碧灣渠中型灌區(qū)節(jié)水改造規(guī)劃及實(shí)施初探

王道清，劉燕玲

(江西省樂平水務(wù)局，江西 樂平 333300)

碧灣渠中型灌區(qū)節(jié)水改造規(guī)劃及實(shí)施初探

王道清，劉燕玲

(江西省樂平水務(wù)局，江西 樂平 333300)

文章通過對碧灣渠中型灌區(qū)節(jié)水改造的調(diào)查研究，闡述了碧灣渠中型灌區(qū)實(shí)施節(jié)水配套改造項(xiàng)目，對于干、支渠、泵站工程等的規(guī)劃設(shè)計(jì)以及實(shí)施情況，提出規(guī)劃實(shí)施的具體方案和建議，碧灣渠中型灌區(qū)節(jié)水改造實(shí)施后，對改善灌區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，促進(jìn)灌區(qū)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展有一定參考作用，也為同類工程建設(shè)提供借鑒。項(xiàng)目區(qū)改造后，可提高渠系水利用系數(shù)，由原來的0.45提高到0.55以上，將大大改善灌溉條件，達(dá)到節(jié)水增產(chǎn)，農(nóng)民增收的目的。使灌區(qū)向集約化、規(guī)?；较虬l(fā)展，改善灌溉面積313hm2，新增節(jié)水能力26.58萬m3/a，新增供水能力24.20萬m3/a，新增糧食生產(chǎn)能力0.047萬t、新增經(jīng)濟(jì)作物產(chǎn)值15.651萬元，增加農(nóng)民人均純收入約115.52元，為同類工程建設(shè)提供參考。

節(jié)水改造；中型灌區(qū)；小型農(nóng)田水利建設(shè)；樂平市

小型農(nóng)田水利工程主要指小型灌區(qū)、蓄水池及提引水工程等，是針對農(nóng)業(yè)來說的項(xiàng)目，其對于農(nóng)田的用水問題有著十分重要的作用[1]。對小型農(nóng)田水利工程的建設(shè)與管理進(jìn)行加強(qiáng)，而且很大程度的促進(jìn)我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展，保障農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)生活用水[2]。

1 灌區(qū)基本情況

碧灣渠中型灌區(qū)地處樂平市眾埠鎮(zhèn)，位于樂平市南部。項(xiàng)目區(qū)地理坐標(biāo)為E117°15′13″—117°25′39″，N28°47′26″—28°51′08″，由南山干渠灌片、童家灣干渠灌片、下灣干渠灌片、虎口干渠灌片等4個(gè)灌溉片連片組成。

眾埠鎮(zhèn)地貌以丘陵與平原為主，東、北、中部地區(qū)以平原為主，西、南部以丘陵為主，山脈為東西走向?yàn)閼延裆矫}尾端。境內(nèi)最高山峰為黃天峰，海拔644.1m，最低處海拔18.2m，屬亞熱帶季風(fēng)性濕潤氣候。夏熱冬寒，春秋溫和，日照充足，無霜期長，降水豐沛，梅雨連綿，秋季干燥，伏秋常旱，冰雪少見，四季分明。境內(nèi)年均降水量1700-1800mm。

境內(nèi)屬長江流域鄱陽湖水系。河流以樂安河、建節(jié)河為主，其中建節(jié)河為樂安河主要水源之一。

1.1 水源工程現(xiàn)狀

建有小(1)型水庫11座、小(2)型水庫30座，登記在冊山塘水庫153座，各類提灌站百余座。項(xiàng)目區(qū)內(nèi)涉及下灣小型提灌站主要存在設(shè)備老化問題，急需更新設(shè)備。其他主要水源工程目前運(yùn)行良好，不需進(jìn)行加固處理。

1.2 灌溉渠道現(xiàn)狀

大部分渠道為田間開挖形成，局部為傍山挖方土質(zhì)渠道。渠道分為巖質(zhì)渠道和土質(zhì)渠道兩種類型，現(xiàn)大部分渠道滲漏、淤積較嚴(yán)重，尤其是土質(zhì)渠道段，支渠段大部分仍在過水運(yùn)行，靠尾端小部分已斷流。其中大部分渠道存在渠道滲漏，邊坡穩(wěn)定及淤積問題。

