高 怡
(鄧州市水利經(jīng)濟開發(fā)有限公司,河南 鄧州 474150)
湍惠渠灌區(qū)地處河南省鄧州市西北片,是當?shù)刂行凸鄥^(qū)和歷史最悠久的水利工程之一,是鄧西北重要的糧食生產(chǎn)功能區(qū)和特色農產(chǎn)品優(yōu)勢區(qū)。整個灌區(qū)地處羅莊、趙集、裴營等3 個鄉(xiāng)鎮(zhèn),控制土地面積0.98 萬hm2,耕地面積0.69 萬hm2,設計灌溉面積0.59 hm2,受益行政村31 個,受益人口7.90 萬人。由于灌區(qū)西北為丘陵崗地,渠道大部分為挖方段,局部為低洼填方段;東南為沖積平原,地形開闊平坦,地勢起伏較大,加上降雨時空分布不均勻,低洼地和上浸地抗旱、排澇能力差,制約了當?shù)剞r業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。針對鄧西北中型灌區(qū)存在問題,在如何建設好灌區(qū)、如何管理好灌區(qū)等方面采取行之有效的對策,為領導決策提供理論依據(jù)和參考價值。
灌區(qū)始建于1942 年,是抗戰(zhàn)期間河南省修建的最大的灌溉工程,現(xiàn)在是鄧州市最大的中型灌區(qū),多年來在農業(yè)生產(chǎn)上發(fā)揮著重要作用。由于湍惠渠灌區(qū)建設時間久,涉及范圍大,長期未得到系統(tǒng)全面的治理,存在的問題較多。
干渠下游渠段未襯砌,現(xiàn)狀為土渠,渠道滲漏嚴重,渠系水利用系數(shù)低,達不到設計輸水能力,也造成了水資源的浪費,末端部分渠段損毀嚴重,無法正常輸水;半坡水庫庫南自流渠大部分為土渠,渠道淤積,護坡坍塌,無法正常輸水。四條支渠中,除二支渠已全部襯砌,現(xiàn)狀完好,并有配套有田間工程,運行良好,其余均不能正常運行。一支渠受南水北調中線工程修建的影響,部分渠道已被截斷,現(xiàn)狀均為土渠,南水北調在原一支渠經(jīng)過的地方設置有涵洞,可進行恢復。三、四支渠現(xiàn)損毀嚴重,大部分被當?shù)厝罕娮孕虚_墾耕種,已失去過流能力,不能正常供水,如果按照渠道恢復建設,線路長、建筑物多,渠道占地多,投資高,實施困難較大。
骨干工程配套建筑物較多,除近年來配套改造的建筑物較完好外,其余大部分因建設年代早、標準低而損毀嚴重;部分水閘無閘房,操作不方便,閘門極易銹蝕漏水;生產(chǎn)橋缺少防護設施,部分橋板有裂縫,長期帶病運行;部分渡槽漏水、倒虹吸受到損壞,存在混凝土碳化嚴重、鋼筋外露腐蝕、邊墻倒塌、擁堵嚴重,部分過流能力僅剩下20%,導致雍水高,流態(tài)較差,嚴重阻水;斗門閘門缺失,無法正常運行;半坡提灌站等原有工程已完全報廢等。
灌區(qū)排水溝主要涉及母豬渠、仙河、黃龍渠、礓石河、劉黃溝、寺后溝等處,雖然通過實施土地整理、農村水系整治等工程,排水溝完好率在85%以上。但是根據(jù)實地查看發(fā)現(xiàn)母豬渠、仙河、黃龍渠等處有超過8 km河段均有不同程度的淤積問題,造成排水不暢,嚴重影響過流能力。
灌區(qū)部分管理用房年久失修,邊墻坍塌,房頂漏雨,成為危房,無法繼續(xù)使用;灌區(qū)管理上基本無自功化設備,渠道量測水、監(jiān)測系統(tǒng)不完備等。
以渠道襯砌為主,基本維持現(xiàn)有渠道線路和渠道斷面,渠道毀壞段設計斷面底寬基本保持現(xiàn)有斷面,盡量減少土方開挖和回填,設計比降盡量使設計渠底高程與現(xiàn)狀渠底高程相差較小,保證設計水深滿足斗門的進水要求。渠道改造加固全部采用混凝土襯砌。
干渠上游深挖方段,應對拱頂部5~7 m深的土坡采用C25混凝土預制拱形骨架護坡進行加固,防止滑坡,分流排除地表水;護坡植草可選用耐濕、耐陰品種,如狗牙根草坪或馬尼拉草坪,創(chuàng)造植物生長基層,不僅綠化了生態(tài)環(huán)境,還有效防止水土流失。干渠下游土渠結構段、半坡水庫庫南自流渠段和一支渠,采用C25混凝土襯砌,改造前應對土基進行預處理,在保證坡降和坡度一致的情況下,做好人工或機器夯實、涂抹水泥砂漿、預制模具、澆筑、收光抹面、設置伸縮縫、養(yǎng)護等流程,提升了防滲效果,延長了耐久性,減少了渠道淤積,提高了過流運輸能力。對干渠沿線局部需排水進入渠道的位置在兩岸設置坡水入渠10~15 處,入渠進口設一字墻與現(xiàn)狀溝道銜接,后接3~6 m 長C25 混凝土矩形槽,矩形槽后設臺階消能,坡度為1∶2,接入渠道,提高了地表水利用率。三、四支渠處于干渠末端分支,考慮到當前群眾開荒的現(xiàn)狀,可采用低壓管道灌溉,具有占地少、高效節(jié)水和便于管理等特點,自湍惠渠干渠取水,通過泵站向各管道供水,滿足分支需要和沿線用水需求。
