梁艷秋,曹明宇
(1.黑龍江省水電局,哈爾濱150001;2.青海大學土木工程學院,西寧810016)
目前全省萬畝以上灌區(qū)共有大、中型渠首工程452 座,控制灌溉面積近130 萬hm2,占地表水灌溉水田面積的86%。1980—2000 年利用省級小農(nóng)水資金改造了110 座,2000—2012 年利用大型灌區(qū)續(xù)建配套、產(chǎn)糧大縣獎勵等資金改造了37 座,2013 年利用水毀資金改造12 座,剔除利用全國大型泵站更新改造投資建設的42 座提水泵站[1]。
目前,還有251 處(自流渠首210 處,提水泵站41 處)沒有改造,占灌區(qū)渠首總數(shù)的57%,詳見表1。
表1 黑龍江省渠首工程現(xiàn)狀一覽表
從表1 可以看出,渠首工程的改造迫在眉睫。這不僅關(guān)系到黑龍江省的糧食安全,更是關(guān)系到廣大百姓切身利益和生命財產(chǎn)安全。黑龍江省水利廳計算在“十三五”內(nèi)完成251 座渠首的改造任務,估算總投資30 億元。
黑龍江省的渠首最早出現(xiàn)在20 世紀30—40 年代的日偽時期,發(fā)展到60—70 年代多數(shù)仍以堆石壩、沙壩和柳石壩結(jié)構(gòu)為主。20 世紀80 年代開始,全省開始大規(guī)模改造和建設灌區(qū)渠首工程。渠首結(jié)構(gòu)由原來的柳石壩、沙壩、堆石壩等結(jié)構(gòu)逐漸改造為壩頂用混凝土或鋼筋網(wǎng)罩面,并增設一孔3 ~5 m沖砂閘結(jié)構(gòu)。進入20 世紀90 年代,渠首結(jié)構(gòu)逐漸向閘壩結(jié)合方向發(fā)展,壩型多為混凝土重力壩、鋼筋混凝土薄壁堰、橡膠壩等。閘門尺寸由過去的3 ~5 m,發(fā)展到單跨10 ~15 m,最大跨度達16 m,并在中小型閘門中廣泛的采用了鑄鐵閘門。啟閉型式由螺桿啟閉、卷揚啟閉發(fā)展為液壓啟閉。
20 多年來,完成了100 多座渠首的改造。2000年以后,全省渠首逐漸向全閘結(jié)構(gòu)發(fā)展,液壓助力混凝土閘門自控翻板閘、液壓助力鋼結(jié)構(gòu)閘門弧形翻板閘等眾多新技術(shù)和新結(jié)構(gòu)開始應用。
渠首工程的好壞直接影響灌溉面積的發(fā)展、灌區(qū)效益的發(fā)揮,在提高灌溉保證率,抵御水旱災害方面也具有不可替代的地位和作用[2]。但目前黑龍江省灌區(qū)渠首工程也存在一些問題,主要表現(xiàn)在以下5個方面:
投入是影響渠首工程建設的關(guān)鍵要素。國家始終沒有渠首工程改造專項投資,省級小農(nóng)水資金2000 年以后也暫停了這部分投資。特別是2009 年以后,省級農(nóng)水資金全部用于國家農(nóng)田水利重點縣和節(jié)水增糧行動配套,連渠首正常的歲修費用也失去了來源。
灌區(qū)渠首工程大多位于河流的主河道上,1998年松、嫩特大洪水以及其后的多次局地洪水,均造成灌區(qū)渠首工程水毀嚴重。2012 秋,鐵力市王楊灌區(qū)渠首管理房被洪水沖入河中,所幸未造成人員傷亡。2013 年春,雞東縣雞冠山渠首發(fā)生水毀,當時正值灌溉用水高峰,致使下游413 hm2水田無法灌溉,灌區(qū)緊急墊付300 余萬元,采取臨時泵站、打補水井和修堆石壩等技術(shù)措施,雖暫時保證了下游水田灌溉,但所修應急堆石壩標準較低,很難渡過當年的夏汛,渠首水毀直接經(jīng)濟損失達兩千萬元,間接損失高達上億元。2013 年夏季嫩江、松花江、黑龍江發(fā)生的大洪水,更是造成全省311 座大、中、小型渠首工程發(fā)生不同程度水毀。渠首工程修復改造時不等待。
