泗阳县农田水利工程的分区治理模式探究

2015-12-12 05:59岳金隆邢小燕夏成亮
江苏水利 2015年10期
关键词:滩面圩区灌排

岳金隆 邢小燕 夏成亮

(宿迁市水务勘测设计研究有限公司,江苏宿迁 223800)

泗阳县位于江苏北部,处在淮、沂、沭、泗下游,总面积1418 km2,占到全省面积的1.4%,是全国著名的商品粮基地县。泗阳县地势南北低中间高,由西向东倾斜,高程大都介于12~17 m 之间,年平均降水天数为98.4 d,平均降水量928.21 mm。通过多年建设,特别是2010年以来,投入近5 亿元进行了面广量大的农田水利建设,极大地促进了农田水利建设、管理和科技水平的提高,截至2013年底,有效灌溉面积达到4.91万hm2,旱涝保收面积达到3.29万hm2,高标准农田面积达到2.79万hm2,节水灌溉面积达到2.33万hm2,基本建成了防洪、排涝、灌溉、降渍4套工程体系,为保证粮食增产和推动新农村建设作出了巨大贡献。

1 农田水利工程现状及建设标准

经统计,全县灌溉泵站(含灌排两用)511 座,其中,单灌站353 座,灌排结合站158 座,完好率56%。渠道(Q<1 m3/s)长3245 km,防渗渠604 km,防渗率18.6%;渠道沿线建筑物7332 座,配套率78%。排水沟长5006 km,沿线建筑物12210 座,配套率75%。圩区排涝站(含灌排两用站)共计196 座,装机10736 kW,流量151 m3/s,平均装机流量0.54 m3/(s·km2)。

农田水利工程建设标准分为防洪除涝降渍能力、灌溉保证能力两部分,根据《江苏省农村水利现代化建设标准》《江苏省高标准农田建设》《灌溉与排水工程设计规范》(GB50288)等规范规程,经分析结果如下:

(1)防洪除涝降渍能力

①防洪标准:采用20年一遇。②除涝标准:经济作物采用10年一遇24 h 降雨24 h 排至田面无积水;旱作物采用10年一遇1 d 降雨,雨后1 d 排至田面无积水;水稻采用10年一遇3 d 降雨,雨后1 d 排至耐淹水深。经计算,10年一遇综合抽排模数0.8 m3/(s·km2),10年一遇综合自排模数1.2 m3/(s·km2)。③降渍:控制地下水位埋深在田面0.8 m 以下。

(2)灌溉保证能力

灌溉保证率为80%。经计算,提水灌溉设计净灌水率为1.4 m3/(s·万亩),自流灌溉设计净灌水率为1.2 m3/(s·万亩)。中沟级及以上配套率100%,小沟级配套率90%。工程完好率90%。

2 分区情况

根据地形、水源和自然条件等因素,将泗阳县划分为平原坡水区、黄河故道高亢区、圩区三种地区。

(1)平原坡水区

受黄泛冲积影响,泗阳县形成了大面积平原坡水区,总面积为861 km2,占到全县总面积的60.7%以上,地势以黄河故道为分水岭,向南向北逐渐倾斜。结合水系情况,平原坡水区可分为南片、中片和北片3 个自然片。

南片位于黄河故道以南,洪泽湖周边二级圩以上,面积387 km2。地势北高南低,一般地面高程14.5~18.5 m。排水由北向南入洪泽湖,水源来自中运河,基本为提水灌溉。

中片介于中运河北堤与总六塘河南堤之间,面积168 km2。地势南高北低,地面高程11.0~15.6 m。排水由南向北入总六塘河,水源来自中运河,以自流灌溉为主,提水灌溉为辅。

北片位于总六塘河以北,大涧河洼地圩区以南,面积307 km2。地势南高北低,地面高程9.1~14.8 m。淮沭河以西排水由南向北经大涧河、刘柴河、柴米河涵洞入柴米河;淮沭河以东(庄圩乡)排水则由北向南经庄东河入北六塘河。水源分别来自中运河和淮沭河。

(2)黄河故道高亢区

泗阳境内黄河故道高亢地区为老大堤之间狭长型区域,流域面积143 km2,占到全县面积的10.1%以上。滩面高程为老大堤处高,中泓处低,上游西北端滩面高程在20.0~23.5 m,下游东南端滩面高程在13.8~20.0 m。宽窄变化较大,临河镇段最宽约6 km,众兴镇段最窄处仅50 m,右侧老大堤堤后紧靠西条堆河、东条堆河。

(3)圩区

泗阳县现有圩区171 个,面积278.56 km2,占到全县面积的19.6%。单个圩区面积在1~3 km2之间不等,主要为洪泽湖周边洼地圩区、大涧河区域洼地圩区、黄运夹滩洼地圩区、包河洼地圩区等。

3 分区治理模式

3.1 平原坡水区

泗阳县平原坡水区具有易旱、易涝、易碱特点,应坚持蓄泄兼筹、灌排并重,进行洪、涝、旱、渍综合治理,解决洪水出路,健全灌排工程系统,控制地下水位,防止和改良土壤盐碱化。县境内地形一侧高、另一侧低,呈单一坡向,针对这样的地形特点,灌排系统采用相邻单“非”的形式。

