岳金隆 邢小燕 夏成亮
(宿遷市水務(wù)勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限公司,江蘇宿遷 223800)
泗陽(yáng)縣位于江蘇北部,處在淮、沂、沭、泗下游,總面積1418 km2,占到全省面積的1.4%,是全國(guó)著名的商品糧基地縣。泗陽(yáng)縣地勢(shì)南北低中間高,由西向東傾斜,高程大都介于12~17 m 之間,年平均降水天數(shù)為98.4 d,平均降水量928.21 mm。通過(guò)多年建設(shè),特別是2010年以來(lái),投入近5 億元進(jìn)行了面廣量大的農(nóng)田水利建設(shè),極大地促進(jìn)了農(nóng)田水利建設(shè)、管理和科技水平的提高,截至2013年底,有效灌溉面積達(dá)到4.91萬(wàn)hm2,旱澇保收面積達(dá)到3.29萬(wàn)hm2,高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田面積達(dá)到2.79萬(wàn)hm2,節(jié)水灌溉面積達(dá)到2.33萬(wàn)hm2,基本建成了防洪、排澇、灌溉、降漬4套工程體系,為保證糧食增產(chǎn)和推動(dòng)新農(nóng)村建設(shè)作出了巨大貢獻(xiàn)。
經(jīng)統(tǒng)計(jì),全縣灌溉泵站(含灌排兩用)511 座,其中,單灌站353 座,灌排結(jié)合站158 座,完好率56%。渠道(Q<1 m3/s)長(zhǎng)3245 km,防滲渠604 km,防滲率18.6%;渠道沿線建筑物7332 座,配套率78%。排水溝長(zhǎng)5006 km,沿線建筑物12210 座,配套率75%。圩區(qū)排澇站(含灌排兩用站)共計(jì)196 座,裝機(jī)10736 kW,流量151 m3/s,平均裝機(jī)流量0.54 m3/(s·km2)。
農(nóng)田水利工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)分為防洪除澇降漬能力、灌溉保證能力兩部分,根據(jù)《江蘇省農(nóng)村水利現(xiàn)代化建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》《江蘇省高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)》《灌溉與排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50288)等規(guī)范規(guī)程,經(jīng)分析結(jié)果如下:
(1)防洪除澇降漬能力
①防洪標(biāo)準(zhǔn):采用20年一遇。②除澇標(biāo)準(zhǔn):經(jīng)濟(jì)作物采用10年一遇24 h 降雨24 h 排至田面無(wú)積水;旱作物采用10年一遇1 d 降雨,雨后1 d 排至田面無(wú)積水;水稻采用10年一遇3 d 降雨,雨后1 d 排至耐淹水深。經(jīng)計(jì)算,10年一遇綜合抽排模數(shù)0.8 m3/(s·km2),10年一遇綜合自排模數(shù)1.2 m3/(s·km2)。③降漬:控制地下水位埋深在田面0.8 m 以下。
(2)灌溉保證能力
灌溉保證率為80%。經(jīng)計(jì)算,提水灌溉設(shè)計(jì)凈灌水率為1.4 m3/(s·萬(wàn)畝),自流灌溉設(shè)計(jì)凈灌水率為1.2 m3/(s·萬(wàn)畝)。中溝級(jí)及以上配套率100%,小溝級(jí)配套率90%。工程完好率90%。
根據(jù)地形、水源和自然條件等因素,將泗陽(yáng)縣劃分為平原坡水區(qū)、黃河故道高亢區(qū)、圩區(qū)三種地區(qū)。
(1)平原坡水區(qū)