1.3 渠系建筑物現(xiàn)狀

灌區(qū)內(nèi)現(xiàn)有各類渠系建筑物86座，基本運(yùn)行良好。

1.4 現(xiàn)行小型農(nóng)田水利工程管理體制與運(yùn)行機(jī)制現(xiàn)狀

灌區(qū)現(xiàn)行管理體制為村民自治型的松散管理模式，由于目前灌區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施薄弱、管理體制滯后、體制改革“瓶頸”多、基層服務(wù)體系不健全等困難和問題；特別是農(nóng)民承包的土地極為分散，灌區(qū)模式難于統(tǒng)一，渠系建筑物超荷運(yùn)行，加上設(shè)施老化，灌區(qū)設(shè)施及管理配套不全，灌區(qū)因灌溉爭水而引發(fā)諸多水事糾紛。導(dǎo)致管理難、灌溉效益難于發(fā)揮。

2 灌區(qū)節(jié)水改造規(guī)劃設(shè)計(jì)

1)泵站更新改造1處(下灣灌片)，配套功率22kW(均按原有功率配套)。

2)灌溉渠道工程：改造渠道61.912km,其中：渠道達(dá)標(biāo)19.577km，現(xiàn)澆混凝土襯砌42.335km。其中,新農(nóng)村建設(shè)改造渠道3.572km(全部為現(xiàn)澆襯砌)。

3)排水渠(溝)工程：排水渠(溝)整治總長29.619km(均為達(dá)標(biāo))。

4)渠系建筑物: 改造渠系建筑物170座(其中涵閘40座、涵洞23座、分水口47座、下田板60座)。

5)田間工程：改造田間道路6.925km，其中：機(jī)耕路6.15km，生產(chǎn)路0.775km；土地平整102hm2，修筑田埂19.138km。

2.1 水源及排澇工程

本次項(xiàng)目僅對下灣灌片的泵站機(jī)電設(shè)備進(jìn)行更新，總機(jī)組功率22kW(型號(hào)依據(jù)原有參數(shù))。其他灌片水源狀況良好，本次不給予改造。

2.2 渠道工程

2.2.1 渠道工作制度

本項(xiàng)目農(nóng)田區(qū)域(田間)布置3級(jí)固定渠道時(shí)，干渠、支渠、斗渠采用續(xù)灌方式，農(nóng)渠宜采用輪灌方式；布置2級(jí)固定渠道時(shí)，若斗渠直接從水源取水，采用續(xù)灌方式，農(nóng)渠采用輪灌方式；斗渠從農(nóng)田區(qū)域外的支渠取水，根據(jù)支渠的運(yùn)行要求確定工作方式。

2.2.2 渠道橫斷面形式

根據(jù)渠道防滲要求，邊坡穩(wěn)定等因素，確定渠道襯砌形式。充分考慮渠道現(xiàn)狀斷面、縱坡等因素，確定各擬改造渠道的設(shè)計(jì)斷面形式、尺寸、過水深度和襯砌高度等特征參數(shù)。

對無需進(jìn)行襯護(hù)的渠道進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)斷面達(dá)標(biāo)化整治。主要方法是對渠道進(jìn)行清淤、局部拓寬。

對于需進(jìn)行襯砌的渠道，根據(jù)樂平市當(dāng)?shù)氐慕ㄔO(shè)經(jīng)驗(yàn)，本次設(shè)計(jì)選用現(xiàn)澆混凝土渠道。

現(xiàn)澆混凝土渠道主要采用1.0(寬)×1.0(高)，0.8(寬)×0.8(高)，0.8(寬)×0.6(高)，0.6(寬)×0.6(高)，0.6(寬)×0.4(高)五種規(guī)格，壁厚0.1m，采用C15混凝土澆筑，底設(shè)0.05m厚碎石墊層，間距10m采用瀝青杉板分縫。

渠道設(shè)計(jì)凈灌溉9 m3/s·萬hm2，斗渠的渠道水利用系數(shù)取0.90，農(nóng)渠的渠道水利用系數(shù)取0.93，田間水利用系數(shù)取0.95。渠道采用續(xù)灌渠道需計(jì)算加大流量，系數(shù)采用1.2。

在灌區(qū)的管理和運(yùn)用過程中，可能出現(xiàn)設(shè)計(jì)未能預(yù)料的情況(如灌區(qū)組成變化，擴(kuò)大灌溉面積，稀遇干旱氣候等)和短時(shí)期擴(kuò)大輸水要求。因此應(yīng)使渠道輸水留有余地，采用加大流量，渠道流量采用加大20%計(jì)算。

Q加大=1.2Q農(nóng)渠毛

(1)

式中：Q加大為加大流量，m3/s)。

1)合理確定各片區(qū)農(nóng)田平整后的田面高程。對項(xiàng)目區(qū)需整治的骨干渠道渠底、渠頂高程進(jìn)行全線測量，并根據(jù)沿渠各分水口的高程合理確定各級(jí)渠道的縱坡。對田間渠道進(jìn)行首段、末端、分水口等控制點(diǎn)渠底、渠頂高程測量，

