【文章內(nèi)容簡介】 3 灌區(qū)骨干工程存在的 主要問題及項目建設必要性 隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，科學技術(shù)的進步，骨干工程在灌區(qū)中的地位愈來愈重要，作用非常顯著。在某橋水庫灌區(qū)，每縫干旱季節(jié)， ，若沒有骨干工程，灌區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)無法進行，農(nóng)民的溫飽問題難以解決 。若沒有骨干工程引水灌溉，大片的林場將被毀滅，生態(tài)環(huán)境將會被破壞。骨干工程在灌區(qū)的社會經(jīng)濟發(fā)展中起著至關(guān)重要的作用。 某橋水庫灌區(qū)建成于上世紀 60 年代，受當時的經(jīng)濟和技術(shù)條件的限制，工程建設標準低，施工質(zhì)量差，配套不完善，此為“先天不足”。灌區(qū)工程運行至今近 40 年，因運行管理經(jīng)費不足，管護跟不上，工程老化嚴重，此為“后天失調(diào)”，致使工程效益和灌溉面積逐年衰減。某橋水庫灌區(qū)骨干工程 存在的主要問題如下： a. 標準低、質(zhì)量差 某橋水庫灌區(qū)于 1964 年建成，當時正處在國家困難時期，該工程只能將有限的資金主要用于水庫建設和總干渠、干渠上的主要建筑物，渠道均由當?shù)厝嗣袢罕娮曰I建設，渠道開挖斷面“三度”達不到要求，填筑質(zhì)量差，有很多渠段存在欠挖填現(xiàn)象，填筑渠堤普遍單薄，邊坡較陡。 某橋水庫灌區(qū)骨干工程建成運行至今，部分工程已嚴重損壞和老化。渠道內(nèi)雜草叢生，普遍存在淤塞現(xiàn)象，部分渠段內(nèi)外坡均較陡，時有垮塌現(xiàn)象發(fā)生，漿砌石結(jié)構(gòu)多已傾斜，部分垮塌，渡槽槽身接頭、節(jié)制閘、泄洪閘、分水 閘閘門止水多已損壞，閘門銹蝕嚴重，啟閉設施簡陋、落后。 由于渠道滲漏、毀損老化建筑物跑水，和管理上的漏洞，水資源浪費嚴重。在某橋水庫灌區(qū)，半挖半填和填方渠道占的比重較大，受填筑質(zhì)量和土料影響，渠道普遍存在散浸，有的還存在明漏現(xiàn)象。大部分渠道“三度 (高度、寬度、坡度 )”未達標，加上渠道淤塞，輸水不暢，造成上游出現(xiàn)漫堤跑水，下游用水得不到滿足，或者是根本得不到供水。 渡槽接頭、泄洪閘、分水涵閘止水大多數(shù)已老化或損壞，漏水現(xiàn)象較普遍。同時由于建筑物配套不全，隨意扒口，串灌漫灌現(xiàn)象普遍，供水損失 大，供求矛盾日益突出。 隨著社會和經(jīng)濟的發(fā)展，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)土地治理對骨干工程的要求越來越高。由于灌區(qū)各行業(yè)用水量的日益增加，而水資源總量又有限，因此灌區(qū)骨干工程必須要有良好的硬件設施和管理體制，才能滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)土地治理的要求。 隨著科學技術(shù)的進步，社會經(jīng)濟的發(fā)展，灌區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整，大力加強灌區(qū)骨干工程的建設是十分必要的。只有加強骨干工程硬件設施和管理體制的改善，才能解決農(nóng)業(yè)用水和水資源有限的矛盾，才能 恢復和提高灌區(qū)骨干工程的效益，才能促進灌區(qū)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，城鎮(zhèn)化的發(fā)展，才能不斷改善灌區(qū)環(huán)境和提高人民生活水平。 ４ 灌區(qū)水資源供需平衡分析及水質(zhì)分析 灌區(qū)現(xiàn)狀水資源供需平衡分析 流域及灌區(qū)水文氣象概況 某橋水庫壩址位于某河支流的西河上，西河流發(fā)源于鄂西北大洪山脈家山，流經(jīng)京山縣、某市，經(jīng)漢北河到漢川市入漢江，水庫承雨面積 64km2，壩址設計洪峰流量 1138m3/s。 某橋水庫灌區(qū)屬亞熱帶氣候，全年溫和多雨，四季分明，年平均氣溫 ℃左右，每年平均降雨量為 1014mm，平均無霜期 258 天，盛夏 (7~8 月 )高溫炎熱，氣候適宜于水稻、棉花、油菜和蔬菜生長，年內(nèi)降雨分布不均，夏季雨量集中，多以暴雨形式出現(xiàn)，最大一日暴雨 ，汛期常引發(fā)上游的山洪和下游平原區(qū)洪澇，冬春季雨少。 