李彧華
(崇左市左江治旱工程管理中心,廣西 崇左 532200)
廣西左江治旱馱英水庫(kù)及灌區(qū)工程于2015年1月由國(guó)家發(fā)展改革委批復(fù)立項(xiàng),工程總投資66.56億元,由新建大(2)型水庫(kù)工程和新(改、擴(kuò))建大(2)型灌區(qū)工程組成。以新建馱英水庫(kù)為龍頭工程,對(duì)現(xiàn)有的客蘭、派關(guān)、那加、垌平、汪莊、百叮等水庫(kù)作調(diào)劑和補(bǔ)充,形成“結(jié)瓜”水源。灌區(qū)灌溉面積5.61萬(wàn)hm2,其中新增灌溉面積2.17萬(wàn)hm2,恢復(fù)灌溉面積1.458萬(wàn)hm2,改善灌溉面積1.983萬(wàn)hm2,涉及崇左市下轄的江州區(qū)、扶綏縣及寧明縣等縣(區(qū))21個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)。灌區(qū)分為寧明、客蘭、東門(mén)和江州4個(gè)灌片。大部分灌區(qū)以自流灌溉為主,總體布置分為輸水工程、提水灌溉工程和田間工程3部分。輸水工程由干、支渠組成;提水灌溉工程包括那岜泵站和那蒙泵站;田間工程是末級(jí)固定的渠道、溝道及其所包圍的田塊內(nèi)部的毛渠、輸水垅溝、毛溝等灌排渠系。
目前水庫(kù)樞紐已基本完工,灌區(qū)干、支渠工程已建設(shè)過(guò)半,田間工程的規(guī)劃和建設(shè)迫在眉睫。
田間工程布置包括末級(jí)固定渠道、溝道及其所包圍的田塊內(nèi)部的毛渠、輸水垅溝、毛溝等灌排渠系的布置。
田間工程設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的主要原則:①因地制宜,統(tǒng)一規(guī)劃,統(tǒng)籌安排;②合理利用各類土地,并注重保持生態(tài)平衡,促進(jìn)農(nóng)業(yè)的持續(xù)發(fā)展;③根據(jù)自然地形條件,田間渠道布置應(yīng)滿足自流灌溉的要求,即能夠自流控制所轄區(qū)域的耕地面積,力爭(zhēng)渠道流程短,占地少,避免過(guò)大的挖、填方,以減少工程量,節(jié)省投資;④在實(shí)施地面灌溉的區(qū)域,為保證灌溉質(zhì)量,滿足溝灌、淹灌的要求,必須使土地平整;在發(fā)展微、滴灌區(qū)域,則應(yīng)使布置的田間渠道適應(yīng)微、滴灌技術(shù)的要求;⑤斗、農(nóng)渠布置應(yīng)力求整齊,地塊盡可能方正,其寬度和長(zhǎng)度便于機(jī)械化耕作的要求;⑥應(yīng)根據(jù)渠系現(xiàn)狀調(diào)查結(jié)果及灌區(qū)地形地質(zhì)、水文地質(zhì)情況,結(jié)合斗、農(nóng)渠設(shè)計(jì)流量等因素,確定需要進(jìn)行防滲的斗、農(nóng)渠渠道長(zhǎng)度、斷面結(jié)構(gòu)型式及斷面大??;⑦田間排水工程的布置應(yīng)滿足排澇方面的要求,同時(shí)又要控制地下水位,防止?jié)n害;⑧要注重田間非工程措施,如實(shí)施田間管理自動(dòng)化,水稻采用“薄、淺、濕、曬”的科學(xué)灌溉方法等。
本灌區(qū)田間工程設(shè)計(jì)包括灌排斗、農(nóng)溝渠及配套建筑物設(shè)計(jì),毛溝渠、灌水溝畦、格田布置和土地平整等。結(jié)合灌區(qū)的特點(diǎn),本次考慮水稻淹灌1.698萬(wàn)hm2,甘蔗及其余旱作物溝灌2.71萬(wàn)hm2,高效節(jié)水灌溉1.2萬(wàn)hm2。
土地平整主要包括土地平整、表土收集與復(fù)原、田坎(埂)修筑、新增耕地翻耕等。同時(shí)還通過(guò)對(duì)項(xiàng)目建設(shè)區(qū)內(nèi)的未利用地進(jìn)行開(kāi)墾、廢棄溝渠填土造地、道路取直、規(guī)整田塊等土地整理工程措施,調(diào)整土地利用布局,增加耕地面積,提高耕地質(zhì)量。
