移民安置灌區(qū)灌溉方式選擇及規(guī)劃設(shè)計(jì)淺析

高盼盼

移民安置灌區(qū)灌溉方式選擇及規(guī)劃設(shè)計(jì)淺析

高盼盼

（新疆水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，新疆烏魯木齊830000）

通過分析大亞斯墩移民安置規(guī)劃灌區(qū)的灌區(qū)面積、地形氣候條件、土壤特性、牧民耕作水平等因素，提出了適合砂性荒地近期水平年的引洪淤地灌溉方式及遠(yuǎn)期水平年的滴灌灌溉方式，并計(jì)算了節(jié)水量，以期為類似案例提供借鑒。

移民安置；砂性荒地；引洪淤灌；設(shè)計(jì)

1 工程概況及移民安置概況

1.1 工程概況

大亞斯墩移民安置區(qū)規(guī)劃是阿爾塔什水利樞紐建設(shè)的一處移民安置項(xiàng)目。大亞斯墩移民安置區(qū)屬于澤普縣奎依巴格鎮(zhèn)行政轄區(qū)，距離鎮(zhèn)政府12 km，距離縣城30 km，有縣級(jí)道路（X484線）從區(qū)域西側(cè)1 km處通過，交通便利。安置區(qū)在葉爾羌河右岸三級(jí)階地沖洪積扇上，南北寬約4.5 km，東北長(zhǎng)約7km，海拔1390～1448 m，地面坡降1/60～1/120，在40 km2范圍內(nèi)可提供2500 hm2土地作為移民集鎮(zhèn)遷建和生產(chǎn)安置用地。近期規(guī)劃期限為2018年，遠(yuǎn)期規(guī)劃期限為2024年。

1.2 移民安置概況

1.2.1 移民安置人口

村莊移民安置人口指受水庫淹沒影響，包括坍岸、滑坡、浸沒或工程占地而失去房屋或失去耕地，不得不搬遷安置的人口[1]。阿克陶縣庫斯拉甫鄉(xiāng)需整體異地搬遷至大亞斯墩移民安置點(diǎn)，涉及搬遷移民1254戶4522人，需生產(chǎn)、生活安置3830人。

1.2.2 安置區(qū)概況

安置區(qū)為典型的暖溫帶大陸干旱性氣候，氣溫年內(nèi)變化顯著，平均最低氣溫-6℃，夏季高溫；年降水量稀少，氣候干燥，蒸發(fā)量大；多風(fēng)，常年盛行西北風(fēng)，對(duì)農(nóng)作物的危害極大。

安置區(qū)屬新生界第四系上更新統(tǒng)紀(jì)塔里木盆地南緣的西南拗陷區(qū)，位于昆侖山北麓、葉爾羌河洪沖積扇上部的三級(jí)階地上。地面坡降1/95～1/120。地表植被極少，覆蓋度小于1%。

安置區(qū)成土母質(zhì)是洪積母質(zhì)，土壤多為壤砂土和砂土，土層薄、肥力低。有效土層相對(duì)較薄，平均達(dá)到20 cm～30 cm；質(zhì)地較粗，多為砂壤和壤砂土，有利于植物根系下扎。質(zhì)地構(gòu)型為底礫型或通體砂，土壤貧瘠，為砂性荒地，保水保費(fèi)性差，地面坡降大，對(duì)灌區(qū)灌溉方式提出了要求。

安置區(qū)引水水源為葉爾羌河河水，多年平均可利用水量為58.19×108m3，引水?dāng)嗝嫣幠嗌衬贻斏晨偭繛?53.9×104t。

1.2.3 土地開發(fā)面積

經(jīng)與地方政府溝通，并征求庫斯拉甫鄉(xiāng)代表意見，結(jié)合移民規(guī)范、規(guī)程要求，確定安置標(biāo)準(zhǔn)為：口糧地0.0667 hm2/人，飼草料地0.167 hm2/人，庭院經(jīng)濟(jì)0.0467 hm2/戶；根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)物調(diào)查和土地劃界結(jié)果，確定在大亞斯墩規(guī)劃安置區(qū)開發(fā)荒地2500 hm2進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃，進(jìn)行集鎮(zhèn)及生產(chǎn)用地統(tǒng)籌規(guī)劃，為移民提供生產(chǎn)、生活永久定居基本保障。根據(jù)阿爾塔什水利樞紐安置標(biāo)準(zhǔn)需求，集鎮(zhèn)遷建區(qū)用地236.13 hm2，剩余可開發(fā)農(nóng)田用地2216 hm2。

2 灌溉方式特點(diǎn)[2]

2.1 常規(guī)灌溉

常規(guī)灌溉是應(yīng)用最為廣泛的灌溉技術(shù)，包括畦灌、溝灌、格田灌溉及漫灌等。是借水流重力和土壤毛細(xì)管作用下滲濕潤(rùn)土壤的灌溉方法。灌溉技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單，農(nóng)民容易掌握，對(duì)水質(zhì)要求不高，漫灌可用于引洪淤地。但田間節(jié)水水平較低，作物需水量大。

