、泥土淤積已無(wú)法正常引水。
(3)生產(chǎn)水平滯后。隨著我區(qū)農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展,各灌區(qū)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的步伐不斷擴(kuò)大,優(yōu)質(zhì)糧和蔬菜基地及水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的迅速發(fā)展,給各站提出了更高的要求,因此,為了保證農(nóng)業(yè)排灌,并為職工營(yíng)造安全舒適的工作環(huán)境,達(dá)到“安全、高效、低耗、增產(chǎn)”的目標(biāo),必須對(duì)老化的機(jī)泵設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造。
(1)配套不全。水閘工程配套不完善,部分水系間缺少溝通和溝通控制工程,灌區(qū)骨干渠系上的控制閘、分水閘配套不全,灌溉水效率低。
(2)規(guī)模以下水閘部分為圬工結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)老化較嚴(yán)重?,F(xiàn)狀水閘工程大多數(shù)建于20世紀(jì)60—80年代,原建多為砌石圬工結(jié)構(gòu)。這些圬工結(jié)構(gòu)水閘,經(jīng)30~50 a的運(yùn)行,結(jié)構(gòu)老化,因長(zhǎng)期水流沖刷或水毀損壞較嚴(yán)重,不同程度地存在滲漏現(xiàn)象,存在安全運(yùn)行隱患。部分早期修建的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)水閘,也存在結(jié)構(gòu)老化,水毀損壞較嚴(yán)重等問(wèn)題。
(3)閘門、啟閉機(jī)老化。小型水閘修建時(shí)間較早,現(xiàn)狀出現(xiàn)結(jié)構(gòu)老化和破損現(xiàn)象;啟閉機(jī)銹蝕、損壞較嚴(yán)重。
(1)提水灌區(qū)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(shè)備老化、工效低、能耗高等問(wèn)題,提水能力不足;部分引水閘(涵)工程引水能力不足。
(2)骨干渠系淤塞、阻水較嚴(yán)重。由于管理能力不足,加上使用時(shí)間較長(zhǎng),很多骨干渠系積淤嚴(yán)重,流量無(wú)法達(dá)到排灌要求。
(3)配套建構(gòu)筑物老化,存在安全隱患。大多數(shù)配套建構(gòu)筑物由于建設(shè)較早,使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng),出現(xiàn)墻體開(kāi)裂、基礎(chǔ)不均勻沉降等問(wèn)題,無(wú)法保證安全使用。
(4)管理制度不全。鎮(zhèn)(鄉(xiāng))管理泵站一般由鎮(zhèn)(鄉(xiāng))政府代管或政府委派當(dāng)?shù)厝罕姽芾?,機(jī)械設(shè)備維護(hù)管理不到位,設(shè)備完好率較低,控制運(yùn)用較為隨意,管理水平較低。
(1)積淤嚴(yán)重。因水土流失,塘壩存在不同程度的淤積現(xiàn)象,蓄水功能呈逐步退化的趨勢(shì),灌溉效益銳減。
(2)控制運(yùn)用不便。壩體質(zhì)量較差,存在滲漏現(xiàn)象;無(wú)溢流、放水等配套設(shè)施,或溢流、放水等配套設(shè)施過(guò)于簡(jiǎn)易,控制運(yùn)用不便。
(3)水質(zhì)污染。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展,受企業(yè)污水排放、農(nóng)業(yè)面源污染、居民生活以及家禽、牲畜養(yǎng)殖污染的影響,農(nóng)村水環(huán)境趨于劣化。
(4)管理制度不全,利用率低。現(xiàn)狀塘壩工程均由村民組管理,無(wú)管理經(jīng)費(fèi)來(lái)源,管理粗放,調(diào)度運(yùn)用隨意,塘壩的綜合利用效益得不到充分發(fā)揮。
(1)積淤嚴(yán)重。農(nóng)村溝河現(xiàn)狀普遍存在不同程度的淤積現(xiàn)象,溝河內(nèi)雜草叢生。淤積及溝河內(nèi)雜草過(guò)多占用溝河輸水?dāng)嗝?,給排洪澇、灌溉引水和生態(tài)環(huán)境造成不利影響。并且大部分溝河排澇或泄洪標(biāo)準(zhǔn)不足5年一遇,少數(shù)不足3年一遇。
(2)由于水流長(zhǎng)期沖刷,部分溝河岸坡塌岸,岸坡穩(wěn)定性較差;河堤、撇洪溝堤等斷面標(biāo)準(zhǔn)不足,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(huán)境質(zhì)量較差。