2)渠道設(shè)計(jì)水面線推算的幾個(gè)控制參數(shù)和要求：①放水口進(jìn)田水深≥10cm；②續(xù)灌渠道應(yīng)按規(guī)范要求計(jì)算加大流量；③設(shè)計(jì)凈灌水率應(yīng)通過分析計(jì)算確定，我省大部分地區(qū)在8.25-9m3/s·萬hm2范圍內(nèi)，缺計(jì)算資料時(shí)，建議取9m3/s·萬hm2；④渠道水利用系數(shù)：不完全襯砌渠系，建議采用以下值：農(nóng)渠0.93，斗渠0.88，支渠0.83，干渠0.78；⑤田間水利用系數(shù)取0.95(水田)。

3)溝渠橫斷面設(shè)計(jì)：

溝渠橫斷面面積主要根據(jù)設(shè)計(jì)灌溉流量或排水流量，然后通過流量公式并參考當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)擬定斷面尺寸。

設(shè)計(jì)流量的計(jì)算：

(2)

式中：Q為設(shè)計(jì)流量，m3/s；A為灌溉面積，萬hm2；q為灌水模數(shù)，由于灌區(qū)本身沒有實(shí)測資料，根據(jù)灌區(qū)內(nèi)農(nóng)民現(xiàn)有灌水需求本次設(shè)計(jì)取9 m3/s·萬hm2；η為該灌溉渠道至田間的灌溉水利用系數(shù)。

矩形或梯形斷面均勻流公式為：

(3)

式中：Q為設(shè)計(jì)排水流量，m3/s；b為設(shè)計(jì)底寬，m；m為設(shè)計(jì)內(nèi)邊坡系數(shù)；h為設(shè)計(jì)水深，m；C為謝才系數(shù)，m1/2/s；R為水力半徑，m；i不溝渠比降，根據(jù)地形情況確定；n為溝渠糙率，根據(jù)渠道襯砌材料取值。

結(jié)合田塊地形，選取一定的溝、渠底坡i、邊坡系數(shù)m和糙率n，用設(shè)計(jì)灌溉流量設(shè)計(jì)溝渠斷面。

2.2.3 灌排結(jié)合渠(溝)

項(xiàng)目區(qū)處于低山丘陵崗地，設(shè)計(jì)農(nóng)渠和農(nóng)溝灌排結(jié)合。排水農(nóng)溝按照灌排最大流量確定農(nóng)溝橫斷面。農(nóng)溝水位按照灌溉水位進(jìn)行設(shè)計(jì)，據(jù)此確定溝頂高程；采用排澇流量要求確定溝底高程。當(dāng)水位不能滿足灌溉要求時(shí)，設(shè)置節(jié)制閘抬高水位。

3 經(jīng)濟(jì)效益分析

3.1 改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件方面

項(xiàng)目區(qū)改造后，可提高渠系水利用系數(shù)，由原來的0.45提高到0.55以上，將大大改善灌溉條件，達(dá)到節(jié)水增產(chǎn)，農(nóng)民增收的目的。使灌區(qū)向集約化、規(guī)?；较虬l(fā)展，提高市場競爭力。促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展，還將起到示范作用，帶動(dòng)周邊地區(qū)農(nóng)民發(fā)展水利事業(yè)具有突出的社會(huì)效益，同時(shí)將減少水土流失，保持水土，改善生態(tài)環(huán)境，減少災(zāi)害的發(fā)生。

3.2 新增農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)能力和產(chǎn)值

項(xiàng)目實(shí)施后，可新增糧食生產(chǎn)能力0.047萬t，新增糧食作物產(chǎn)值235.20萬元；可新增經(jīng)濟(jì)作物生產(chǎn)能力0.003萬t，新增經(jīng)濟(jì)作物產(chǎn)值15.65萬元。可新增農(nóng)產(chǎn)品一年總產(chǎn)值250.85萬元。

3.3 經(jīng)濟(jì)效益分析

本次項(xiàng)目受益面積580hm2，受益人口0.7154萬人。項(xiàng)目實(shí)施后，項(xiàng)目區(qū)灌溉水利用系數(shù)由原來的0.45提高到0.55以上，改善灌溉面積313hm2，新增節(jié)水能力26.58萬m3/a，新增供水能力24.20萬m3/a，新增糧食生產(chǎn)能力0.047萬t、新增經(jīng)濟(jì)作物產(chǎn)值15.651萬元，增加農(nóng)民人均純收入約115.52元。

