高金梅,何 敏,石 炜,徐永波
(江苏省淮安市水利勘测设计研究院有限公司,223005,淮安)
黄河故道是黄河长期南侵夺淮入海留下的黄泛带,西起河南省兰考东坝头,流经豫鲁皖苏四省,在江苏省境内流经徐州、宿迁、淮安、盐城四市,到滨海县入黄海。淮安市境内长114.2 km,两堤之间面积 138.8 km2,从黄河故道引水灌溉的面积为251.4 km2。
淮安境内黄河故道是一条形区域,蜿蜒曲折,宽度 800~4 000 m,滩地地势西北高,东南低,比沿线两侧地面高出4 m左右。土壤由黄河泛滥裹挟的泥沙堆积而成,区域内土质大部分是粉细砂土,具有“湿则板、水则淌、风则扬”的特性,沿线土层深厚,土壤自然肥力较差。土壤有机质含量在1%左右,土壤10%为黏性土,89%为沙壤土。
淮安降雨量多年平均941 mm,6—9月降雨量约占全年的65%左右。水资源主要有降雨径流、洪泽湖、中运河过境水、地下水等,水资源较丰富。水质状况总体良好,普遍达到Ⅲ级水质。
①水源工程。现状灌溉用水主要来自古黄河、中运河、盐河及河道回归水。以杨庄闸为界将黄河故道分为上下段,杨庄闸以上段通过沿线13座小型电灌站,分别从中运河、古黄河提水灌溉;杨庄闸以下段通过引黄闸、引黄一支闸及沿线46座小型电灌站分别从古黄河、盐河引提水灌溉。
②田间工程。干渠3条22.8 km,支渠 24条58.8 km,斗渠 188.8 km,农渠554.8 km,防渗渠道6.3 km,低压管道20 km。灌溉建筑物配套率约45%,完好率约60%。
盐城黄河故道总面积37.71万亩(1 hm2=15亩,下同),现有耕地 26.4万亩,林地6.72万亩,水域3.6万亩,荒地0.09万亩,其他面积0.9万亩。农作物种植主要有水稻、小麦、玉米、花生、蔬菜等,旱作物种植占70%。粮食单产低于相邻区的平均水平,农民人均收入低约8%。
2006—2012年,黄河故道地区围绕农业结构调整进行农业综合开发,相继建成经济林果、特色蔬菜、优质粮食、中药材、食用菌、花卉苗木、水产等基地,开发面积共8.5万亩,高效种养(殖)面积约占整个面积的25%。沿线有关乡镇、村经济状况有了较大改善,高效特色农业也有了较大发展。
黄河故道滩面地势高,灌溉和生活用水除下游涟水县境内有引黄闸、引黄一支闸自流补水(流量16.3 m3/s),其余由泵站提水(流量26.27 m3/s)。引水设施多建于20世纪60—70年代,工程老化,建设标准低,引水能力严重不足,经常发生无水可灌现象,生产基本处于自然农业状态。古黄河虽然水源较丰富,但是缺乏引水设施,导致黄河故道滩地还存在“实心田”,局部小区域依靠机井打水灌溉蔬菜、果园,农作物产量低而不稳,荒滩面积逐渐扩大。
黄河故道滩地地形比降较大,土地平整度较差,田块不规整,田间原有沟渠部分已淤平,斗农渠输水能力不足,田间灌排体系不完善,农田沟渠缺级25%以上。目前普遍采用 “土渠输水、大水漫灌”的灌溉方式,渗漏浪费较为严重,灌溉水利用系数不足0.5,水资源有效利用率较低。现有农渠小沟以上建筑物配套不全,河网配套的建筑物数量不足,配套率45%、完好率60%左右,不能满足农业生产的需求。
从2006年开始进行农业综合开发建设农业基地,配套建设了为农业基地服务的水利工程设施,但这些水利设施基本上是单纯为某基地建设,缺乏与周边水利工程协调,所建工程服务范围小,没有充分利用水系沟通,甚至有抽地下水进行局地灌溉的情况。
(1)上下共同关注,加快黄河故道现代农业建设
江苏省委、省政府着力推进农业现代化、城乡发展一体化,创造了加快黄河故道地区治理开发前所未有的机遇。省各相关部门以及故道沿线各市、县领导都高度重视黄河故道沿线的整体推进开发,对黄河故道的发展分别进行研究和规划。围绕“把黄河故道建成特色农业走廊”这一目标,以农业综合开发为突破口,以完善水利、交通等基础设施为重点,以建设千里现代农业特色走廊为主要目标进行综合治理开发,整体联动推进建设现代农业,提高农业综合生产能力。
(2)土地资源丰富,生态环境、历史文化适合发展现代农业
