人民胜利渠灌区井渠结合工程形式与布局

2015-08-15 00:47贾宪武新乡市农田水利技术推广站水利部农田灌溉研究所
河南水利与南水北调 2015年16期
关键词:灌溉布置工程

□贾宪武 □姜 新 (新乡市农田水利技术推广站;水利部农田灌溉研究所)

1 概述

2005年我国已建成各种类型的机井约478.60×104眼,每年提取地下水量约为450m3左右,机井提水灌溉从根本上改变了我国北方地区的农业生产面貌,对保证粮食安全和促进农业的发展起到了推进作用。但井渠结合,合理开发地下水发展井渠结合灌溉,采取以井补灌的方式缓解引水不足也给灌区带来无水可灌和灌水不及时等问题。人民胜利渠灌区经过反复实践,历经“兴渠废井”-“兴井废渠”-“井渠结合”的过程,逐步形成了地上水与地下水联合运用的井渠结合灌溉模式,适度地对地下水进行开发利用,不仅能解决灌区作物的需水灌溉问题,而且在井灌的同时,还避免了由于引水漫灌产生的地下水位升高、潜在的土壤次生盐碱化问题;井灌也满足正在大力推广高效节水灌溉技术,如管道灌溉、喷灌、滴灌等对水质的要求,因此,采取合理的灌区井渠结合工程形式,地上水地下水合理开发利用,对灌区水资源的高效利用,作物高产稳产,防止土壤次生盐碱化有重大意义。

2 井渠结合型式与布局

2.1 井渠结合形式

人民胜利渠灌区受旱、涝、碱等多种危害,形成一个综合治理旱、涝、碱的农田水利工程体系,保证农业生产不断发展,是人们长期思考的重要课题。通过和旱、涝、碱的长期斗争,不断总结经验教训,人民胜利渠逐步走上了井渠结合地上水地下水联合运用的道路,形成了一个6.67×104hm2的大型引黄井渠结合灌区,农业生产水平不断提高。

人民胜利渠灌区这样一个渠灌以自流引黄灌溉为主的大型引黄灌区,可以做到井渠结合:一是为了弥补引黄水量的不足和供水不及时,提高灌溉保证率,在规划的渠灌区范围内不仅有渠灌工程系统,还要考虑要有建设适量的机井数量,采用渠灌和井灌相结合;二是人民胜利渠灌区地上水地下水联合运用、井渠结合是较好的用水模式,当引水水量有保证时,以渠灌为主,引水灌溉可以补充井灌水源之不足,当引水灌溉不能满足作物的灌溉需求时,以井灌补充渠灌之不及时。具体的做法是将灌区分为引黄河水的渠道灌溉和开采地下水的机井灌溉的井渠结合模式及以井灌为主的井灌区模式,在布置方式上采用井渠结合灌区与井灌区相间布置,也可以采取井渠结合灌区布置成条带状,在井渠结合灌区两侧安排井灌区。这样不仅保证了灌区不同地段都能有较高的供水保障程度,而且工程投资较少。

2.2 井渠结合布局

2.2.1 骨干渠系布置

人民胜利渠灌区骨干渠系相对比较完整,虽然存在一些问题,但总的布局是合理的。目前,人民胜利渠灌区骨干渠系主要由总干渠及西干、东一干、新东一干、东二干、东三干等7条干渠和46条支渠组成,总长472.40km,其中总干渠52.70km,干渠103.00km,支渠316.70km。

总干渠渠线自西南走向东北,在新乡市区入卫河,全长52.70km。西干渠位于灌区西北,现有灌溉面积1.09×104hm2;东一干、新东一干位于灌区西南,灌溉面积1.09×104hm2;东二干位于灌区东北,灌溉面积4600hm2;东三干位于灌区东部,灌溉面积8400hm2。另外,东三干南分干位于东南,现有补水灌溉面积 9000hm2。

2.2.2 井渠结合灌区内工程布置

井渠结合灌区内有两种不同的水源方式,其中一种是通过渠道引水的渠灌工程布置,同时还要有通过开采地下水的井灌工程布置,渠灌系统与井灌系统一起构成井渠结合灌工程系统。

在进行渠道规划设计时,不仅要考虑渠灌的需要,同时还要考虑其对井灌区的补源任务和区内井灌工程对渠道的利用。输水支渠流量较大时,一般宜采用梯形断面,流量较小时可采用现浇混凝土衬砌U型渠道,由于U型渠道过流条件好,施工方便,斗、农渠也应采用现浇混凝土衬砌U型渠道。在井渠结合灌区,渠灌配套工程应同自流灌区一样,充分考虑泥沙的淤积对渠道影响。