通過提高渠系建筑物的質量標準,控制、分配、計量水流量,保障渠道安全輸水安全高效。水閘(進水閘、退水閘、節(jié)制閘等)主要是考慮到水勢能較大,對閘后利用水躍消能防沖,調整水流擴散和流速分布,保護保護下游河床免受沖刷,一是根據(jù)坡降、坡度和閘口的作用合理設置消力池,底板采用C25 混凝土結構,厚度30~40 cm以上,下部設10~20 cm左右的粗砂礫石墊層,并在底部設置排水孔,同時起到防沖刷、防滲漏的作用,也增強了地基的穩(wěn)定性;二是由于框架結構截面尺寸不大,鋼筋密度大的特點,經(jīng)常風吹日曬,避免閘門腐蝕生銹,影響框架結構的外觀質量。渡槽主要是考慮到地形、地質條件、耐腐蝕等因素,采用多跨度渡槽結構,宜采用C25 鋼筋混凝土結構。倒虹吸管主要是考慮到水量大、水頭低、耐腐蝕等因素,管身宜采用C25 鋼筋混凝土矩形箱式結構。生產(chǎn)橋主要是考慮到橋臺基底應力要滿足相應承載力,采用C30鋼筋混凝土預制板,厚度28~36 cm,每增加2 m跨度厚度增加2~3 cm,提高橋面承載能力。斗門考慮到渠道流量的因素,采用封閉式涵管。
按照5 年一遇1 日暴雨1 日排完的要求,母豬渠、黃龍渠、仙河均采用梯形斷面,邊坡1∶1.50,清淤深度1 m以上。
管理用房上,宜在半坡水庫、三支渠、四支渠區(qū)域分別建設管理站。人員配備上,在現(xiàn)有人員的基礎上,招錄部分退伍軍人、大中專畢業(yè)生充實到管理所,壯大自身的人才實力;結合鄉(xiāng)村的實際,組建熱愛水利事業(yè)的巡查小分隊,以鄉(xiāng)鎮(zhèn)為單位分區(qū)域開展經(jīng)常性巡查和重點區(qū)域巡查。干渠深挖段、村莊段、主要道路交叉口段安裝防護圍網(wǎng),不能安裝防護圍網(wǎng)的,設置醒目安全警示牌,并設置專人值班,保障渠道安全和群眾安全。信息化建設上,主要是通過信息化、物聯(lián)網(wǎng)和云計算等技術,滿足當前灌區(qū)用水和運行管理的需求,通過在渠首壩、半坡提灌站、三支渠站、四支渠站等地放置傳感監(jiān)測設備、閘門監(jiān)測和控制單元、管網(wǎng)智能控制終端等,實現(xiàn)灌區(qū)管理信息化、運行自動化、水利現(xiàn)代化提檔升級。在用水機制上,按照補償成本、合理收益的原則,確定合理供水價格,探索完善管理單位為業(yè)主、農民用水協(xié)會為收費主體的管理機制,實行水量、水費、水價和用水時間“四公開”,并建立水費公示監(jiān)督機制。
通過先進實用的供水新技術和信息化技術的應用,從根本上解決了灌區(qū)長期低水平運行的問題,為今后灌區(qū)的農業(yè)生產(chǎn)發(fā)展和農村社會穩(wěn)定創(chuàng)造良好的條件,促進了灌區(qū)工程管理的良性循環(huán),有助于灌區(qū)產(chǎn)業(yè)結構的調整,帶動了周邊群眾生活水平的提高,人民群眾的幸福感和獲得感顯著提升。
灌區(qū)內農田有灌有排,排水入河道,增加河道基流,有利于改善流域生態(tài)環(huán)境;科學利用地表水灌溉,避免超采使地下水超采導致地下水位下降;合理調節(jié)灌溉水量,使土壤田間持水量達到最佳狀態(tài),提高了土壤保墑蓄墑能力;促進了水資源合理利用,節(jié)約出來的農業(yè)灌溉水量可用于工業(yè)和城鎮(zhèn)生活,有利于區(qū)域環(huán)境綠化、美化,改善衛(wèi)生條件。
灌區(qū)恢復灌溉面積0.35萬hm2,改善灌溉面積0.23萬hm2,灌溉保證率75%;通過采用渠道襯砌、管道灌溉等形式,灌區(qū)灌溉水利用系數(shù)達到0.69,改善了農業(yè)綜合生產(chǎn)條件,水資源得到了高效開發(fā)和利用;灌溉后小麥畝均增產(chǎn)50 kg,玉米畝均增產(chǎn)50 kg,小麥、玉米市場價均按照3 元/kg 的標準計,年增糧食產(chǎn)能880萬kg,年增加產(chǎn)值可達2 640萬元。
中型灌區(qū)的配套建設發(fā)展是保障糧食安全和促進農民增收的大戰(zhàn)略和大工程,解決好灌區(qū)的建設和管理問題,切實付諸于行動,保障中型灌區(qū)工程安全運行和持續(xù)發(fā)揮效益,持續(xù)服務到鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略和農業(yè)農村經(jīng)濟社會發(fā)展中。