劉麗萍,鄭石錢,莊淑英
(海林市水務(wù)局,黑龍江海林 157100)
海南灌區(qū)位于海林市南側(cè),牡丹江支流海浪河下游。區(qū)內(nèi)總耕地面積0.41萬hm2,該灌區(qū)2009年被列為我省水田現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)建設(shè)項目,示范區(qū)設(shè)計灌溉水田面積1 000 hm2。
灌區(qū)地勢平坦,土壤肥沃,氣候溫暖,適合水田生長。多年平均氣溫在3.5℃,最低氣溫-38.8℃,最高氣溫37.8℃。最大凍土深度在2 m左右。
流域內(nèi)水汽來源主要為太平洋供給,造成大暴雨的天氣系統(tǒng)主要是臺風(fēng)和氣旋。受地形抬升影響,自上游向下游逐漸遞減,暴雨出現(xiàn)的時間多在7、8月份。多年平均日照時數(shù)為2 540 h,多年平均水面蒸發(fā)量為606 mm,年平均風(fēng)速2.1 m/s,歷年最大風(fēng)速為18 m/s。
1)渠道防滲30條,22.8 km,其中干渠防滲1條3.5 km,支渠防滲4條9.3 km,斗渠防滲25條10 km。
2)更新改造建筑物226座,其中新建支渠分水閘4座,配套斗門25座,農(nóng)門101座,跌水5座,方涵10座,圓涵70座,橋3座,倒虹吸2座,渡槽維修2座,電灌站維修4座。
為了減小輸水損失,有利于農(nóng)業(yè)耕作和灌水工作的配合,提高灌水工作效率,渠道的工作制度支渠以下的斗渠和農(nóng)渠實行輪灌。根據(jù)灌區(qū)灌溉制度設(shè)計,設(shè)計灌水率取0.66 m3/s/666.7 hm2,灌溉水利用系數(shù)為0.66,按規(guī)范要求,渠道流量根據(jù)輪灌組劃分情況自上而下逐級分配末級續(xù)灌渠道的田間凈流量,再自下而上逐級計入輸水損失水量,推算各級渠道的設(shè)計流量。支渠的設(shè)計田間凈流量采用下式:
式中:Q支田凈為支渠的田間凈流量,m3/s;A支為支渠的灌溉面積,666.7 hm2;q設(shè)為設(shè)計灌水率,q設(shè)=0.66 m3/s/666.7 hm2。
由支渠分配到每條斗渠的田間凈流量:
式中:Q斗田凈為斗渠的田間凈流量,m3/s;n為每個輪灌組斗渠的條數(shù)。
根據(jù)地形條件、水位要求等因素設(shè)計渠道橫斷面,渠道橫斷面采用梯形斷面,水力計算采用明渠均勻流公式:
式中:Q為渠道設(shè)計流量,m3/s;A為渠道過水斷面面積,m2;R為水力半徑;i為比降;C為謝才系數(shù),;n為渠道糙率。
渠道設(shè)計流速應(yīng)滿足V不沖> V設(shè)計> V不淤,V不沖≤0.8 m/s,V不淤≥0.3 m/s。
由于灌區(qū)位于山區(qū),干渠有局部地段地質(zhì)條件不好,下部為沙土及卵石,滲漏量較大,沙土滲透系數(shù)為3.5×103~5.0×103cm/s,卵石滲透系數(shù)為3.0×10~5.0×10 cm/s。水量損失嚴重,影響整個灌區(qū)正常運行,急需要做防滲處理。
海南一干渠0+000-3+500段,長3.5 km,渠道設(shè)計底寬6 m,渠深1.7 m,渠坡1∶1.5,邊坡、底板均采用厚度8cm現(xiàn)澆混凝土板,下鋪設(shè)一層復(fù)合土工膜,10 cm砂墊層,坡腳處設(shè)混凝土固腳,頂寬20 cm,底寬30 cm,高35 cm。
支斗渠襯砌14.3 km,采用厚度8 cm混凝土預(yù)制板板,下設(shè)10 cm砂墊層,1層復(fù)合土工膜。
該項目的實施后,工程運行良好,提高了灌區(qū)的綜合效益,本次灌區(qū)工程建成后可改善灌溉水田灌溉面積1 000 hm2。達標后水田8 250 kg/hm2;單價為2元/kg;產(chǎn)值1.65萬元/hm2;扣除生產(chǎn)成本4 800元/hm2;其效益主要為灌溉效益。
灌區(qū)原水田產(chǎn)量為7 200 kg/hm2,達標后水田可增加產(chǎn)量為105萬kg/hm2,增加產(chǎn)值168萬元。