2.2 滴灌

滴灌目前是最先進(jìn)的灌水技術(shù)之一。是利用管道及設(shè)備，以水滴方式浸潤(rùn)作物附近土壤的局部灌溉方法。作物節(jié)水量達(dá)50%以上，作物增產(chǎn)率30%左右，省地、省工、省水、省藥效益明顯，可實(shí)現(xiàn)機(jī)械化鋪設(shè)滴灌帶工作。造價(jià)相對(duì)較低。但對(duì)水質(zhì)要求高，管理者需掌握一定的技術(shù)。

2.3噴灌

噴灌是利用專門的管道系統(tǒng)和灌溉設(shè)備，將有壓水流通過噴頭噴射到空中形成細(xì)小水滴噴灑到田間的一種灌溉方法。包括自壓或加壓半固定移動(dòng)式噴灌，噴灌機(jī)或移動(dòng)式噴灌等。能夠利用灌區(qū)有利地形形成自壓噴灌，能耗小，運(yùn)行成本低；適用于大多數(shù)作物，對(duì)地面平整度要求不高；灌水均勻度可達(dá)80%左右。灌水定額小，節(jié)水量達(dá)30%左右，減少了溝、渠、埂占地，節(jié)省5%左右的土地用于種植。但噴灌缺點(diǎn)明顯：受風(fēng)影響大，風(fēng)力超過3級(jí)便不宜進(jìn)行噴灑作業(yè)；采用半固定系統(tǒng)時(shí)，需搬移管道，勞動(dòng)強(qiáng)度極大；固定資產(chǎn)投資較高。

2.4 低壓管道灌

低壓管道灌以管道代替明渠輸水，減少輸水過程的蒸發(fā)滲漏損失，節(jié)水30%左右；自壓輸水，能耗少；節(jié)省土地3%左右。但管道灌對(duì)地面平整度要求高，灌水均勻度受田間平整程度影響大；灌水時(shí)可能形成深層滲漏和水土流失。

3 灌溉方式選擇

移民安置區(qū)多年平均風(fēng)速1.8 m/s，春夏兩季風(fēng)速最大，平均風(fēng)速5月最大，如選擇噴灌這種灌溉方式易造成灌水均勻度不高，水土流失等情況，不利于作物穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)，因此不易采用噴灌。安置區(qū)地形坡度較大，土層稀薄，實(shí)施低壓管道灌溉，易造成水土流失情況，降低水利用效率。滴灌成本相對(duì)較低，但要求農(nóng)民有一定的管理水平，考慮到庫斯拉甫鄉(xiāng)以牧業(yè)為主，下山定居后由牧民向農(nóng)民轉(zhuǎn)化需要一定的過程，同時(shí)受語言環(huán)境約束，培訓(xùn)難度較大。移民安置區(qū)經(jīng)濟(jì)底子薄弱，又為邊遠(yuǎn)地區(qū)少數(shù)民族農(nóng)牧民聚居區(qū)，灌溉的技術(shù)水平、管理水平低，在改良期采用常規(guī)地面灌溉方式，并在每年汛期利用葉爾羌河含沙量大的特點(diǎn)，采取引洪淤灌的方式，使灌區(qū)有效土層加厚；當(dāng)進(jìn)入達(dá)產(chǎn)期后，根據(jù)淤地情況，將適合滴灌的部分果林地進(jìn)行滴灌設(shè)計(jì)，其余作物仍為常規(guī)地面灌。

4 灌區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)

4.1 條田布置

安置灌區(qū)規(guī)劃條田從灌水方向上選擇與地形等高線平行的橫向布置方式，以適應(yīng)大型機(jī)械耕作需求，從條田農(nóng)作物光照需求考慮，應(yīng)盡量滿足南北朝向光照要求。灌區(qū)條田偏東方向布置，即條田短邊垂直等高線的橫向布置，按照短邊方向進(jìn)行平整土地，按照條田長(zhǎng)邊方向平行等高線布置，條田沿長(zhǎng)邊方向進(jìn)行灌水。

田間按照田、渠、溝、林、路、居民點(diǎn)綜合考慮的原則，做到林、路成網(wǎng)，渠系配套，排灌自如，路橋相通，達(dá)到提高耕地質(zhì)量，增加有效耕地面積的目的。通過對(duì)移民安置區(qū)田、水、路、林、居民點(diǎn)進(jìn)行綜合規(guī)劃并實(shí)施后，達(dá)到提高土地利用率、增加移民收入、穩(wěn)定移民目標(biāo)的高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田。

4.2 種植結(jié)構(gòu)

根據(jù)阿爾塔什水利樞紐移民安置灌區(qū)規(guī)劃，灌區(qū)面積共2085.7 hm2，灌區(qū)內(nèi)種植口糧地266.67 hm2，人工草地666.67 hm2，其余土地按照常規(guī)比例種植，其中：蔬菜100 hm2，瓜果133.33 hm2，各類果林653.93 hm2，防護(hù)林地221.13 hm2。另外，布置在居民區(qū)內(nèi)的庭院經(jīng)濟(jì)用地37.6 hm2，綠化用地6.33 hm2。灌區(qū)內(nèi)復(fù)播作物蔬菜面積100 hm2，玉米333.33 hm2，并在果林地套種飼草面積400 hm2。