井渠结合灌区内井灌工程的田间工程系统与渠灌工程系统共用,沿斗、农渠布置机井,也可以采用地埋管道输送水到农渠或田间。井灌工程的供水能力应达到单纯井灌能满足区内的灌溉要求(水稻较集中的地段,泡田、插秧时期除外),以保证渠灌无水时的灌溉用水。

2.2.3 井灌区内工程布置

针对引黄灌溉和降雨的特点以及涝碱灾害的发生规律,当前灌区实行渠井结合的主要措施是控制引黄灌溉,促进井灌。在时间上,主要是冬季和汛期控制引黄河水,用井浇地。这样可以提高小麦冬灌效果,防止春季返盐,减少了汛期泥沙含量高对渠道淤积的影响。除了这种时间上的结合以外,在灌区的不同地方,渠井结合的形式有所不同,归纳起来有以下2种:

2.2.3.1 井灌渠灌并用的形式

这是灌区渠井结合的一种主要形式,占灌区总灌溉面积的一半。上游的冯庄、亢村一带,基本上是以渠为主,以井为辅。一般情况下都采用渠灌,井灌仅仅用于解决适时灌溉和给水稻补水。这部分面积有6700hm2,年开采地下水量约1000×104m3,灌区中下游的七里营、小冀一带,约有1.00×104hm2耕地,渠水受到一定限制,井灌比例加大年开采地下水一般为2250×104m3,平均每公顷用地下水2250~3000m3,渠水3000~3750m3。井灌水量与渠灌水量之比约为0.78。在灌区的下游和末端,约有3300hm2耕地,渠水保证程度低,基本上以井灌为主,渠灌为辅,年开采地下水一般为1000-1250×104m3。在渠井并用的2.00×104hm2面积上,井灌年开采地下水量约为5000×104m3,井和渠用水比例约为2:5。

2.2.3.2 以渠补源的纯井灌形式

采用这种形式的地区有七里营乡的刘庄、宋庄等十几个村约1700hm2耕地,以及卫辉市柳庄、后河和李源屯乡6700~8000hm2耕地。这部分面积虽然不包括在灌区的4.00×104hm2灌溉面积之内,但地下水受渠灌区侧渗补给或引渠水回灌。地下水开采强度为每年4500~5250m3/hm2,地下水除受降雨人渗补给以外,渠灌区的强烈侧渗是一个重要补给源。在紧靠渠灌区的1km范围内,侧渗补给量约占开采量的50%。由于能得到渠灌区的侧渗补给,所以这部分纯井灌区多年来地下水位埋深稳定在3~4m,基本达到采补平衡。卫辉市柳庄、后河和李源屯等乡在地下水逐年下降的情况下,引渠水回灌补充地下水。柳庄乡逐步恢复渠灌后,实行渠井结合,地下水资源得到恢复。

3 结语

人民胜利渠灌区是渠灌以自流为主的大型井渠结合引黄灌区,总的用水模式是井渠结合、地上水地下水联合运用,以渠灌补充井灌水源之不足,以井灌补充渠灌之不及时。在井渠结合模式下,根据引水量和渠道的分布情况,分为直接利用引黄渠灌的井渠双灌区和以井灌为主、通过地下水补给间接受益的井灌区。井渠双灌区内渠灌工程和井灌工程系统同时存在。井灌区内井灌工程自成体系构成井灌工程系统,承担本区的灌溉任务。

井渠结合灌区与井灌区的布置方式为相间布置,当井渠结合灌区为条带状时,在条带两侧安排井灌区,保证灌区不同地段都能有较高的供水保障程度,且工程投资较少。

[1]王瑞.人民胜利渠灌区井渠结合灌溉技术初探[J].河南水利与南水北调,2012(7):46-47.

[2]朱留杰.人民胜利渠灌区渠井结合节水灌溉的田间措施[J].人民黄河,2011,33(9):87-89.

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