水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀 某橋水庫是以防洪、灌溉為主，兼有水產(chǎn)養(yǎng)殖等綜合利用的工程，于 1958 年 10 月動工， 1964 年 12 月竣工效益，近40 年來，在灌溉、防洪等方面均發(fā)揮了重要作用。 本灌區(qū)修建了各類輸水工程，使已開發(fā)的水資源能發(fā)揮農(nóng)業(yè)灌溉作用并轉(zhuǎn)化為社會物質(zhì)效益和經(jīng)濟效益。灌區(qū)渠系建 筑物詳見表 41。 但是，灌區(qū)工程運行近 40 年，所有設施均已衰退，管理體制不順暢，運行機制不健全，致使灌溉面積不斷萎縮，實灌面積詳見表 42。 水土資源供需平衡分析 土地資源開發(fā)利用及農(nóng)作物布局 灌區(qū)總土地面積為 萬畝，設計灌溉面積為 萬畝，目前有效灌溉面積僅有 萬畝。灌區(qū)土地利用狀況詳見表 43。 某橋水庫農(nóng)作物種植分布與土壤地質(zhì)有關(guān)，分糧食作物和經(jīng)濟作物兩類，農(nóng)作物現(xiàn)狀種植結(jié)構(gòu)詳見表 44。 某橋水庫灌區(qū)現(xiàn)狀種植結(jié)構(gòu)糧食比是 :(播種面積 )，其中糧 食作物中、水稻播種面積占 %，根據(jù)《某市統(tǒng)計年鑒》灌區(qū)目前種植的水旱作物復雜，其主要灌水作物有水稻 (早、中、晚 )，油菜、小麥、蔬菜等，根據(jù)當?shù)卣畬r(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的思路及政策，并結(jié)合資源情況，按市場經(jīng)濟發(fā)展需要，并以節(jié)水為導向，調(diào)整作物種植結(jié)構(gòu)，預測水平年 20xx年和 2020年灌區(qū)各種作物的種植結(jié)構(gòu)詳見表 4表 46。 需水量分析 不同水平年農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)不同，工業(yè)及城鄉(xiāng)供水不同，故有不同用水量。 灌區(qū)內(nèi)用水量有：灌溉用水、工業(yè)用水、城市生活用水及其它用水等。 灌區(qū)需要灌溉 的農(nóng)作物有水稻 (早、中、晚 )，小麥、蔬菜 (包括大棚蔬菜和大田蔬菜 )，根據(jù)灌溉制度的設計成果，參照 《 某省某市引漢灌區(qū)不同水平年灌溉綜合定額 》 （天北丘陵片）分別計算出 1964~1998 年各年的灌溉用水量及過程詳見表 47。 由于實灌面積比設計灌溉面積 萬畝少，故應以恢復灌溉面積為前提進行長序列的水量平衡分析，即灌溉面積均 萬畝。 根據(jù)對現(xiàn)狀的調(diào)查及分析預測，本灌區(qū)的灌溉工程不承擔灌區(qū)內(nèi)的城鄉(xiāng)居民及工業(yè)用水的供水任務。（農(nóng)村人口從渠系中提取生活用水，已計入灌溉用水量中） 可供水量分析 灌區(qū)水資源有：水庫水量，灌區(qū)內(nèi)小型水庫和塘堰水量，天然河網(wǎng)的徑流量，地下水可開采量等。 根據(jù)某橋水庫 1967 年 ~20xx 年 30 多年的觀測資料，水庫每年平均來水量為 2570 萬 m3 ，每年平均水面蒸發(fā)量及滲漏損失 965 萬 m3 ，歷年水庫來水量水庫水量損失量詳見表 48。 灌區(qū)內(nèi)現(xiàn)有小型水庫 8 座，總有效庫容 萬 m3 ，塘堰蓄水容積 萬 m3 ，年均復蓄次數(shù) 2次，由此，可算得不同降雨頻率下的當?shù)貜搅骺晒┧吭斠姳?49。 灌區(qū)還有天然河網(wǎng)徑流，灌溉回歸水、地下水等，天然河網(wǎng)徑流，回歸水開發(fā)利用量已在小型水庫，塘壩供水中計入，本灌區(qū)下游地下水豐富，但相對于應用地表徑流，開采地下水費用大，耗能高，一般沒有開采地下水。 灌區(qū)內(nèi)水資源比較豐富，區(qū)內(nèi)塘堰和小型水庫供水量詳見表 49，表 410，表 411 所示，小型水庫總庫容 萬m3 ，有效庫容 萬 m3 ，塘堰總庫容為 萬 m3 ，年均復蓄 2 次，區(qū)內(nèi)小型水庫及塘堰還為水產(chǎn)養(yǎng)殖發(fā)展提供了有利條件。