受黃泛沖積影響,泗陽(yáng)縣形成了大面積平原坡水區(qū),總面積為861 km2,占到全縣總面積的60.7%以上,地勢(shì)以黃河故道為分水嶺,向南向北逐漸傾斜。結(jié)合水系情況,平原坡水區(qū)可分為南片、中片和北片3 個(gè)自然片。
南片位于黃河故道以南,洪澤湖周邊二級(jí)圩以上,面積387 km2。地勢(shì)北高南低,一般地面高程14.5~18.5 m。排水由北向南入洪澤湖,水源來(lái)自中運(yùn)河,基本為提水灌溉。
中片介于中運(yùn)河北堤與總六塘河南堤之間,面積168 km2。地勢(shì)南高北低,地面高程11.0~15.6 m。排水由南向北入總六塘河,水源來(lái)自中運(yùn)河,以自流灌溉為主,提水灌溉為輔。
北片位于總六塘河以北,大澗河洼地圩區(qū)以南,面積307 km2。地勢(shì)南高北低,地面高程9.1~14.8 m?;淬鸷右晕髋潘赡舷虮苯?jīng)大澗河、劉柴河、柴米河涵洞入柴米河;淮沭河以東(莊圩鄉(xiāng))排水則由北向南經(jīng)莊東河入北六塘河。水源分別來(lái)自中運(yùn)河和淮沭河。
(2)黃河故道高亢區(qū)
泗陽(yáng)境內(nèi)黃河故道高亢地區(qū)為老大堤之間狹長(zhǎng)型區(qū)域,流域面積143 km2,占到全縣面積的10.1%以上。灘面高程為老大堤處高,中泓處低,上游西北端灘面高程在20.0~23.5 m,下游東南端灘面高程在13.8~20.0 m。寬窄變化較大,臨河鎮(zhèn)段最寬約6 km,眾興鎮(zhèn)段最窄處僅50 m,右側(cè)老大堤堤后緊靠西條堆河、東條堆河。
(3)圩區(qū)
泗陽(yáng)縣現(xiàn)有圩區(qū)171 個(gè),面積278.56 km2,占到全縣面積的19.6%。單個(gè)圩區(qū)面積在1~3 km2之間不等,主要為洪澤湖周邊洼地圩區(qū)、大澗河區(qū)域洼地圩區(qū)、黃運(yùn)夾灘洼地圩區(qū)、包河洼地圩區(qū)等。
泗陽(yáng)縣平原坡水區(qū)具有易旱、易澇、易堿特點(diǎn),應(yīng)堅(jiān)持蓄泄兼籌、灌排并重,進(jìn)行洪、澇、旱、漬綜合治理,解決洪水出路,健全灌排工程系統(tǒng),控制地下水位,防止和改良土壤鹽堿化。縣境內(nèi)地形一側(cè)高、另一側(cè)低,呈單一坡向,針對(duì)這樣的地形特點(diǎn),灌排系統(tǒng)采用相鄰單“非”的形式。
①溝渠。渠道設(shè)在較高地帶,向一側(cè)灌水;排水溝設(shè)在較低地帶,接納一邊徑流,渠道與排水溝并行,上灌下排,相互配合。大溝(干、支渠)長(zhǎng)約10 km,間距約3 km,采用“溝—路—渠”布置型式。中溝(斗渠)長(zhǎng)約3 km,間距約1 km,采用“溝—渠—路”布置型式。小溝(農(nóng)渠)長(zhǎng)約1 km,間距0.2 km,采用“溝—渠—路”布置型式。腰溝(毛渠)采用溝渠結(jié)合,間距50 m,或溝渠間隔,間距25 m。
②道路。田間道路分為機(jī)耕路(干道)、生產(chǎn)路(支路)兩級(jí),機(jī)耕路連接鄉(xiāng)村道路,生產(chǎn)路連接機(jī)耕路與田塊。田間道路結(jié)合灌排溝渠布置,以利于節(jié)約土地、減少配套建筑物、機(jī)械運(yùn)輸和田間管理。機(jī)耕路路面凈寬不小于3 m,高出田面0.3~0.5 m;生產(chǎn)路凈寬不小于2 m,高出田面0.2~0.4 m。
③林網(wǎng)。防護(hù)林帶沿溝渠路設(shè)置,主要以經(jīng)濟(jì)林為主,常綠樹(shù)為輔。
平原坡水區(qū)治理模式見(jiàn)圖1。
泗陽(yáng)縣黃河故道干河整治工程,即將縣境內(nèi)的黃河故道中泓貫通,并通過(guò)運(yùn)河水源調(diào)度和梯級(jí)蓄水,為該區(qū)域提供水源。因此,筆者重點(diǎn)探討灘面的治理模式,主要有提水泵站、溝渠疏浚和護(hù)砌等工程。
