談彭陽縣集流節(jié)灌工程的發(fā)展與施工技術(shù)

楊 方

摘要彭陽縣儲水設(shè)施主要有蓄水池和儲水窖,介紹了儲水窖的結(jié)構(gòu)類型、規(guī)劃布局和施工技術(shù),以期為彭陽縣集流節(jié)灌工程的發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞集流節(jié)灌工程;儲水設(shè)施;施工技術(shù);寧夏彭陽

中圖分類號 S277 文獻(xiàn)標(biāo)識碼B文章編號 1007-5739(2009)09-0275-01

在寧南黃土山丘區(qū),由于降水與作物需水時間不統(tǒng)一,造成“十年九旱、春夏連旱、靠天吃飯”的被動局面,導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的低水平,低效益。而雨水徑流的集儲灌溉技術(shù)可將集聚、儲蓄的雨水徑流作為主要補充灌溉水源,充分而有效地利用當(dāng)?shù)赜晁Y源“反季節(jié)”發(fā)展旱地節(jié)灌“兩高一優(yōu)”農(nóng)業(yè),實現(xiàn)旱澇保收,高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn),從而解決農(nóng)業(yè)用水困難;同時,還能幫助山區(qū)農(nóng)民走出人畜飲水的困境。

雨水徑流的集儲節(jié)灌工程主要由集流場、儲水窖和灌溉可利用有效農(nóng)田3個主體工程組成。其中,儲水窖是中心環(huán)節(jié),起著紐帶和核心的作用。在多雨季節(jié),集流場應(yīng)盡量多地截集雨水徑流(通常有屋檐接水導(dǎo)流、集雨布積水存儲、混凝土集流場引流3種截集方式),把截集的徑流送入儲水窖中存儲,供農(nóng)作物需水時灌溉利用。儲水窖的容積及其調(diào)儲能力將對集流區(qū)面積和可有效利用集流區(qū)面積的比例產(chǎn)生決定性影響。因此,結(jié)合彭陽縣北部山區(qū)小流域治理措施與成效,調(diào)查研究適宜于寧南山區(qū)雨水徑流集儲灌溉技術(shù)最大發(fā)揮效益的儲水設(shè)施的結(jié)構(gòu)類型、規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)及其施工技術(shù)十分必要。

1儲水窖設(shè)施結(jié)構(gòu)類型的選定

1.1蓄水池

蓄水池又叫澇池、塘池,多建于村莊附近、路旁溝頭或村莊中心地段等徑流集中的地方,兼顧群眾取水飲牛、羊等牲畜。蓄水池大多半填半挖,圓臺狀,防滲PVC膜貼地護坡,砌石或混凝土蓋板覆膜襯面,混凝土現(xiàn)澆防滲底面,有效容積500~1 000m3。在水土保持方面蓄水池是一種較好的溝頭、村莊防護措施,但由于其敞寬淺式結(jié)構(gòu)造成滲漏蒸發(fā)強度大,加之經(jīng)常有小孩、老人等弱勢群體取水,在某種程度上存在安全隱患。因此,蓄水池蓄水在山區(qū)集流節(jié)灌技術(shù)中只能作為替補水源,但又必不可少。

1.2儲水窖

1.2.1儲水窖結(jié)構(gòu)類型。大體可分為井窖(豎向儲水)和窯窖(橫向儲水),其儲水容積都較小(一般設(shè)計安全有效儲水容積50~60m3),但防滲處理較容易,且徑流存儲于地下,蒸發(fā)強度小,儲水效果較儲水池好。因此,水窖儲水是山區(qū)集流節(jié)灌技術(shù)中主要的儲水設(shè)施。

