廣西馱英水庫灌區(qū)田間工程規(guī)劃設(shè)計思路

李彧華

(崇左市左江治旱工程管理中心，廣西 崇左 532200)

1 項目概況及總體布置

廣西左江治旱馱英水庫及灌區(qū)工程于2015年1月由國家發(fā)展改革委批復(fù)立項，工程總投資66.56億元，由新建大(2)型水庫工程和新(改、擴(kuò))建大(2)型灌區(qū)工程組成。以新建馱英水庫為龍頭工程，對現(xiàn)有的客蘭、派關(guān)、那加、垌平、汪莊、百叮等水庫作調(diào)劑和補(bǔ)充，形成“結(jié)瓜”水源。灌區(qū)灌溉面積5.61萬hm2，其中新增灌溉面積2.17萬hm2，恢復(fù)灌溉面積1.458萬hm2，改善灌溉面積1.983萬hm2，涉及崇左市下轄的江州區(qū)、扶綏縣及寧明縣等縣(區(qū))21個鄉(xiāng)鎮(zhèn)。灌區(qū)分為寧明、客蘭、東門和江州4個灌片。大部分灌區(qū)以自流灌溉為主，總體布置分為輸水工程、提水灌溉工程和田間工程3部分。輸水工程由干、支渠組成；提水灌溉工程包括那岜泵站和那蒙泵站；田間工程是末級固定的渠道、溝道及其所包圍的田塊內(nèi)部的毛渠、輸水垅溝、毛溝等灌排渠系。

目前水庫樞紐已基本完工，灌區(qū)干、支渠工程已建設(shè)過半，田間工程的規(guī)劃和建設(shè)迫在眉睫。

2 田間工程規(guī)劃

2.1 田間工程布置原則

田間工程布置包括末級固定渠道、溝道及其所包圍的田塊內(nèi)部的毛渠、輸水垅溝、毛溝等灌排渠系的布置。

田間工程設(shè)計應(yīng)遵循的主要原則：①因地制宜，統(tǒng)一規(guī)劃，統(tǒng)籌安排；②合理利用各類土地，并注重保持生態(tài)平衡，促進(jìn)農(nóng)業(yè)的持續(xù)發(fā)展；③根據(jù)自然地形條件，田間渠道布置應(yīng)滿足自流灌溉的要求，即能夠自流控制所轄區(qū)域的耕地面積，力爭渠道流程短，占地少，避免過大的挖、填方，以減少工程量，節(jié)省投資；④在實施地面灌溉的區(qū)域，為保證灌溉質(zhì)量，滿足溝灌、淹灌的要求，必須使土地平整；在發(fā)展微、滴灌區(qū)域，則應(yīng)使布置的田間渠道適應(yīng)微、滴灌技術(shù)的要求；⑤斗、農(nóng)渠布置應(yīng)力求整齊，地塊盡可能方正，其寬度和長度便于機(jī)械化耕作的要求；⑥應(yīng)根據(jù)渠系現(xiàn)狀調(diào)查結(jié)果及灌區(qū)地形地質(zhì)、水文地質(zhì)情況，結(jié)合斗、農(nóng)渠設(shè)計流量等因素，確定需要進(jìn)行防滲的斗、農(nóng)渠渠道長度、斷面結(jié)構(gòu)型式及斷面大小；⑦田間排水工程的布置應(yīng)滿足排澇方面的要求，同時又要控制地下水位，防止?jié)n害；⑧要注重田間非工程措施，如實施田間管理自動化，水稻采用“薄、淺、濕、曬”的科學(xué)灌溉方法等。

本灌區(qū)田間工程設(shè)計包括灌排斗、農(nóng)溝渠及配套建筑物設(shè)計，毛溝渠、灌水溝畦、格田布置和土地平整等。結(jié)合灌區(qū)的特點，本次考慮水稻淹灌1.698萬hm2，甘蔗及其余旱作物溝灌2.71萬hm2，高效節(jié)水灌溉1.2萬hm2。

2.2 土地平整規(guī)劃

土地平整主要包括土地平整、表土收集與復(fù)原、田坎(埂)修筑、新增耕地翻耕等。同時還通過對項目建設(shè)區(qū)內(nèi)的未利用地進(jìn)行開墾、廢棄溝渠填土造地、道路取直、規(guī)整田塊等土地整理工程措施，調(diào)整土地利用布局，增加耕地面積，提高耕地質(zhì)量。