①提水泵站。黃河故道灘面寬度0.05~6 km,變化較大,右側(cè)灘面最大寬度達(dá)6 km,且地面落差較大,因此,泵站應(yīng)結(jié)合灘面寬度、地面落差和水源情況采用不同模式。灘面寬度小于2 km 且落差小于1.5 m 的地區(qū),可沿中泓或走廊溝建泵站,提水灌溉;灘面寬度大于2 km 且地面落差大于1.5 m 的地區(qū),可沿老大堤堤后的東條堆河、西條堆河建提水泵站,將水提至灘面灌溉。
圖1 平原坡水區(qū)治理模式圖
圖2 黃河故道高亢區(qū)排水模式圖
②溝渠布置。黃河故道灘地的溝渠主要為斗溝(渠)及以下的設(shè)施,布置與平原坡水區(qū)大體相同。斗渠根據(jù)提水泵站位置基本垂直黃河故道布置,農(nóng)渠、毛渠逐級(jí)分散;中泓兩側(cè)200~400 m 處存在地面陡降情況,高差約1~2 m,按高低分開(kāi)原則布置排水工程,在地面陡降處建截水溝,將高水排入走廊溝,高水采用“小溝→中溝→縱向截水溝→走廊溝→中泓”模式,低水采用“小溝→中溝→中泓“模式。
黃河故道高亢區(qū)治理模式圖見(jiàn)圖2。
泗陽(yáng)縣圩區(qū)為沿河濱湖圩區(qū),特點(diǎn)是地形平坦,大部分地面高程均在河、湖的洪水位、枯水位之間,逢汛期,外河(湖)水位高于田面時(shí),依靠抽排泵站排澇。另外,由于降雨不均,也經(jīng)常出現(xiàn)干旱。主要有圩堤、溝渠、排澇站、圩口閘等工程。
①圩堤。圩堤結(jié)合田間道路布置,頂寬度3~5 m,內(nèi)外邊坡1∶2.5~1∶3,青坎寬3~5 m。圩堤設(shè)計(jì)堤頂高程為:洪澤湖周邊一級(jí)圩區(qū)15.0~15.5 m,二級(jí)圩區(qū)16.0~16.5 m;大澗河圩區(qū)邢馬河以東10.0~11.0 m,邢馬河以西地區(qū)11.0~13.0 m;黃運(yùn)夾灘泗陽(yáng)閘以上18.0~20.5 m,泗陽(yáng)閘下17.5~18.5 m;包河洼地圩區(qū)13.50 m。
②溝渠。境內(nèi)大部分圩區(qū)是以相鄰的兩條斗渠和兩端的走廊溝隔水堤(或一端為走廊溝堤,另一端為高地截水堤)形成的封閉圩區(qū),走廊溝為面上的排水溝或干河,一條中溝作為圩外截水溝,另一條中溝負(fù)責(zé)圩區(qū)排水,其它溝渠布置基本同平原坡水區(qū)。
③排澇站。排澇站一般設(shè)于中溝溝頭入走廊溝處,當(dāng)外河水位高于地面高程時(shí),開(kāi)機(jī)抽排。排澇站一般采用“自排+抽排”或結(jié)合灌溉采用“自排+抽排+灌溉”相結(jié)合的閘站型式。按照10年一遇抽排模數(shù)0.8 m3/(s·km2)的標(biāo)準(zhǔn)配置抽排流量,進(jìn)水池設(shè)計(jì)水位按圩區(qū)一般地面高程以下1.0 m 選定,出水池設(shè)計(jì)水位按外河10年一遇排澇水位或歷史最高洪水位選定。
圖3 圩區(qū)治理模式圖
④圩口閘。圩口閘一般設(shè)于中溝入走廊溝處,當(dāng)外河水位低于地面時(shí),開(kāi)閘排澇,當(dāng)外河水位高于地面時(shí),關(guān)閘擋洪。圩口閘按照10年一遇自排模數(shù)1.2 m3/(s·km2)計(jì)算設(shè)計(jì)排澇流量,按圩內(nèi)一般洼地地面高程低0.5~1.0 m 擬定上游設(shè)計(jì)排澇水位,按過(guò)閘水頭差0.1 m 計(jì)算孔徑。
圩區(qū)治理模式見(jiàn)圖3。
水利是農(nóng)業(yè)的命脈,農(nóng)田水利是發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)條件。農(nóng)田水利工程是系統(tǒng)性工程,應(yīng)根據(jù)地形地貌、水資源等特點(diǎn),采用相應(yīng)的治理模式,統(tǒng)一規(guī)劃、整體推進(jìn),逐步完善農(nóng)田灌排工程體系。