余瑩瑩梁 森朱 艷馬 進
(1.徐州市水利科學(xué)研究所,江蘇徐州 221018;2.江蘇省水文水資源勘測局徐州分局,江蘇徐州 221006)
隨著中央政策的貫徹落實,農(nóng)田水利建設(shè)資金投入逐年加大,農(nóng)田水利進入一個新的大發(fā)展時期,面臨難得的發(fā)展機遇,如何因地制宜地搞好農(nóng)田水利現(xiàn)代化建設(shè),適應(yīng)水利現(xiàn)代化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的需要,是當前農(nóng)田水利建設(shè)亟待解決的問題。農(nóng)田水利現(xiàn)代化既是水利現(xiàn)代化的重要組成部分,又是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的物質(zhì)基礎(chǔ),既要滿足水利現(xiàn)代化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的總體要求,也必須具有自身的內(nèi)涵。
徐州市地處淮河支流沂沭泗水系的中下游,水系復(fù)雜,地形地貌亦有較大差異,可分為平原區(qū)、洼地圩區(qū)、丘陵山區(qū)和黃河故道區(qū)。筆者針對不同的分區(qū),研究各個區(qū)域農(nóng)田水利建設(shè)重點和發(fā)展模式。
徐州市平原區(qū)總面積6212.53 km2,占全市總面積的55.2%,耕地33.31萬hm2,占全市耕地面積的56.2%。該分區(qū)農(nóng)田水利工程建設(shè)基礎(chǔ)相對較好,是徐州市糧食主產(chǎn)區(qū),應(yīng)大力加強生產(chǎn)能力建設(shè),提高糧食單產(chǎn)、品質(zhì)和效益。堅持最嚴格的耕地保護制度,確保基本農(nóng)田總量不減少、用途不改變、質(zhì)量不下降。加大農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)力度,加快中低產(chǎn)田改造和高標準農(nóng)田建設(shè),全面提高農(nóng)業(yè)防災(zāi)減災(zāi)能力。
(1)渠灌糧食作物區(qū)。應(yīng)以加強灌區(qū)骨干灌排工程續(xù)建配套與節(jié)水改造、小型水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)為重點,實行洪、澇、旱、漬、堿、淤兼治,田、林、路、渠、溝統(tǒng)籌考慮,完善河網(wǎng)水系,加強灌排渠系和條田化建設(shè),合理布置大、中、小溝和田間灌排系統(tǒng),加強田間建筑物工程配套建設(shè),提高灌排標準。高沙土區(qū)的中小型灌區(qū),實施渠道襯砌、渠管結(jié)合灌溉,積極推廣低壓管道、生態(tài)型混凝土渠道工程措施。
(2)機電井灌區(qū)、小型機電灌區(qū)。
實施井渠結(jié)合,大力推廣低壓管道灌溉。
(3)高效設(shè)施農(nóng)業(yè)區(qū)、特種經(jīng)濟作物種植區(qū)。以建設(shè)高效節(jié)水灌溉工程為重點,實施低壓管道灌溉、微噴灌、滴灌等工程措施。
農(nóng)田水利工程建設(shè)的原則是:以灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造工程為基礎(chǔ),適應(yīng)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化及農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化結(jié)構(gòu)調(diào)整的要求,有利于從事生產(chǎn)活動和農(nóng)業(yè)機械化,水源工程灌溉保證率高,溝渠系統(tǒng)健全,排水灌溉不越級,田塊方整,有利于保水、保土、保肥,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。
(1)溝渠的布置模式。田間工程布置的原則應(yīng)為灌排分開,便于控制地下水位。田間灌排溝渠和生產(chǎn)路按地形、土質(zhì)和生產(chǎn)要求協(xié)調(diào)統(tǒng)一布置,布置常用模式有灌排相鄰(簡稱為“單非式”)和灌排相間(簡稱為“雙非式”)兩種。