2.2.1平整區(qū)域選取

平整區(qū)以周邊農(nóng)村道路或原有排水溝為邊界，平整區(qū)域總面積為4.408萬hm2?，F(xiàn)狀耕地大部分為種植甘蔗的旱地、水田，少部分為玉米、蔬菜、果樹等，生產(chǎn)道路缺乏，灌排系統(tǒng)不完善，田塊大小不一，機(jī)械化耕作水平不高。

通過土地平整，配套灌排設(shè)施和田間道路，使灌溉水資源得到保證，對內(nèi)、對外交通較為便捷，滿足大規(guī)模機(jī)械化耕作生產(chǎn)的要求。群眾再適當(dāng)進(jìn)行土壤改良，能大大提高其糧食產(chǎn)量并降低耕作成本。

2.2.2田塊設(shè)計

土地平整是將農(nóng)田整治成水平格田或者具有一定均勻坡度的田塊，實行“農(nóng)田格田化”，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田，實行機(jī)械化耕作，提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力。

根據(jù)項目區(qū)的地形地勢，土地平整區(qū)田塊形狀設(shè)計以長方形為主，田塊長邊方向為南北方向或接近南北方向，保證田面長邊方向受光照時間最長，受光熱量最大，并適合機(jī)械化作業(yè)。在田塊布局上，盡量利用原有的路網(wǎng)及田塊方格布局，田塊按確定的設(shè)計高程和一定的坡降進(jìn)行平整，平整田塊盡量做到土方的總挖方量稍微大于總填方量，多余的土方便于修筑田坎和填埋平整區(qū)內(nèi)的廢棄坑塘。根據(jù)本項目區(qū)田塊的實際情況，田塊之間以溝、路、渠為界，田塊內(nèi)進(jìn)行格田設(shè)置，大部分格田長為60m，寬為30m，格田平均面積在0.18hm2左右，格田內(nèi)部的高差在3cm以內(nèi)，格田之間以田埂為界，田埂設(shè)計為矩形斷面，斷面面積0.0741m2，為標(biāo)準(zhǔn)的空心水泥磚，尺寸為390mm×190mm×190mm，埋深約200mm。

田塊重新規(guī)劃設(shè)計之后，將使小塊田合并為大塊田，田塊形狀比較方正規(guī)則，方便機(jī)械化耕作，方便田間生產(chǎn)管理。田塊合并規(guī)整之后涉及到權(quán)屬調(diào)整的，可由當(dāng)?shù)卮逦c群眾協(xié)商調(diào)整。本項目格田的規(guī)劃主要參照項目平整區(qū)的情況，平整區(qū)外的格田布局基本保留現(xiàn)狀，不再重新進(jìn)行調(diào)整。

2.3 淹灌設(shè)計

本次設(shè)計水稻淹灌1.698萬hm2，水稻淹灌片干渠、支渠直接向斗渠輸水，斗渠以下結(jié)合地形布置農(nóng)渠。干渠、支渠實行續(xù)灌，支渠以下斗、農(nóng)渠實行輪灌。輪灌分組結(jié)合實際情況加以選定，使各輪灌組的流量基本相等，每一輪灌組的斗、農(nóng)渠輸水能力與干渠能供給的流量相適應(yīng)，且輪灌組斗、農(nóng)渠道要集中，以便于管理。斗、農(nóng)渠跨道路處須設(shè)置涵管。

根據(jù)機(jī)耕和灌排的要求，采用“溝—渠—路”的方式進(jìn)行布置。其中排水斗溝布置在斗渠左側(cè)，沿斗渠方向布置，斗渠垂直支渠布置，農(nóng)渠垂直斗渠布置，毛渠垂直農(nóng)渠布置。末級固定渠道(農(nóng)渠)與排水溝(農(nóng)溝)根據(jù)地形條件采用平行相間布置，斗、農(nóng)渠盡量沿其灌溉范圍的最高地帶布置，以滿足自流灌溉的要求。同時，溝渠分割的地塊力求整齊、基本方正，以便于機(jī)械化耕作和田間工程布置。斗、農(nóng)渠比降根據(jù)灌區(qū)地形并結(jié)合渠床性質(zhì)選定，控制在1/1000～1/2000之間，橫斷面尺寸根據(jù)輪灌制度和水力計算確定。灌區(qū)內(nèi)斗、農(nóng)渠均采取防滲措施，其中斗渠考慮采用口徑為0.8m 的預(yù)制混凝土“U”型槽，農(nóng)渠則從保持田間生態(tài)平衡角度考慮，僅采用土料夯實防滲，斷面采用梯形，底寬0.4m，深0.6m。單條斗渠長度為1730～2100m，間距為400～500m；農(nóng)渠長度為400～500m，間距為100～200m，其布設(shè)與農(nóng)機(jī)具寬度相適應(yīng)。農(nóng)溝的過水?dāng)嗝婷娣e根據(jù)實際過流要求確定。格田的長度為60～80m，寬20～30m，長邊沿等高線布置；格田均設(shè)置單獨的進(jìn)、出水口以消除串灌串排現(xiàn)象；格田邊設(shè)寬0.5m的田間耕作便道。農(nóng)渠(溝)邊設(shè)置鄉(xiāng)村人力車道或畜力車道，路面寬1.5m，路面高出地面0.3m；斗渠邊設(shè)置單車道的機(jī)動車道，路面寬2.5m，為泥結(jié)石路面，路面高出地面0.3m，路兩側(cè)各植樹一行。