4 措施及建議

4.1 把好項(xiàng)目規(guī)劃關(guān)

針對灌區(qū)改造建設(shè)周期性長、規(guī)劃面廣的具體實(shí)際，我們在規(guī)劃設(shè)計(jì)過程中，將規(guī)劃實(shí)施與灌區(qū)發(fā)展相結(jié)合，以充分發(fā)揮工程效益和提高灌區(qū)服務(wù)能力和生產(chǎn)率。將改善灌區(qū)配套狀況與推廣先進(jìn)實(shí)用的灌水技術(shù)、改進(jìn)傳統(tǒng)灌水方法相結(jié)合，工程節(jié)水與田間節(jié)水并舉，為灌區(qū)農(nóng)民增收，農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展創(chuàng)造良好條件[3]。

4.2 加強(qiáng)管理，確保工程質(zhì)量

該項(xiàng)目把項(xiàng)目管理作為一項(xiàng)重要工程來抓，并在項(xiàng)目建設(shè)過程中，建立健全項(xiàng)目建設(shè)管理方法，提高項(xiàng)目建設(shè)工程中，建立健全建設(shè)管理方法，提高項(xiàng)目單額建設(shè)管理水平。同時(shí)項(xiàng)目管理單位成立項(xiàng)目建設(shè)管理小組，協(xié)調(diào)解決項(xiàng)目建設(shè)中存在的各種問題，落實(shí)項(xiàng)目資金。嚴(yán)格執(zhí)行項(xiàng)目法人制、招標(biāo)投標(biāo)制、建設(shè)監(jiān)理制及工程質(zhì)量終身責(zé)任等“四制”，確保工程建設(shè)質(zhì)量。為切實(shí)解決灌區(qū)以前普遍存在的重建輕管問題，工程完工后，按照水利部、國家發(fā)改委和民政部《關(guān)于加強(qiáng)農(nóng)民用水戶協(xié)會(huì)建設(shè)的意見》要求，本灌區(qū)大力推進(jìn)小農(nóng)水工程產(chǎn)權(quán)制度改革，規(guī)范農(nóng)民用水戶協(xié)會(huì)組建。在項(xiàng)目實(shí)施范圍全面組建農(nóng)民用水戶協(xié)會(huì)，通過農(nóng)民用水戶協(xié)會(huì)規(guī)范化建設(shè)，推進(jìn)農(nóng)業(yè)用水管理體制改革，建立以農(nóng)民用水戶協(xié)會(huì)為主要形式的新型農(nóng)業(yè)供水管理體制，用水戶協(xié)會(huì)按照“自我管理、一事一議、平等協(xié)商、民主監(jiān)督”的方式，全面推行農(nóng)民用水自治，確保工程效益的發(fā)揮及長效運(yùn)行。

5 結(jié) 語

樂平市農(nóng)田水利建設(shè)實(shí)施前，碧灣渠中型灌區(qū)農(nóng)田無法灌溉，本項(xiàng)目實(shí)施后本次改造總灌溉面積580hm2，本次高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)369hm2，有效灌溉面積347.8hm2，提高渠系水利用系數(shù)，由原來的0.45提高到0.55以上，將大大改善灌溉條件，達(dá)到節(jié)水增產(chǎn)，農(nóng)民增收的目的 ，使灌區(qū)向集約化、規(guī)?；较虬l(fā)展，提高市場競爭力，農(nóng)村經(jīng)濟(jì)得到快速發(fā)展，區(qū)內(nèi)生活環(huán)境趨于良性循環(huán)[4]。

[1]卞成林,馬華瓊.小型農(nóng)田工程建設(shè)和管理問題的研究[J].能源水利,2016(03):85-86.

[2]賀志馨.林皋水庫中型灌區(qū)節(jié)水配套改造規(guī)劃及實(shí)施初探[J].地下,2014,36(01):151-152.

[3]賈燕.加強(qiáng)小型農(nóng)田水利工程運(yùn)行維護(hù)管理的對策措施[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào),2011，17(21):135-136.

[4]崔世斌，張慶華.泰山區(qū)小型農(nóng)田水利工程存在問題與發(fā)展對策[J].水利科技與經(jīng)濟(jì),2011,17(08):38-41.

1007-7596(2017)10-0093-03

S274

B

2017-09-25

王道清(1978-)，男，江西景德鎮(zhèn)人，工程師，研究方向?yàn)樗こ?；劉燕?1983-)，女，江西樂平人，工程師。