在多種水源中，某橋水庫庫區(qū)水資源是灌區(qū)進行供水，提高供 水保證率的骨干水源。 項目建成后或設計水平年水供需平衡分析 某橋水庫灌區(qū)的干支渠現(xiàn)狀情況下的水利用系數(shù)較低，渠道的深挖方及高填方段比較多，半挖半填渠道滲水嚴重，另外建筑物的老化不配套也是渠水損失的原因之一。根據(jù)現(xiàn)場查勘并整理已有灌溉資料分析，現(xiàn)狀情況下，灌區(qū)主干渠渠系水利用系數(shù)僅有 ，田間水利用系數(shù)僅有 。詳見表 412。 本次灌區(qū)水利骨干工程配套改造總體規(guī)劃原則是：建成一片，配套一片，發(fā)揮效益一片，計劃在 20xx 年前完成灌區(qū)主干渠、支渠的配套與改造工程，因此，這些渠系的渠系水利用系數(shù)要求達 到《灌溉與排水工程設計規(guī)范》（ GB5028899）要求的標準。 到本次規(guī)劃的設計水平年 2020 年，灌區(qū)的續(xù)建配套與改造規(guī)劃工作全面完工，灌區(qū)的渠系水利用系數(shù)全部達到設計要求，田間水利用系數(shù)也將提高到０ .95 的水平。 不同水平年灌區(qū)渠系水利用系數(shù)詳見表 41３ 。 分析計算原則 根據(jù)本灌區(qū)的具體情況，對 (1968 年 ~1998 年 )進行長系列逐年計算，根據(jù)當?shù)靥裂呤褂们闆r，將灌區(qū)塘堰概化成小型水庫進行調(diào)算，并且作為最先調(diào)算的蓄水工程，水庫的蒸發(fā)損失，按庫蒸發(fā)觀測資料逐步扣除，水庫滲漏 1mm/d 計算。 供需平衡分析計算結(jié)果 某橋水庫灌區(qū)的春灌缺水嚴重，經(jīng)細分析，春灌期間，主要農(nóng)作物為小麥和油菜，這些作物對灌水時間的要求不是特別的敏感，根據(jù)《灌溉與排水工程設計規(guī)范》 (GB5028899)小麥的灌水延續(xù)時間最大可達 20 天，因此，對當年的 11 月上旬至第二年 4 月上旬的春灌缺水情況可作適當?shù)恼{(diào)整。本灌區(qū)只考慮夏灌缺水的情況。 灌區(qū)的水量平衡各種水平年的缺水情況詳見表 41２。 根據(jù)以上計算、分析，灌區(qū)的不同水平年的水量平衡結(jié)果為： 在基準水平年 20xx 年，灌區(qū)工程老損嚴重，灌區(qū)的渠系水系數(shù)僅有 ，灌區(qū) 發(fā)生缺水年份有 15年，其灌溉保證率僅有 %。 20xx 年，隨著灌區(qū)工程的配套與改造， 灌溉管理制度的健全，灌區(qū)的渠系水利用系數(shù)提高到 ，灌區(qū)發(fā)生缺水破壞年份有 14 年，其灌溉保證率提高到 %。 到水平年 2020 年，隨著規(guī)劃的全面實施，灌區(qū)的渠系水利用系數(shù)將提高到規(guī)范要求的 ，并且配合相應的非工程性的節(jié)水灌溉措施，則灌區(qū)發(fā)生的缺水破壞的年份減少到 8 年，其灌溉保證率提高到設計要求的 %。 灌區(qū)不同水平年的供需平衡計算成果詳見表 413。 灌溉制度 設計灌溉保證 率 某橋水庫灌區(qū)地處我國濕潤地，灌區(qū)內(nèi)以水稻、小麥、蔬菜等農(nóng)作物為主，其灌溉保證率可在 75~85%之間選取，根據(jù)《灌溉與排水工程設計規(guī)范》 (GB5028899)的規(guī)定，結(jié)合本灌區(qū)的具體情況，選定本灌區(qū)的設計灌溉保證率為 75%。 灌溉制度 目前，灌區(qū)的水稻作物的灌溉方式仍采用“淺灌適蓄”的灌溉制度，隨著灌區(qū)的配套與改造和管理水平的逐步提高，灌區(qū)將全面推廣“薄、淺、濕、曬”控制灌溉的灌溉制度。 從灌區(qū)的水量平衡成果來看，以灌區(qū)一條總干渠，二條干渠，十二條支渠控制整個灌區(qū)的設計灌溉面積，其灌溉保證 率將達到設計要求的 75%。 設計代表年選擇 設計灌水率是渠道工程設計的依據(jù)，應取水源供水有保證，灌溉用水大，符合灌溉保證率標準的某一年，作為設計代表年，根據(jù)本灌區(qū)水量平衡分析結(jié)果，選取 1994 為設計灌水率代表，設計代表年的初步灌水率詳見表 41４ 。 設計灌水率 灌水率按下式計算 qik=aimik/ qik…… 第 i 種作物第 k次灌水的灌水率 (m3/s/萬畝 ) mik…… 第 i 種作物第 k 次灌水的灌水定額 (m3/s/萬畝 ) Tik…… 第 i 種作物第 k次灌水的灌水延續(xù)時間 (d) Ai…… 第 i 種作物的種植比。 (o/2) 根據(jù)表 414可繪出設計代表年初步灌水率示意圖，初步設計的灌水率高低值相差較大，應對其進行修正，修正的方法依據(jù)《灌溉與排水工程設計規(guī)劃 (GB5028899)》第 條進行，同時考慮到蔬菜灌溉面積較小，對于不能與其它作物同時灌水不宜合并灌水的部分，則采用當?shù)厮垂┧?，以延續(xù)時間大于 15 天的最大灌水率作為設計灌水率，本規(guī)劃的設計灌水率為 。 灌區(qū)規(guī)模論證結(jié)論 某橋水庫設計灌溉面積為 萬畝，設計灌溉流量為8m3/s，灌區(qū) 內(nèi)配套總干渠一條，東西干渠各一條，支渠 12 條，總長計 。 從本章表 412 和表 413可見，按現(xiàn)狀實灌面積，渠道工程不配套，輸水緩慢、跑水、建筑物漏水、渠系滲漏嚴重，渠系水利用系數(shù)僅 左右，灌溉保證率只有 %，水土資源利用率很低，若經(jīng)過骨干工程整修配套，保灌面積可達 萬畝左右，渠系水利用系數(shù)可達 ，其設計灌溉保證率可提高到 ％，通過進一步的對灌區(qū)工程配套加固改造 ， 進行渠道的防滲襯砌，渠系水利用系數(shù)可達 ，其設計灌溉保證率可提高到 ％，從而為灌區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展創(chuàng) “兩高一優(yōu)”農(nóng)業(yè)奠定堅實的基礎。 要實現(xiàn)上述目標，特別要注意各種水資源的聯(lián)合利用，充分合理地利用有限的水資源，強化節(jié)水觀念，以使灌溉水利用系數(shù)達到設計要求。 根據(jù)我省對中型水庫水質(zhì)普查的成果，大多水庫水體的水質(zhì)均在 II 類水體以上，而某橋水庫的庫區(qū)，按水功能區(qū)劃的規(guī)定劃分，屬于 II 類以上水體的區(qū)域，庫區(qū)植被資源保存良好，沒有工礦企業(yè)的點面污染，沒有大面積的耕地農(nóng)業(yè)，來水區(qū)面積大，屬于較為優(yōu)良的人畜飲用水源，故完全可以滿足農(nóng)田灌溉用水要求。 5 項目規(guī)劃設計 項目建設指導思想 發(fā)展 “兩高一優(yōu)”是農(nóng)業(yè)發(fā)展的必由之路，農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)水利骨干工程的建設是為了實現(xiàn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的合理調(diào)整，全面推動項目區(qū)的優(yōu)質(zhì)糧，優(yōu)質(zhì)棉的生產(chǎn)，走高產(chǎn)高效的生態(tài)農(nóng)業(yè)之路?！笆濉逼陂g，農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)的指導思想是認真貫徹黨中央、國務院關(guān)于加強“農(nóng)業(yè)、農(nóng)村、農(nóng)民”的方針和政策，適應農(nóng)業(yè)發(fā)展新階段的要求，圍繞農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高速繼續(xù)加強農(nóng)業(yè)基礎設施建設，改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基本條件，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)綜合生產(chǎn)能力，加強生態(tài)環(huán)境建設，大力發(fā)展優(yōu)質(zhì)，高產(chǎn)，高效農(nóng)業(yè)，促進農(nóng)民收入穩(wěn)步增長。 項目建設目標 項目區(qū)主要是通過農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)水利骨干 工程的建設提高項目區(qū)內(nèi)的灌溉保證率，提高干支渠渠系水利用系數(shù)，節(jié)約水量，增加供水能力，改善和恢復灌溉面積等。 項目建設等級標準 根據(jù)國家《灌溉與排水工程設計規(guī)范》（ GB