斗渠量水?dāng)M利用左江治旱工程馱英水庫灌區(qū)安裝的大型灌區(qū)自動化測控系統(tǒng)進(jìn)行，即通過在斗渠設(shè)置渠道遙測與流量監(jiān)測自動化系統(tǒng)量水。具體做法是在斗渠入口處設(shè)置無人水情遙測站，自動測報實時渠道水位值，通過無線網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳至系統(tǒng)中心站，了解配水情況，再通過閘門控制站進(jìn)行調(diào)水分配。另在田間設(shè)置無人氣象站，亦通過中心站監(jiān)測小范圍內(nèi)降雨量、微水位、風(fēng)速、蒸發(fā)、溫、濕度等田間氣象參數(shù)，供配水預(yù)測參考。

2.4 溝灌設(shè)計

本次設(shè)計溝灌2.71萬hm2。甘蔗及其他旱作物采用溝灌型式，支渠下布置斗渠，斗渠以下結(jié)合地形布置農(nóng)渠。干渠實行續(xù)灌，干渠以下斗、農(nóng)渠實行輪灌。甘蔗溝灌田間工程，采用“溝—渠—路”的方式進(jìn)行布置。其中排水斗溝布置在斗渠左側(cè)，沿斗渠方向布置，斗、農(nóng)、毛渠布置與水稻田相同，垂直毛渠布置輸水溝，垂直輸水溝布置灌水溝。當(dāng)坡度不大時，灌水溝沿地面坡度方向布置，基本垂直于等高線；當(dāng)坡度較大時，將灌水溝布置成與地面坡度方向成銳角，以減緩灌水溝的坡度，有利于田間自流灌水。田塊的長度、寬度分別為600和400m。斗渠間距約為400～500m，農(nóng)渠間距約為200m，縱坡約為1/1000，過水?dāng)嗝娓鶕?jù)輪灌制度和水力計算確定。斗渠采用口徑為0.8m 的預(yù)制混凝土“U”型槽，農(nóng)渠采用梯形斷面，底寬0.4m，深0.6m，土料夯實防滲。灌水溝長度為60～90m，溝底比降為1/200～1/500，入溝流量為0.6～0.8l/s，灌水溝間距與采取的溝灌作物行距一致。灌水溝采用梯形斷面，深約0.15m，上口寬0.35m。沿灌片的周邊設(shè)置有排水溝，集中斗溝的排水，排入兩側(cè)的天然沖溝。農(nóng)渠跨道路處須設(shè)置涵管。旱地道路及林帶的規(guī)劃布置原則，量水、配水、監(jiān)測等田間管理自動化設(shè)計同淹灌設(shè)計。

2.5 高效節(jié)水灌溉設(shè)計

由一級提水泵站、一級配水干管、二級高位水池、二級配水干管、用戶系統(tǒng)配水口、配水分干管、支管、給水栓、輔管、毛管以及各級管網(wǎng)相應(yīng)的信息化設(shè)備等組成。其中，“一級提水泵站→一級配水干管→二級高位水池→二級配水干管→用戶系統(tǒng)配水口”及其信息化設(shè)備組成配水系統(tǒng)，“用戶系統(tǒng)配水口→配水分干管→支管→給水栓→(輔管+毛管)” 及其信息化設(shè)備組成用戶系統(tǒng)。