(3)溝河現(xiàn)有橋、涵、閘等配套建筑物多數(shù)建于20世紀(jì)60—70年代,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易,質(zhì)量較差,經(jīng)40余年的運(yùn)用,普遍存在結(jié)構(gòu)老化、破損、水毀等問(wèn)題;部分建筑物過(guò)流孔徑不足,加之底部淤積,束水嚴(yán)重;已建配套建筑物尚不完善?,F(xiàn)狀橋、涵、閘等配套建筑物完好率約40%~50%。
(4)受農(nóng)業(yè)面源污染,以及鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的污水排放的影響,現(xiàn)狀溝河水質(zhì)普遍較差,水環(huán)境逐漸惡化,生態(tài)失調(diào)的狀況趨于劣化。
(5)現(xiàn)狀農(nóng)村溝河管理制度不全,管理維護(hù)費(fèi)用不落實(shí),管理的無(wú)序性、粗放性、滯后性、低效性等問(wèn)題十分嚴(yán)重,嚴(yán)重影響溝河引排和環(huán)境效益的發(fā)揮。
(1)渠系配套不完善,現(xiàn)有的末級(jí)灌排系統(tǒng)中仍存在“空白區(qū)”,部分耕地?zé)o法得到有效的灌溉,應(yīng)對(duì)渠系工程進(jìn)行恢復(fù)完善、新建配套,解決農(nóng)田水利“最后一公里”的問(wèn)題。
(2)已修建的末級(jí)灌排系統(tǒng)中,大多數(shù)存在積淤、雜草叢生、垃圾亂堆的現(xiàn)象,嚴(yán)重影響渠系的排灌能力,無(wú)法滿足使用要求。
(3)末級(jí)灌排系統(tǒng)配套橋、涵、閘等建筑物工程配套尚不夠完善。有很多渠系因未設(shè)置橋、涵,影響田間交通,農(nóng)民為運(yùn)送種子化肥到田間自行用木板搭橋通行。
目前存在的現(xiàn)狀問(wèn)題匯總至表1,基于此,提出相應(yīng)的對(duì)應(yīng)策略。
表1 工程各部位現(xiàn)狀問(wèn)題一覽表
針對(duì)88個(gè)小型泵站機(jī)泵設(shè)備陳舊、管理房破舊、進(jìn)出水池積淤的問(wèn)題,分別采取了新建機(jī)房,更換水泵、配電盤、變壓器,架設(shè)輸電線路,新建攔污柵和進(jìn)出水池的措施。
基于小型水閘現(xiàn)存問(wèn)題,擬采取加固、新建小型水閘的措施,其中新建小(1)型7座,新建小(2)型18座,加固小(2)型6座,新建規(guī)模以下水閘4座。主要新建閘室、閘墩、啟閉機(jī)和閘門。
基于中小型灌區(qū)現(xiàn)存問(wèn)題,擬對(duì)3個(gè)中小型灌區(qū)進(jìn)行改造,面積約0.26萬(wàn)hm2,其中新河灌區(qū)0.09萬(wàn)hm2,泥河灌區(qū)0.08萬(wàn)hm2,黑河灌區(qū)0.09萬(wàn)hm2。
針對(duì)塘壩雜草叢生、積淤嚴(yán)重、水質(zhì)污染的問(wèn)題,擬擴(kuò)挖整治塘壩101處,其中5.0~10.0萬(wàn)m2的7處,1.0~5.0萬(wàn)m2的43處,0.5~1.0萬(wàn)m2的22處,0.5萬(wàn)m2以下19處。
針對(duì)河溝水環(huán)境污染、雜草叢生、積淤嚴(yán)重的問(wèn)題,擬清淤疏浚52條農(nóng)村溝河,總長(zhǎng)81.50 km,其中1~10 km的溝河34條,疏浚溝河長(zhǎng)39.10 km;10~50 km的溝河18條,疏浚溝河長(zhǎng)42.40 km。
末級(jí)渠系均為土渠,跑漏水嚴(yán)重,雜草叢生,積淤嚴(yán)重,配套建筑物稀少,無(wú)法滿足灌溉要求。設(shè)計(jì)采取對(duì)祁集站灌區(qū)古溝片末級(jí)渠系改造的措施,改造面積約0.1萬(wàn)hm2。
新疆某小型水利工程目前存在排澇不暢、灌溉能力不足的問(wèn)題,已影響到區(qū)內(nèi)農(nóng)業(yè)生產(chǎn),因此,對(duì)小型水利工程進(jìn)行改造較為迫切。根據(jù)各分部工程現(xiàn)存實(shí)際問(wèn)題,提出了有針對(duì)性的應(yīng)對(duì)策略。改善排灌條件,不僅為先進(jìn)農(nóng)業(yè)技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)造基礎(chǔ)條件,提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力和農(nóng)業(yè)的整體效益,以保障灌區(qū)糧食安全;同時(shí),發(fā)展節(jié)水型農(nóng)業(yè),努力減少水資源浪費(fèi),擴(kuò)大林草種植面積,為改善生態(tài)環(huán)境創(chuàng)造有利條件。文章所述改造思路與策略對(duì)灌區(qū)解決類似問(wèn)題具有一定借鑒意義。