黄河故道沿线,包含耕地、园林、林地、滩地等在内的土地资源相对丰富,除已开发治理的8.5万亩外,尚有25.66万亩土地具备可开发利用潜力。其中,中低产田耕地15.01万亩,中低产林果地4.47万亩,荒地0.09万亩,这些滩地经过适当治理,就可以增加其经济价值。
黄河故道地区具有良好的气候条件,是果蔬复合栽培、高效立体种植理想的地区之一。故道地貌独特、林木植被茂盛和工业欠发达,使得故道地区环境优美、水质良好、空气清新,为发展绿色生态农业提供了保证。可充分利用自然环境优势,大力发展现代生态农业,建设农业科技示范园区,形成名副其实的黄河故道现代农业特色走廊。
黄河故道地区历史悠久,古代文化与现代文明积淀厚重。故道沿途有青莲岗古人类文化遗址、韩信文化遗存、宋代砖塔、码头古镇等古文化遗存和现代的鹭鸟自然保护区。这些丰富的人文底蕴是发展观光、休闲农业的现实基础和优越条件。
(1)加强农田水利基础设施建设
发展规模化节水灌溉,首先需解决灌溉水源问题。黄河故道地区水资源比较丰富,目前仅是水源拦蓄、引用工程不足,必须加强水源工程建设,把水引进来,通过新增和完善蓄水闸、橡胶坝、水库等拦蓄当地径流,并加大引进过境水补给能力,保障故道滩地综合开发的水资源要求;新建涵闸、提水泵站等引水口门设施,提高引提水能力。整理故道滩地水系,完善田间引水配套设施;疏浚排水沟,完善排水口门设施,实现滩地“灌得上、排得出”,提高农业灌溉水利用系数。
(2)科学选择节水灌溉措施
按照江苏省《黄河故道农业综合开发和农村经济发展规划(2012—2020年)》,淮安市境内规划建设特色高效农产品基地17个,面积13万亩,包括经济林果基地2个、特色瓜菜基地6个、优质粮食基地6个、水产养殖基地1个、花卉园艺基地2个。这些高效设施农作物和沿河带状的种植环境有利于规模化节水灌溉措施的推广应用。当前,节水灌溉有工程、农艺、管理等3类措施,下面介绍几种适用于淮安市黄河故道工程措施的节水灌溉技术。
①渠道防渗。渠道防渗大多采用土料压实、水泥土、砌石、混凝土、沥青混凝土、膜料等形式,而黄河故道沿线砂性土居多,附近没有黏土土料,渠道采取砂性土压实,防渗效果不理想,建议采用水泥土、砌石、混凝土、沥青混凝土、膜料等防渗技术,并可推广采用PBM-226喷立凝橡胶沥青复合防渗材料、PMC改性混凝土、W-OH砂浆、U形混凝土衬砌机等新材料、新工艺。
②滴灌。黄河故道特色瓜菜、果林、花卉等设施农业可以采用滴灌,以涟水县保滩镇境内500亩片果蔬为典型进行说明。涟水县滴灌区面积较大,作物种类不同,原则上采用轮灌制度,具体要根据保证作物最佳需水要求的原则按月、按季、按年制定。按每天工作时长、灌溉面积、工作压力水头选择深井泵、动力规模。滴水器一般采用压力补偿滴头和五位可调式滴头。根据滴灌面积大小、地形形状,滴灌系统主干管、干管、支管采用单非或双非布置,管道埋深不小于70 cm,约每隔50 m设固定墩一个,毛管布置采用单行直线并列布置,根据作物种类选择毛管间距及滴头间距。
③喷灌。黄河故道特色瓜菜设施农业也可以采用喷灌,以淮阴区南陈集镇高效农业示范园为典型说明。示范园灌溉面积600亩,为沙壤土,主要种植蔬菜。为了减少投资,少占耕地,便于喷灌作业,采用半固定管道式喷灌系统。管道系统沿南北方向布置干管,沿干管两侧东西向布置若干条分干管,分干管间距相等。支管走向为南北向,与作物耕种方向一致。干管和分干管为固定管道,支管为移动管道。
④低压管灌。低压管灌适用于蔬菜、果园、水稻,以淮安区苏嘴镇北季刘木庄境内1 100亩果蔬为典型说明。该片土壤为沙壤土,因种植田块分属于不同农户,不具备统一灌溉管理条件,采用设置给水栓供水方式为农户提供灌溉用水。给水栓的安装位置通过对种植田块农户调查来确定,给水栓数量在大棚种植区每2个大棚间设置一个,其余每块田块设置一个。管材的选择取决于输送流量的大小、管道承受的水压、外部荷载、地质及施工条件、市场供应、工程造价等因素。工程中通常采用的管材有钢管(SP)、球墨铸铁管 (DIP)、预应力钢筋混凝土管(PCP)、玻璃钢夹砂管(RPMP)、塑料管(ABS、PE、PP、UPVC)。