達(dá)產(chǎn)期后，將果林地186.33 hm2進(jìn)行滴灌設(shè)計(jì)。

4.3 灌溉定額

根據(jù)安置區(qū)氣候干燥，蒸發(fā)量大，土壤砂性大，保水性差，水資源季節(jié)分配不均等條件，依據(jù)作物生長(zhǎng)需水量確定灌水定額，初步擬定達(dá)產(chǎn)期正常灌溉凈灌水定額為970 m3/畝。另外，在改良期灌區(qū)采用引洪淤地方式對(duì)土地進(jìn)行改良，參照當(dāng)?shù)匾橛俚毓喔冉?jīng)驗(yàn)，引洪淤灌一般在洪水期6～9月份，灌水定額為2239～3731 m3/畝。灌區(qū)各種作物的畝凈灌溉定額[3]見表1。

4.4 灌溉水利用系數(shù)

大亞斯墩規(guī)劃安置區(qū)為新設(shè)計(jì)灌區(qū)，灌區(qū)的水源為葉爾羌河河水，自布置于大亞斯墩安置區(qū)左側(cè)1 km處的東岸干渠引水渠首進(jìn)行引水，在渠首引水閘后100 m處東岸干渠上修建引水閘分水，由11.1 km的漿砌石輸水干渠引至安置灌區(qū)，為移民安置區(qū)提供灌溉水源。

根據(jù)灌區(qū)渠系防滲長(zhǎng)度、渠道建設(shè)長(zhǎng)度、總灌溉面積等，計(jì)算灌區(qū)的渠道水利用系數(shù)[4]。根據(jù)田間灌水方式的不同，參照相近工程，選用灌區(qū)的田間水利用系數(shù)。最后求得灌區(qū)的灌溉水利用系數(shù)，見表2。

表1 作物灌溉定額表/（m3/hm2·a）

表2 灌溉水利用系數(shù)表

4.5 達(dá)產(chǎn)期作物需水量分析

到設(shè)計(jì)水平年2024年，灌區(qū)生產(chǎn)達(dá)產(chǎn)后作物全部采用地面灌時(shí)，凈需水量為1604.81×104m3/a，毛需水量為2228.9× 104m3/a；果林地采用滴灌與其他作物采用地面灌組合時(shí)，凈需水量為1557.58×104m3/a，毛需水量為2049.45×104m3/a。達(dá)產(chǎn)期后，灌區(qū)僅將適合滴灌設(shè)計(jì)的果林地186.33 hm2進(jìn)行了滴灌設(shè)計(jì)，每年節(jié)水量達(dá)179.45×104m3。

5 結(jié)語

大亞斯墩移民安置灌區(qū)為砂性荒地，土壤可耕種層薄，保水性差，項(xiàng)目區(qū)多風(fēng)，搬遷牧民由放牧向耕種轉(zhuǎn)變，耕作水平有限，經(jīng)濟(jì)實(shí)力薄弱，因此在搬遷之初（設(shè)計(jì)水平年）提出了采用傳統(tǒng)地面灌并結(jié)合汛期引洪淤地增加灌區(qū)可耕種層厚度、改善土壤的灌溉方式；到規(guī)劃水平年，隨著農(nóng)民耕作水平的提高及灌區(qū)土壤改善的情況，將部分適宜采用滴灌方式的果林地進(jìn)行了滴灌設(shè)計(jì)，減少了移民安置灌區(qū)的年用水量。

大亞斯墩移民安置灌區(qū)設(shè)計(jì)即將實(shí)施，待工程進(jìn)入運(yùn)行期后，建議進(jìn)行灌區(qū)洪水含沙量、淤地次數(shù)、及淤地厚度之間的數(shù)學(xué)模型，進(jìn)一步觀察淤地情況；在達(dá)產(chǎn)期后，結(jié)合國(guó)家節(jié)水項(xiàng)目，對(duì)灌區(qū)的各種作物逐步實(shí)現(xiàn)節(jié)水灌設(shè)計(jì)。

[1]李曉莉，郭芳華.水電站建設(shè)項(xiàng)目移民安置點(diǎn)規(guī)劃研究[J].人民黃河，2012，34（9）:108-110.

[2]周和平，徐小波，李梅芝，等.新疆灌溉管理技術(shù)［M］.烏魯木齊：新疆科學(xué)技術(shù)出版社，2005.

[3]新疆維吾爾自治區(qū)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布.農(nóng)業(yè)灌溉用水定額[S].烏魯木齊：2014.

[4]吳旭春，周和平.新疆灌區(qū)灌溉水利用系數(shù)影響因素研究[J].人民黃河，2011（9）：93-96.

S274

B

1673-9000（2017）02-0117-03

2016-12-20

高盼盼（1985-），女，山西臨汾人，工程師，主要從事水利工程設(shè)計(jì)工作。