根據(jù)徐州市灌區(qū)的現(xiàn)狀,同時考慮各地田間渠系的布置經(jīng)驗和農(nóng)業(yè)機械化要求,經(jīng)優(yōu)選后的主要田間布置模式是:①中溝、斗渠相鄰布置,農(nóng)渠、農(nóng)溝、路相鄰布置的溝─路─渠布置(適用于粘土區(qū));②中溝、斗渠相鄰布置,農(nóng)渠、農(nóng)溝(路)相間布置的一溝(渠)一路布置。目前,徐州市各地主要田間布置模式基本是以上兩種,與優(yōu)選結(jié)果一致,所以不需要作位置、模式調(diào)整,只需進行必要的工程配套和完善。
溝渠布置模式的具體要求:斗、農(nóng)渠按灌區(qū)地形、土質(zhì)和生產(chǎn)要求統(tǒng)一布置,灌溉渠系布局與排水系統(tǒng)對應(yīng)布置,一般斗渠間距500~1200 m,控制面積多為 100~133.33 hm2;農(nóng)渠(小溝)間距100~200 m,控制面積為6~12 hm2。平原坡地,一般采用“溝─渠─路”形式,灌溉渠道與排水溝相鄰布置,結(jié)合挖溝取土修渠筑路、單向灌溉、單向排水。砂土、壤土地區(qū)為減少渠道滲漏,多采用“溝─路─渠”形式。在地勢比較平坦的地區(qū),采用灌溉渠道與排水溝相間布置,雙向灌溉、雙向排水,農(nóng)渠(小溝)間距多為100~200 m。在農(nóng)渠、小溝旁可設(shè)生產(chǎn)路,路面寬1~2 m。具體布置形式各灌區(qū)根據(jù)當?shù)厍闆r不盡相同。斗、農(nóng)渠全部采用混凝土襯砌,露天蔬菜、園地種植區(qū)和小型機電井灌區(qū)宜采用管道輸水灌溉。
(2)田間工程規(guī)劃布置。由于田間工程要能適合水旱輪作,即既能種旱作物,又能種水稻,田塊的大小和方向根據(jù)末級溝渠的布局確定,長度為末級渠道至末級溝道(小溝)的間距,一端鄰灌溉農(nóng)渠或毛渠,一端鄰排水農(nóng)溝或道路,以田埂相隔,形成田塊。為滿足通風(fēng)和采光需要,田塊南北向布置最宜,田塊主要為長條形,一般田塊長 60~120 m,寬 20~25 m,以100 m×20 m最常見,每塊田塊0.2 hm2左右。
(3)田間配套建筑物規(guī)劃布置。田間配套建筑物除斗、農(nóng)渠上必需的分水、節(jié)制、交叉、銜接等建筑物以外,大量的是田間進水洞、出水洞和跨溝(渠)下田便橋等。田間進水洞與出水洞的配套十分重要,配套完善和節(jié)制良好的田間進出水建筑物不但灌排靈活,而且可以大大減少田間水的漏失,提高田間水的利用率。一般每2塊田設(shè)1個田間進水洞,進水洞按4~5 m畦寬滿足灌溉要求選擇洞徑。田間出水洞一般也是每2塊田設(shè)1個,考慮到點暴雨強度大、匯流時間短、無滯蓄水等因素,應(yīng)按面上排澇模數(shù)的3倍選擇孔徑。水旱輪作地區(qū),田間排水洞的結(jié)構(gòu)形式要兼顧農(nóng)作物的不同排水要求。田間進出水建筑物應(yīng)采用標準化、定型化、系列化產(chǎn)品,可整體預(yù)制或現(xiàn)場拼裝。
(4)林帶規(guī)劃與樹種。①林網(wǎng)。在斗、農(nóng)渠及中心路二側(cè)規(guī)劃林帶,斗渠和中心路二側(cè)布置主林帶,農(nóng)渠、小溝和小溝路二側(cè)布置副林帶。②樹種。田間林網(wǎng)樹種可首先考慮成材樹種,如:水杉、銀杏、意楊、白楊等;經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)也可采用長青觀賞類樹種,結(jié)合田園化農(nóng)村建設(shè),按照“一路一品、一路一景、三季有花、四季長青”的原則選擇樹種,如:桂花、月季、天竹、女貞、桔香等。