(1)配水系統(tǒng)布置的基本原則。①配水系統(tǒng)管網(wǎng)分為一級配水干管、二級配水干管，各級管道形成樹枝狀管網(wǎng)；②配水系統(tǒng)的布置，連接到每一個配水點，并使管道總長度最短；③配水系統(tǒng)的設(shè)計流量，設(shè)計壓力應(yīng)滿足全部用戶系統(tǒng)設(shè)計流量和大部分用戶系統(tǒng)設(shè)計壓力的需要。少數(shù)系統(tǒng)需要壓力較高，而提高整個輸配水系統(tǒng)壓力又不經(jīng)濟(jì)時，另建加壓泵站；④為增加系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，輸配水管網(wǎng)中盡量設(shè)置水池。

(2)用戶系統(tǒng)布置的基本原則。①各灌水系統(tǒng)的灌溉面積集中連片，系統(tǒng)面積約為20hm2，系統(tǒng)內(nèi)各點工作壓力差在允許壓差范圍內(nèi)；②各灌水系統(tǒng)配水口位置的確定，有利于縮短配水管網(wǎng)長度及田間系統(tǒng)的布置和運行；③灌水系統(tǒng)內(nèi)實行輪灌，分為若干個輪灌組，灌水時僅開啟1個輪灌組，每個輪灌組至少有一座給水閘閥井，每座井內(nèi)設(shè)置一個給水閘閥。由用水戶從給水閘閥取水并選擇適當(dāng)?shù)墓喔确绞竭M(jìn)行灌溉；④灌水系統(tǒng)內(nèi)每個輪灌組面積劃分基本一致，每個輪灌組的管路損失基本一致，每個輪灌組的平均流量基本一致；⑤輪灌組按照一定方式進(jìn)行編號，方便操作與管理；⑥灌水系統(tǒng)配水點設(shè)計工作壓力，可根據(jù)最不利輪灌組所需工作壓力推算確定。

3 馱英灌區(qū)田間工程建設(shè)建議

(1)建議分3a實施，資金缺口部分建議采取以下幾種可能的籌資方案：①項目業(yè)主多渠道請示地方政府及自治區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳，統(tǒng)籌安排崇左市高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)任務(wù)指標(biāo)及資金，優(yōu)先實施馱英水庫灌區(qū)范圍內(nèi)的建設(shè)項目區(qū)；②采用引入企業(yè)參與融資的方式解決，推廣“企業(yè)+專業(yè)合作社”管理模式，鼓勵企業(yè)對灌區(qū)統(tǒng)一管理，同時建立農(nóng)戶入股分紅機(jī)制，多方參與管理，共建利益命運共同體；③全面考慮公共財政、政府專項債券、金融、信貸、保險、社會資本、村集體資金等各方面投資來源，充分挖掘田間工程投資潛力。

(2)建議田間工程實施時，結(jié)合項目區(qū)具體情況適當(dāng)調(diào)整渠道的布置及長度，可將工程投資控制在已批復(fù)投資額內(nèi)。

(3)為了適應(yīng)灌區(qū)水管體制改革、農(nóng)業(yè)水價綜合改革的發(fā)展及有利于標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范化管理灌區(qū)、現(xiàn)代化生態(tài)灌區(qū)示范區(qū)的創(chuàng)建，建議本次設(shè)計對田間工程各級灌溉系統(tǒng)配置信息化管理設(shè)備及計量設(shè)施。

(4)根據(jù)馱英灌區(qū)主體工程施工進(jìn)度計劃，目前水庫大壩已封頂，各干、支渠均已全面開工。因此，田間工程宜盡快推進(jìn)開展，按照現(xiàn)代化灌區(qū)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建設(shè)，全面發(fā)揮工程效益。

4 結(jié)語

馱英水庫灌區(qū)是崇左市地區(qū)的重大民生工程，田間工程是實現(xiàn)灌溉效益的重要組成部分，在規(guī)劃建設(shè)時，土地平整、塊田規(guī)劃、淹灌和溝灌布局、高效節(jié)水灌溉等應(yīng)以當(dāng)?shù)剞r(nóng)村農(nóng)業(yè)需求為主，按照設(shè)計規(guī)范和規(guī)劃原則，結(jié)合灌區(qū)范圍內(nèi)現(xiàn)有灌溉設(shè)施，因地制宜，靈活規(guī)劃布局。建設(shè)實施時，可以當(dāng)?shù)乜h、鄉(xiāng)為建設(shè)主體，根據(jù)資金籌措情況，按計劃分年度實施，確保順利發(fā)揮灌溉效益。