2021-4-9 | 農業水利綜合論文
本文作者:田聰 單位:陜西省交口抽渭管理局
一、交口灌區基本概況
交口抽渭灌區位于陜西省關中平原東部,渭河下游,是一個以渭河為灌溉水源、灌排并舉的大型電力抽水灌區。灌溉面積119.73萬畝,有效灌溉面積112.96萬畝。灌區西起臨潼區石川河,東到大荔縣沙苑地區,東西長48.6km;南臨渭河,北靠蒲富鹵泊灘,南北寬31.9km。灌區轄灌西安、渭南兩市的臨潼、閻良、臨渭、富平、蒲城和大荔六個縣(區),涉及33個鄉(鎮)。灌區總人口79.9萬,其中農業人口77.5萬。灌區屬暖溫帶半干旱季風區,春季少雨多風,氣候干燥;夏季高溫炎熱,常有伏旱和局部暴雨;秋季氣候溫涼,多連陰雨;冬季晴冷干燥,風多而雨雪稀少。灌區多年平均降水量541.5mm,多年平均蒸發量1234.7mm,蒸發量是降水量的2.28倍,素有“十年九旱”之說。灌區共建有抽排水站31座,安裝機組137臺,總裝機容量29,627kw。其中:抽灌泵站26座,安裝機組108臺,總裝機容量24,852kw。目前,灌區泵站能源單耗綜合為5.2kWh/ktm,綜合裝置效率為52.3%。灌區建有總干渠1條,長度36.2km;分干渠4條、長度55.7km;事故退水渠1條、長度5.2km;支渠34條、長度250.5km;干支渠建筑物1,714座。干、支渠已襯砌長度各為79.2km、127.77km,干支渠襯砌率為60.4%,原已襯砌渠道損壞長度55.0km,襯砌渠段損壞率為26.6%,干、支渠實際完好襯砌率僅為44.4%。灌區灌溉水利用系數長期徘徊在0.50左右,水資源浪費尤為嚴重。
二、開展農業節水灌溉的意義
1.是解決我國農業面臨“水多”、“水少”雙重困擾的必由之路
“水多”是浪費的水太多。長期以來,由于蓄水能力低,汛期天然降水和河道上游來水沒有得到充分利用,部分水白白流掉;另外,由于技術、管理水平落后,以及采用傳統落后的灌水技術等原因,傳統的土渠輸水近一半的水被滲漏、蒸發掉,水資源被浪費在無形當中。“水少”是我國水資源占有量少,我國人均水資源量排在世界第109位。大量的實踐證明,發展節水灌溉是解決農業用水“雙重困擾”問題的迫切需要和有效途徑。
2.是實現農業可持續發展的重要保證
近年,隨著工業用水、生活用水的增加,農業用水比重不斷下降,若仍采取大水漫灌傳統用水方式,過度開發水資源,勢必加劇本來就緊缺的有限水資源的浪費和破壞,使生態環境更加惡化。通過發展節水灌溉,不僅可以緩解農業、工業、城鎮用水的矛盾,而且可以有效保護水資源,維護生態平衡,實現農業可持續發展。
3.是實現傳統農業向現代農業轉變的戰略性措施
傳統、粗放的農業用水方式已經不適應現代農業發展。實行節水灌溉有利于提高農產品產量、質量和經濟效益,有利于節水、節能、節地、節工、省肥、省錢、增產、增收,促進傳統農業向集約化、機械化、現代化農業發展。
三、交口灌區農業水利灌溉模式
隨著我國節水灌溉事業的發展,節水灌溉的模式也在不斷調整,并逐漸走向成熟。根據交口灌區的發展以及可利用的水資源量分析,該灌區農業水利灌溉模式主要有以下兩種。
1.渠灌區節水灌溉模式
渠灌區是我國灌區的主要組成部分,面積占全國總灌溉面積的四分之三,地面灌溉是渠灌區的主要灌水方式,交口抽渭灌區是一個以渭河為灌溉水源、灌排并舉的大型電力抽水灌區。經過幾十年運行老化失修嚴重,加之管理手段、技術落后,灌溉水的利用率和利用效率較低。根據灌區情況,首先做到渠系配套、骨干渠道防滲、平整土地、改進灌水技術,實行節水灌溉制度,結合農業措施,減少蒸發量,制訂科學水價,逐步推行激光平地、管網化和信息管理等先進技術,該灌區的地表水水源主要為渭河交口斷面河源來水,由于渭河上游不斷的開發利用,渭河交口斷面河源來水呈下降趨勢,因此發展渠灌區節水型地面灌溉對該灌區的的農業節水有重要作用。
2.機井灌區節水灌溉模式
鑒于渭河上游不斷的開發利用,渭河交口斷面河源來水呈下降趨勢,而交口抽渭灌區地下水總資源量1.68億m3,可開采量1.30m3,其中宜井灌區總資源量1.27億m3,可開采量1.02億m3,現狀灌溉開采地下水量0.162億m3,工業、生活開采地下水0.21億m3,因此規劃2015年機井數量達到3,500眼,供水能力175萬m3/日。同時還規劃沿干支渠兩側,打機井500眼,直接提取地下水,日供水能力43.2萬m3。但發展井灌區,會使這一地區得地下水位逐年下降,不但使大量機井報廢,還引起地面下降、海水倒灌等生態問題。因此應全面推廣管道輸水灌溉和噴微灌,地下水超采區應采取調整農業種植結構等綜合措施減少地下水開采,加強降水、地表水、地下水和土壤水的聯合調度與高效利用,合理利用經處理的城市生活污水;同時推廣非充分灌溉,以供定需,糧隨水走,壓縮耗水量大的作物的種植比例。
四、交口灌區農業節水灌溉技術措施
1.干、支渠技術
干、支渠是向田間毛渠送水的輸水渠道,一般是高出地面,流量較大。因此提高干、支渠的渠系利用系數,其節水效果較為明顯。干、支渠,防滲渠的型式有明渠、土渠襯砌、暗渠三種。(1)明渠(砌筑渠道)是指高出地面的砌筑渠道,其斷面有梯形、U形、矩形,其材料有圬工砌體、砼或鋼筋砼現澆或預制。其斷面設計主要是確定渠道比降、斷面積、渠頂標高、斷面型式。(2)土渠襯渠是指在土渠表面進行護砌,其斷面有梯形、U形,其材料為砼現澆或預制和三合土或其他圬工砌體。由于糙率減少,渠道流速可達1.0m/s(一般土渠不大于0.8m/s),因此其斷面較土渠大大減小,從而達到節地、節水的效果。(3)暗渠是指在地面以下的輸水渠道,主要有管道、涵洞,一般均為有壓,其強度必須滿足內水壓力和地面荷載的作用。暗渠斷面設計,主要確定管徑、抽水站壓力水池高程、各個放水井的標高以及管道內壓力。
2.低壓管道技術
低壓管道技術是以地埋管道代替溝渠,將低壓水輸送到田間農田的一種灌溉新技術,與土渠灌溉相比可節約水量25.5%~40%,平均為32.8%,減少渠灌占地10%。一是采用田間固定或移動的管網,采用退水管法澆地;二是采用田間明渠輸水溝灌水,在田間進行畦灌、溝灌等地面灌水方法。具有造價低廉、快速輸水和便于管理等優點。
3.改變灌區種植結構