該分區(qū)地處沂沭泗的下游,總面積2533.24 km2,占全市總面積的22.5%,耕地13.34萬hm2,占全市耕地面積的22.5%,分布在邳州市、沛縣、新沂市、豐縣、睢寧縣。該分區(qū)地勢低洼平坦,土壤肥沃,水源充足,是徐州市糧食高產(chǎn)區(qū)。但因地勢低洼,常受河湖高水位威脅,提高其抗御洪、澇、漬災(zāi)害的能力成為首要任務(wù),所以,該分區(qū)應(yīng)以發(fā)展安全水利為重點,突出防洪除澇能力建設(shè)。繼續(xù)鞏固和提高三大流域性河道及其支流防洪標準,以圩堤達標、泵站更新改造、圩口閘建設(shè)為重點,著力加強洼地區(qū)域治理,提升洪水調(diào)度和災(zāi)害應(yīng)急管理能力,基本建成較高標準的防洪除澇減災(zāi)體系。該分區(qū)農(nóng)田水利建設(shè)基礎(chǔ)相對比較薄弱,小型農(nóng)田水利設(shè)施配套率、完好率低,要圍繞國家新增1000億斤糧食生產(chǎn)能力規(guī)劃,加強田間工程配套改造,建設(shè)高標準農(nóng)田。
按照內(nèi)外分開、灌排分開、高低分開、水旱分開、控制內(nèi)河水位、控制地下水位、控制土壤適宜含水量的“四分開、三控制”原則,對干河設(shè)計洪水位線以下的低洼地區(qū),充分利用河堤、道路等自然地形和新筑圩堤進行圩區(qū)封閉,實施圩堤達標建設(shè);大力興建除澇站、圩口閘,維修擴建現(xiàn)有除澇站、圩口閘,疏通疏浚排水河道及溝道,實現(xiàn)“擋得住、排得快、降得下、灌得好”的目標。糧食作物區(qū)應(yīng)以完善田間配套改造、發(fā)展旱澇保收高標準農(nóng)田為重點,提高農(nóng)業(yè)防災(zāi)減災(zāi)能力;高效農(nóng)業(yè)區(qū)以建設(shè)高效節(jié)水灌溉工程為重點,實施低壓管道灌溉、微噴灌、滴灌等工程措施。
(1)低洼圩區(qū)重點解決防洪排澇降漬問題。防洪圩區(qū)設(shè)置宜大,以縮短防洪堤線,提高抗洪能力。在圩口建圩口閘控制內(nèi)河網(wǎng)水位,為滿足排澇需要,自排困難時,圩口需建排澇站進行抽排。圩堤堤頂高度按照歷史上最高洪水位加上安全超高1~1.5 m為設(shè)計標準,堤頂寬4~5 m,內(nèi)外坡比一般采用 1∶3~1∶5。
(2)圩內(nèi)分級排水高差宜小,使溝、渠、路、林相結(jié)合,做到高渠、高路、深溝(溝深與干河底基本相同),并在分級排水河道入外河處建節(jié)制閘,或在排灌站前邊建進水涵洞,以達到等高截水、高低分開、分片排澇、自成體系、靈活調(diào)度的目的。
(3)河網(wǎng)布局,應(yīng)立足于改造舊河與重新布局相結(jié)合。圩內(nèi)分級排水河道間距2000 m左右,相當于大溝,沿大溝1000 m左右開1條中溝,使溝、渠、路、林結(jié)合。垂直于中溝布置小溝,每200 m布置1條小溝(結(jié)合農(nóng)渠),要求溝河順直,便于土地方正和道路布置。
(4)田間工程。毛溝間距50~100 m,腰溝間距30~50 m;田塊溝畦結(jié)合,毛、腰、豐田間一套溝,配套成龍。
(5)機電排灌站布局。大小適中,因地制宜,即:灌溉站要小,排澇站要大。通過河網(wǎng)調(diào)度,可提高機排能力,并可結(jié)合向骨干河道提水,補充灌溉水。
徐州市丘陵山區(qū)總面積1741.99 km2,占全市總面積的15.47%,耕地7.22萬 hm2,占全市耕地面積的12.18%。由于“十五”、“十一五”期間未安排水土保持工程,加之人為因素,部分地區(qū)水土流失有加劇的趨勢,山區(qū)水源仍然比較短缺,灌溉能力偏低,因此,山丘區(qū)應(yīng)以治理水土流失、提高灌溉保證率為重點。主要實施小流域水土保持綜合治理工程和水源工程建設(shè),提高丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力,改善農(nóng)民生產(chǎn)生活條件;因地制宜發(fā)展高效特色農(nóng)業(yè),高效農(nóng)業(yè)區(qū)以建設(shè)高效節(jié)水灌溉工程為重點,實施低壓管道灌溉、微噴灌、滴灌等工程措施。
以小流域為單元,實施小流域水土保持綜合治理工程和水源工程建設(shè)。建塘筑庫,庫塘相連,建立蓄、引、提、調(diào)相結(jié)合的長藤結(jié)瓜式供水系統(tǒng),提高水源保證率;糧食作物區(qū)實施坡改梯工程,完善灌排工程系統(tǒng)及田間配套改造,發(fā)展自流灌溉,擴大灌溉面積,建設(shè)旱澇保收高標準農(nóng)田;高效農(nóng)業(yè)區(qū)大力發(fā)展低壓管道灌溉、噴灌和微灌。