全分渠首工程均為柳條壩、堆石壩等臨時性工程,抗御水旱災害能力低,加之工程老化及水毀,為了確保灌溉,每年必須投入大量人力、物力進行維修。據(jù)統(tǒng)計每年用于灌區(qū)渠首維修的投入達4 000萬元以上。而隨著人工和塊石等地產(chǎn)材料價格大幅上漲,很多灌區(qū)已無力負擔高額的渠首維修費用。
黑龍江省灌區(qū)建設起步晚、基礎差,與其他省份幾百年甚至上千年的建設歷史相比,全省大規(guī)模的農(nóng)田水利建設開始于20 世紀80 年代,在大多省份已開始進行灌區(qū)節(jié)水改造和末級渠系建設的時候,我省還在忙于灌區(qū)骨干工程建設。隨著國家順應多數(shù)省份的情況,把投資重點轉(zhuǎn)向灌區(qū)節(jié)水改造和末級渠系建設時,我省大量灌區(qū)渠首和骨干工程沒有了投資來源。
黑龍江省大多數(shù)灌區(qū)是大躍進時期建設的,標準低、質(zhì)量差,工程壽命短,多數(shù)渠首工程超期服役,部分灌區(qū)渠首工程還是日偽時期建設的,長期帶病運行,一旦出現(xiàn)問題,整個灌區(qū)將會癱瘓。
渠首工程的發(fā)展趨勢主要有以下4 個方面:
1)黑龍江省渠首管理人員的水平不高,未來應向3 個自動化方向發(fā)展:即自動監(jiān)測、自動報警和自動控制。
2)閘孔尺寸逐步加大,尺寸由16 m將達到56 m。
3)設計校核過流由原來以灘地過流為主向全部由閘門通過發(fā)展。
4)閘門結(jié)構(gòu)由鋼、鑄鐵結(jié)構(gòu)向混凝土等其它復合材料方向發(fā)展。
1)國家增設灌區(qū)渠首等骨干工程專項資金。
2)國家出臺大跨度閘門及啟閉設備等相關(guān)技術(shù)規(guī)范,指導各地技術(shù)更新。
3)科研和設計部門對渠首結(jié)構(gòu)、消能及建筑材料、閘門閘體、啟閉等方面加強探索和研究。
4)國家組織各省間的交流活動,互相學習,互通有無。
5.2.1 建議省里積極協(xié)調(diào),恢復小農(nóng)水歲修資金
自2009 年省級小農(nóng)水資金全部用于為國家項目配套開始,致使全省很多包括渠首在內(nèi)的灌澇區(qū)骨干工程沒有了歲修資金,從本來只需少量資金就可修復,逐漸發(fā)展到需要大量資金,甚至于報廢的程度。
5.2.2 加強渠首上下游河道采砂的管理
1)由于在渠首上下游河道采砂,改變河道水流形勢,已經(jīng)造成我省鐵力王楊、雞東雞冠山等多個渠首發(fā)生險情。
2)建議再次修訂黑龍江省1997 年修訂的河道管理條例。
條例第二章第九條規(guī)定的攔河閘壩、泵站上下游300 m內(nèi)禁止采砂。而發(fā)生險情的幾個渠首下游采砂廠雖然均在條例規(guī)定的300 m外,但還是會影響工程安全。
[1]何權(quán),徐恒,李靖.黑龍江省灌區(qū)渠首工程分析及改造措施的建議[J].黑龍江水利科技,2002,30(01):57-58.