1.2.2儲水窖的規(guī)劃布局。為了使水窖在集流節(jié)灌技術(shù)中持久、耐用、經(jīng)濟,低成本高效益運行,且又能起到良好的調(diào)儲作用,儲水設(shè)施的選址、擺布與容積或面積的確定至關(guān)重要,近14年來,彭陽縣的儲水窖布設(shè)先后經(jīng)歷了3個階段,第1階段:初步探索階段。1995~2000年,縣水利局引進2種同規(guī)格不同施工材料的井窖,即水泥砂漿窖與膠泥窖,大大緩解了彭陽縣北部山區(qū)人畜飲水和旱作農(nóng)業(yè)缺水的問題。時值機修農(nóng)田興修高潮期,水利局要求水窖布設(shè)于公路兩側(cè)(便于保證水窖水源)的機修地頭(便于節(jié)灌旱作農(nóng)業(yè))。第2階段:趨于規(guī)范階段。2001年初,彭陽縣已完成儲水窖16 821眼,水窖儲水率96.8%,生產(chǎn)、生活用水趨于穩(wěn)定,農(nóng)民群眾開始由急需救濟水轉(zhuǎn)變?yōu)樾枰蓛粜l(wèi)生水,于是引進屋檐接水導(dǎo)流設(shè)施和澆筑集流場以及配置機動靈便的集雨布集聚天上水。第3階段:成熟發(fā)展階段。2006年,彭陽縣累計擁有儲水窖29 680眼,成功改造泉水861處,配置集雨布3 842塊,屋檐接水1 300套,完成混凝土集流場2 730處,節(jié)水灌溉面積出現(xiàn)“零”的突破,農(nóng)村自來水和泉水惠及80%的農(nóng)戶,85%~90%農(nóng)戶安全飲水得以保證。儲水窖的布設(shè)要求與新農(nóng)村建設(shè)相結(jié)合,家家戶戶集流場硬化院落,水窖要求布置到院心花園中,為養(yǎng)花或種植架生立體蔬菜(西紅柿、黃瓜等)提供水源;或布于圈棚、廁所旁,便于圈畜飲水以及為與之配套的沼氣發(fā)酵提供水源。

2儲水窖施工技術(shù)

2.1儲水窖選址

水窖施工選址事關(guān)施工安全和窖體使用壽命以及儲窖的水源問題,應(yīng)盡量選于堅實土層上,距離大樹、溝邊2~3m以上。

2.2儲水窖施工備料

施工材料的優(yōu)劣決定著窖體的質(zhì)量和可持續(xù)利用。本著經(jīng)濟耐用的原則,要求銀沙顆粒級配良好,如白砂糖狀晶瑩體,細(xì)度模數(shù)1.8~2.0,且雜質(zhì)少;碎石最好是料場粉碎機下篩料,粒徑0.5cm以下,無雜質(zhì);水泥標(biāo)號425;磚用火磚和紅磚均可。

2.3儲水窖土體施工放樣

平整出6m×6m的窖址平面后,取直徑4.5m(D1)的圓放樣并垂直開挖至深度1.3~1.5m時,取直徑4m(D2)放樣,再向下取坡開挖至深度5.5~6.0m,同時直徑在D1D2垂線上縮小至3m,且每挖深1m鑿1個10cm×10cm×10cm的圈帶槽(呈外小內(nèi)大的楔狀體),以求儲水面混凝土與土體面結(jié)合牢固。這種方法稱“井窖敞口開挖土體施工法”,開挖質(zhì)量有保證,工效高。

2.4儲水窖防滲層施工

2.4.1旱窖部分。在4.5m(D1)與4m(D2)的土圓柱體交叉平臺處打25cm×10cm×10cm的圈梁,而后以二四磚或一二磚懸空升級階梯狀砌筑,每砌筑1層就迅速在其外圍以濕土壓實填平1層,最后在磚體內(nèi)部用沙漿抹面,以防萬一儲水面超過水窖儲水深度而造成滲漏損害。

2.4.2儲水部分。分3步抹3層進行。第1步混凝土抹面。按水泥∶砂子∶石子=1∶2∶3的比例拌合,以1.0cm厚度粉抹到水窖土體表面,抹光壓平,使砂眼客觀率達(dá)到最小。第2步水泥砂漿抹面。按水泥∶砂子=1∶3.5比例拌合成砂漿,以1.0cm厚度粉抹到混凝土面上,抹光壓平,使砂眼客觀率再達(dá)到最小。第3步水泥灰漿抹面。把水泥和水按重量比1∶5拌合成漿糊狀,用刷子涂抹到砂漿抹面上,填平所有砂眼,力求100%。

2.5水窖封底

一般生活窖封底宜用膠泥;生產(chǎn)窖封底宜用水泥∶砂子∶石子=1∶2∶3的混凝土。厚度宜在15~20cm。封底方式多采用“底壓邦”,即先處理好邦面再封底。

2.6窖體養(yǎng)護

窖體內(nèi)部儲水面在施工結(jié)束12h后必須及時養(yǎng)護,在養(yǎng)護期內(nèi)必須保持窖體裸露面濕潤。根據(jù)農(nóng)村群眾打窖經(jīng)驗,最簡單方便的養(yǎng)護方法為:在窖內(nèi)放入1m左右的深水,然后用棚膜密封窖口15d,以達(dá)自然養(yǎng)護的目的。