(1)水源工程。水源工程主要包括:建設(shè)、更新改造蓄水工程(庫、塘、壩、池、閘等)、引(提)水工程(提水泵站等)和地下水利用工程(機井、大口井等),用來調(diào)節(jié)徑流的分配,增加灌區(qū)可利用水資源量和供水能力,提高供水保證率。
(2)田間渠道與排水溝布局。①田間渠道應(yīng)依據(jù)地形條件,因地制宜布置,末級固定渠道(農(nóng)渠)長以500 m為宜。②采用灌排相間布置。③山丘沖垅區(qū)應(yīng)根據(jù)山勢地形、水文條件、坡面徑流和地下徑流等情況,采取沖頂建塘、環(huán)山撇洪、山腳截流、田間排水和田內(nèi)泉水導(dǎo)排等措施,同時應(yīng)與水土保持、山丘區(qū)綜合開發(fā)和治理規(guī)劃緊密結(jié)合。梯田區(qū)應(yīng)視里坎部位的漬害情況,采取適宜的截流排水措施。
(3)田塊布置。本區(qū)應(yīng)以旱作物為主,綜合考慮地形、坡度、土層厚度、種植物種、勞力和機械化程度等因素。梯田(地)田面寬度最好在15 m以上,以便于農(nóng)機具作業(yè);田面長度主要根據(jù)地形地貌條件,大彎就勢,小彎取直,宜為 25~200 m,以便耕作,局部地形復(fù)雜的地區(qū),田面長度可視地形情況而定。
(4)道路及林網(wǎng)布局。①田間道路包括田間道(機耕道)和生產(chǎn)道。地塊在13.33 hm2以下一般設(shè)生產(chǎn)道,13.33 hm2以上設(shè)田間道和生產(chǎn)道,生產(chǎn)道與田間道垂直。②田間道聯(lián)系在村莊與田塊間,外與干道、支道相通,內(nèi)與生產(chǎn)路相接,多結(jié)合斗溝渠布置。③生產(chǎn)道聯(lián)系在田塊與田塊間,一般結(jié)合農(nóng)渠或農(nóng)溝布置,相隔100 m左右,主要通行中、小型農(nóng)業(yè)機械,采用碎石路面或泥土壓實路面。④農(nóng)田生態(tài)防護林一般結(jié)合斗渠、農(nóng)渠及田間道路布置。斗渠和田間道(機耕路)兩側(cè)配置2行林帶,農(nóng)渠配置1行林帶,達到一級農(nóng)田林網(wǎng)(每格200畝)建設(shè)標準。
(5)溝—路—渠關(guān)系。本區(qū)斗、農(nóng)渠一般采用灌排相間(雙非式)布置,這種情況下,道路一般沿渠道布置,沿斗渠布置田間道,沿農(nóng)渠布置生產(chǎn)道。
廢黃河高灘總面積770.25 km2,占全市總面積的6.85%,耕地5.42萬hm2,占全市耕地面積的9.14%,主要分布在故黃河及大沙河兩大堤及其之間的灘地、泓道及兩岸與其排灌有直接關(guān)系的地區(qū)。以現(xiàn)狀防洪堤為界,局部無堤段以分水線為界,涉及豐縣、沛縣、銅山區(qū)、睢寧縣及市區(qū)。由于地勢較高,地形起伏變化較大,且沙土區(qū)土壤滲漏性強,保水保肥能力差,水土流失嚴重,河道易淤淺,引水不暢,遭旱的威脅比較大,農(nóng)田水利建設(shè)基礎(chǔ)相對比較薄弱。應(yīng)以發(fā)展旱澇保收農(nóng)田及節(jié)水灌溉為重點,實施渠道襯砌與田間配套、低壓管道輸水、滴灌、微噴灌等工程措施;擴挖疏浚排水溝道,配齊排水建筑物,實施水土保持措施,使堰上徑流逐級排入中泓,減少水土流失。
根據(jù)黃河故道地區(qū)農(nóng)業(yè)開發(fā)規(guī)劃布局、農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃布局及林業(yè)發(fā)展規(guī)劃布局,規(guī)劃廢黃河高亢區(qū)灌排水系布局,應(yīng)堅持“蓄、引、提、調(diào)”相結(jié)合,不斷提高灌溉保證率。①在平緩灘地渠灌區(qū),干、支渠道實施疏浚防滲和建筑物配套工程,田間工程實施末級渠系襯砌防滲及田間建筑物配套工程,增加旱澇保收高標準農(nóng)田面積,建成完善的灌排工程體系,提高灌排能力,建設(shè)優(yōu)質(zhì)糧食生產(chǎn)基地;②在坡度較大的堤坡區(qū),建設(shè)適度規(guī)模的低壓管道灌溉工程;③在設(shè)施農(nóng)業(yè)、特色農(nóng)業(yè)區(qū)因地制宜實施高效節(jié)水灌溉工程;④在中泓兩側(cè)的低洼地區(qū),結(jié)合土地整理,開挖魚塘,建設(shè)生態(tài)濕地。