人民胜利渠灌区引黄效益分析

2021-01-07 05:37张纯鑫
河南水利与南水北调 2021年7期
关键词:渠首灌溉黄河

张纯鑫

(河南省人民胜利渠管理局,河南 新乡 453000)

1 引言

河南省在引黄灌区方面一直在不断地探索,总结经验,提高发展,已经有60多年的发展史了,先后已建成了26个规模不等的灌区,设计灌溉面积达到123.30万hm2,有效灌溉面积为85.33万hm2,占全省大中型灌区的40%。河南省人民胜利渠灌区自开灌至今,走过了60多年的历程,在河南省的引黄灌区具有代表性,工程效益良好,确保了灌区粮棉高产稳产,为国家粮食安全做出更大贡献,有广泛的推广和借鉴的价值。

1 人民胜利渠灌区概况

人民胜利渠位于黄河中下游,1952年4月建成通水,是新中国引黄灌溉第一渠。人民胜利渠的成功引黄,为黄河中下游地区利用黄河水资源、治理黄河提供了宝贵经验,促进引黄灌溉事业的发展。

人民胜利渠原名为引黄灌溉济卫工程。人民胜利渠灌区工程于1950年10月经政务院批准兴建,1951年3月开工修建,1952年3月主体工程完工,在4月举行了开闸放水典礼。灌区工程于1953年8月全面竣工。

1.1 人民胜利渠灌区基本情况

人民胜利渠灌区位于河南省北部,建设时称引黄灌溉济卫工程,灌区有灌溉、排水、机井、沉沙4套工程系统组成,渠首闸设计引水流量60 m3/s。人民胜利渠灌区是灌排分设、井渠结合的工程模式,灌区灌溉工程主要由渠首引水工程和各级输水渠道及其建筑物组成,灌区控制总面积1 486.84 km2。排水系统以卫河为总承泄区,实行灌排分设模式。

现灌区设计灌溉面积为9.92万hm2,有效灌溉面积7.89万hm2,其中自流灌溉面积5.91万hm2。灌区自1952年开灌至2011年,渠首闸累计引水总量333.08亿m3。总引水量中,农业灌溉水量201.46亿m3;城市供水13.20亿m3;济卫用水72.71亿m3(包括向天津送水11亿m3);补源及其他用水27.32亿m3。共引沙46 892.40万t。灌区累计灌溉农田12 984万亩次,粮食产量总计约1 267.64万t。人民胜利渠自开灌以来为当地的社会、经济发展做出了突出贡献。

1.2 人民胜利渠灌区气象与地质

人民胜利渠灌区属暖温带大陆性季风型气候区,冬春干旱、夏秋多雨,先旱后涝,涝后又旱,旱涝交替。年平均气温14℃,多年平均降雨量620 mm,主要集中在6-9月份,这三个月的降雨量占全年降雨量的70%~80%。

人民胜利渠灌区除黄河滩内的提灌区外的绝大部分灌溉面积位于黄河下游北岸冲积扇(平原)的西南端,是由黄河多次决口、改道、泥沙淤积而成的,地形以平原为主,黄河故道内零星沙丘、坑塘与背河洼地的小片沼泽地分布其间。灌区土质以轻壤土和中壤土为主。

2 人民胜利渠灌区引黄效益分析

2.1 农业增产效益显著

人民胜利渠灌区位于暖温带季风气候区内,光照充足,气候温和,非常适宜发展温带旱作农业。但是,频繁发生的自然灾害尤其是干旱、缺水成为制约灌区农业生产的主要因素。在人民胜利渠灌区开灌前,灌区社会经济贫穷落后,地广人稀,再加上不断地旱、涝灾害,导致盐碱、沙荒严重,群众过着“糠菜半年粮”的苦难生活。因此,在该区发展引黄灌溉,农业增产效益将会极其显著。事实上,在人民胜利渠开灌的1952年,灌区就曾遭受严重干旱,但由于引黄灌溉,当年实施灌溉的1.89万hm2农田喜获丰收,经灌溉的棉花平均亩产籽棉87 kg,比未灌的增产45.30 kg;谷子平均亩产115.80 kg,比未灌的增产75.80 kg,玉米平均亩产85 kg,而未实施灌溉的农田则因干旱严重减产,亩产只有10 kg。当年测算的单季粮食增产效益就接近灌区建设投资的75%。

由此可以看出:在人民胜利渠灌区开灌后,综合治理了旱、涝、碱、淤。尤其是1978年改革开放后,吨粮田,小康村、镇(乡)不断涌现,城市化进程已经启动,灌区一派繁荣景象。灌溉效益之显著,由此可见一斑。