①沟渠。渠道设在较高地带,向一侧灌水;排水沟设在较低地带,接纳一边径流,渠道与排水沟并行,上灌下排,相互配合。大沟(干、支渠)长约10 km,间距约3 km,采用“沟—路—渠”布置型式。中沟(斗渠)长约3 km,间距约1 km,采用“沟—渠—路”布置型式。小沟(农渠)长约1 km,间距0.2 km,采用“沟—渠—路”布置型式。腰沟(毛渠)采用沟渠结合,间距50 m,或沟渠间隔,间距25 m。

②道路。田间道路分为机耕路(干道)、生产路(支路)两级,机耕路连接乡村道路,生产路连接机耕路与田块。田间道路结合灌排沟渠布置,以利于节约土地、减少配套建筑物、机械运输和田间管理。机耕路路面净宽不小于3 m,高出田面0.3~0.5 m;生产路净宽不小于2 m,高出田面0.2~0.4 m。

③林网。防护林带沿沟渠路设置,主要以经济林为主,常绿树为辅。

平原坡水区治理模式见图1。

3.2 黄河故道高亢区

泗阳县黄河故道干河整治工程,即将县境内的黄河故道中泓贯通,并通过运河水源调度和梯级蓄水,为该区域提供水源。因此,笔者重点探讨滩面的治理模式,主要有提水泵站、沟渠疏浚和护砌等工程。

①提水泵站。黄河故道滩面宽度0.05~6 km,变化较大,右侧滩面最大宽度达6 km,且地面落差较大,因此,泵站应结合滩面宽度、地面落差和水源情况采用不同模式。滩面宽度小于2 km 且落差小于1.5 m 的地区,可沿中泓或走廊沟建泵站,提水灌溉;滩面宽度大于2 km 且地面落差大于1.5 m 的地区,可沿老大堤堤后的东条堆河、西条堆河建提水泵站,将水提至滩面灌溉。

图1 平原坡水区治理模式图

图2 黄河故道高亢区排水模式图

②沟渠布置。黄河故道滩地的沟渠主要为斗沟(渠)及以下的设施,布置与平原坡水区大体相同。斗渠根据提水泵站位置基本垂直黄河故道布置,农渠、毛渠逐级分散;中泓两侧200~400 m 处存在地面陡降情况,高差约1~2 m,按高低分开原则布置排水工程,在地面陡降处建截水沟,将高水排入走廊沟,高水采用“小沟→中沟→纵向截水沟→走廊沟→中泓”模式,低水采用“小沟→中沟→中泓“模式。

黄河故道高亢区治理模式图见图2。

3.3 圩区

泗阳县圩区为沿河滨湖圩区,特点是地形平坦,大部分地面高程均在河、湖的洪水位、枯水位之间,逢汛期,外河(湖)水位高于田面时,依靠抽排泵站排涝。另外,由于降雨不均,也经常出现干旱。主要有圩堤、沟渠、排涝站、圩口闸等工程。

①圩堤。圩堤结合田间道路布置,顶宽度3~5 m,内外边坡1∶2.5~1∶3,青坎宽3~5 m。圩堤设计堤顶高程为:洪泽湖周边一级圩区15.0~15.5 m,二级圩区16.0~16.5 m;大涧河圩区邢马河以东10.0~11.0 m,邢马河以西地区11.0~13.0 m;黄运夹滩泗阳闸以上18.0~20.5 m,泗阳闸下17.5~18.5 m;包河洼地圩区13.50 m。

②沟渠。境内大部分圩区是以相邻的两条斗渠和两端的走廊沟隔水堤(或一端为走廊沟堤,另一端为高地截水堤)形成的封闭圩区,走廊沟为面上的排水沟或干河,一条中沟作为圩外截水沟,另一条中沟负责圩区排水,其它沟渠布置基本同平原坡水区。

③排涝站。排涝站一般设于中沟沟头入走廊沟处,当外河水位高于地面高程时,开机抽排。排涝站一般采用“自排+抽排”或结合灌溉采用“自排+抽排+灌溉”相结合的闸站型式。按照10年一遇抽排模数0.8 m3/(s·km2)的标准配置抽排流量,进水池设计水位按圩区一般地面高程以下1.0 m 选定,出水池设计水位按外河10年一遇排涝水位或历史最高洪水位选定。

图3 圩区治理模式图

④圩口闸。圩口闸一般设于中沟入走廊沟处,当外河水位低于地面时,开闸排涝,当外河水位高于地面时,关闸挡洪。圩口闸按照10年一遇自排模数1.2 m3/(s·km2)计算设计排涝流量,按圩内一般洼地地面高程低0.5~1.0 m 拟定上游设计排涝水位,按过闸水头差0.1 m 计算孔径。

圩区治理模式见图3。

4 结语

水利是农业的命脉,农田水利是发展现代农业的基础条件。农田水利工程是系统性工程,应根据地形地貌、水资源等特点,采用相应的治理模式,统一规划、整体推进,逐步完善农田灌排工程体系。

猜你喜欢
滩面圩区灌排
洱海西部灌排沟渠水质特征及土地利用的影响
尾砂滩面上工程设施对坝体安全影响分析
台风过程影响下的滨海湿地物理变量观测及湿地系统响应
现代化大型灌排泵站建设研究
广西北海银滩侵蚀动力研究
高标准农田建设中灌排沟渠施工关键技术探讨
圩区治理对区域防洪排涝影响之我见
上海奉贤庄行地区圩区除涝能力研究
坚持建管并重 改善农田灌排条件
观测桩系统在尾矿库闭库后安全管理中的应用