2.2 防沙减沙效果好

引黄工程的成败与泥沙问题有密切的联系,黄河泥沙之多,堪称世界之最,若处理不好将有泥沙淤塞工程并使其失去效能的可能,水沙有不解之缘,从黄河引水必然要引沙,解决灌区的泥沙问题,首先要考虑在渠首尽可能少引沙。人民胜利渠灌区运行多年,在多方面的尝试之后,探索出一套有效的办法达到引水,减少引沙的目的。首先,在引水渠淤死时,用4PL~250型泥浆泵挖淤;在引水口门局部淤死或即将淤死时,用配套喷枪的机船将泥沙冲起,还要开闸拉渠;防沙除靠减少引沙之外,还采取防沙拉滩;避开沙峰引水,即在黄河含沙量超过20 kg/m3时,做好防沙减淤工作或关闭引水口门;同时,还要避开调水调沙时段,并对取水口门采取封堵等措施且都有很好的效果。

2.3 防渗减淤

人民胜利渠系改造后,采用浑水灌溉,泥沙分散处理,支渠以下的渠道每年进行清淤,另外加强管理,及时清淤,保证输水畅通,保证灌区运行。渠道采用衬砌,以减少渠道阻力,提高流速,减少水流沿程损失,减少渗漏,增大渠道输水输沙能力。据灌区“七五” 期间对确保田间渠系都采用混凝土U型断面衬砌,减淤效果为41%。同时,在渠首、渠中、沿渠分水口及渠尾设提水设施,沉沙蓄水等措施,防渗、减淤效果显著。

2.4 抗旱效果突显

五孔闸以上渠道是整个灌区的咽喉,此段渠道能否及时疏浚直接影响到灌区的抗旱工作,为此,渠首分局及时上报抗旱工程计划,在管理局的多次研究后,要求尽快开工提前,疏通灌区的咽喉渠道。

为加强管理确保工程质量,渠首分局由工程科指派专人负责工程技术,对工程施工进行全面监督和管理,定期向管理局上报工程进展情况,由分局办公室负责安全生产,定期进行安全检查、监督,杜绝一切安全事故发生,工程完成后做好竣工资料的整理。渠道疏浚以设计渠底为依据,清淤前后对工程区进行现场测量,作为结算依据。拆除工程要求拆除到设计渠底,并将废渣全部清除渠道以外。

由于工程运行效果良好,增加了过水断面,在黄河水位不变的情况下,增加了引水流量,把旱情降到了最低,保证了灌区小麦的稳产高产,达到预期目的。

2.5 提高水资源利用率

人民胜利渠灌区在提高水资源利用,优化水资源配置,服务于灌区农业方面发挥重要作用。计划用水、科学用水、节约用水,提高水的利用率和水分生产率,井渠结合灌溉、地表水、地下水联合运用,优化配置水资源;由于重视生态环境建设,改善了灌区水资源开发利用的环境,为水资源可持续提供基础保障。

2.6 改善生态环境

①人民胜利渠灌区开灌以来,渠道、建筑物等工程设施焕然一新,避免大水漫灌造成土壤耕层养分损失,减少地下水的污染。②渠道堤防整齐,田林路布局合理,田间林网和空地植被很好形成田间小气候,大大降低大风中沙尘携带量,减少风沙危害,极大改善了当地的环境。③将地下水维持在适宜埋深范围,不会发生土壤次生盐碱化,以改善土壤的水、肥、气、热状况,从而使土壤水盐运动向良性循环发展。

通过60多年的运营,人民胜利渠灌区对改善本地区的生态环境、居民的生活环境发挥了重要的作用,环境效益十分显著。

2.7 示范显效

人民胜利渠灌区是建国初期在黄河下游兴建的第一个大型引黄灌区,无论是土地资源、气候条件还是社会经济发展状况在黄河下游地区都具有典型的代表性。经过60多年的建设发展,如今的人民胜利渠已成为“以自流灌溉为主、井渠结合为辅”的大型引黄灌区。在人民胜利渠运行期间,开展了一大批针对下游引黄灌溉的科研项目,科研成果在下游大多数引黄灌区得到应用,在灌溉水力发电、泥沙处理利用等方面发挥重要作用,充分发挥了示范灌区和典型灌区的作用,可以在下游其他地区迅速推广。这是兴建人民胜利渠灌区的主要目的之一。

3 结语

人民胜利渠灌区60多年来充分发挥了巨大的经济、社会和生态效益,积累了引黄灌溉管理的宝贵经验。随着黄河流域水资源日益短缺以及国家对灌区投入的逐步加大,引黄灌区既面临挑战,又颇具发展良机。在此历史时期,对人民胜利渠灌区工程演变、环境变化以及发展引黄灌溉的历史进行回顾与总结,以图继往开来,无疑具有重要的现实意义。作为黄河流域引黄灌区的一面旗帜,灌区在引黄灌溉、盐碱地治理、“井渠结合”灌溉以及灌溉实验等方面的巨大成就和成功经验,沉沙改土、灌排兼施、综合治理旱、涝、碱、淤;充分利用黄河水沙资源,提高水资源利用率,加快农业结构调整步伐,使工程效益和生态效益相结合,对促进区域农业持续发展、社会经济发展起到很好地推动作用。

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