2.2.1平整區(qū)域選取
平整區(qū)以周邊農(nóng)村道路或原有排水溝為邊界,平整區(qū)域總面積為4.408萬(wàn)hm2?,F(xiàn)狀耕地大部分為種植甘蔗的旱地、水田,少部分為玉米、蔬菜、果樹(shù)等,生產(chǎn)道路缺乏,灌排系統(tǒng)不完善,田塊大小不一,機(jī)械化耕作水平不高。
通過(guò)土地平整,配套灌排設(shè)施和田間道路,使灌溉水資源得到保證,對(duì)內(nèi)、對(duì)外交通較為便捷,滿足大規(guī)模機(jī)械化耕作生產(chǎn)的要求。群眾再適當(dāng)進(jìn)行土壤改良,能大大提高其糧食產(chǎn)量并降低耕作成本。
2.2.2田塊設(shè)計(jì)
土地平整是將農(nóng)田整治成水平格田或者具有一定均勻坡度的田塊,實(shí)行“農(nóng)田格田化”,建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田,實(shí)行機(jī)械化耕作,提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力。
根據(jù)項(xiàng)目區(qū)的地形地勢(shì),土地平整區(qū)田塊形狀設(shè)計(jì)以長(zhǎng)方形為主,田塊長(zhǎng)邊方向?yàn)槟媳狈较蚧蚪咏媳狈较颍WC田面長(zhǎng)邊方向受光照時(shí)間最長(zhǎng),受光熱量最大,并適合機(jī)械化作業(yè)。在田塊布局上,盡量利用原有的路網(wǎng)及田塊方格布局,田塊按確定的設(shè)計(jì)高程和一定的坡降進(jìn)行平整,平整田塊盡量做到土方的總挖方量稍微大于總填方量,多余的土方便于修筑田坎和填埋平整區(qū)內(nèi)的廢棄坑塘。根據(jù)本項(xiàng)目區(qū)田塊的實(shí)際情況,田塊之間以溝、路、渠為界,田塊內(nèi)進(jìn)行格田設(shè)置,大部分格田長(zhǎng)為60m,寬為30m,格田平均面積在0.18hm2左右,格田內(nèi)部的高差在3cm以內(nèi),格田之間以田埂為界,田埂設(shè)計(jì)為矩形斷面,斷面面積0.0741m2,為標(biāo)準(zhǔn)的空心水泥磚,尺寸為390mm×190mm×190mm,埋深約200mm。
田塊重新規(guī)劃設(shè)計(jì)之后,將使小塊田合并為大塊田,田塊形狀比較方正規(guī)則,方便機(jī)械化耕作,方便田間生產(chǎn)管理。田塊合并規(guī)整之后涉及到權(quán)屬調(diào)整的,可由當(dāng)?shù)卮逦c群眾協(xié)商調(diào)整。本項(xiàng)目格田的規(guī)劃主要參照項(xiàng)目平整區(qū)的情況,平整區(qū)外的格田布局基本保留現(xiàn)狀,不再重新進(jìn)行調(diào)整。
本次設(shè)計(jì)水稻淹灌1.698萬(wàn)hm2,水稻淹灌片干渠、支渠直接向斗渠輸水,斗渠以下結(jié)合地形布置農(nóng)渠。干渠、支渠實(shí)行續(xù)灌,支渠以下斗、農(nóng)渠實(shí)行輪灌。輪灌分組結(jié)合實(shí)際情況加以選定,使各輪灌組的流量基本相等,每一輪灌組的斗、農(nóng)渠輸水能力與干渠能供給的流量相適應(yīng),且輪灌組斗、農(nóng)渠道要集中,以便于管理。斗、農(nóng)渠跨道路處須設(shè)置涵管。
根據(jù)機(jī)耕和灌排的要求,采用“溝—渠—路”的方式進(jìn)行布置。其中排水斗溝布置在斗渠左側(cè),沿斗渠方向布置,斗渠垂直支渠布置,農(nóng)渠垂直斗渠布置,毛渠垂直農(nóng)渠布置。末級(jí)固定渠道(農(nóng)渠)與排水溝(農(nóng)溝)根據(jù)地形條件采用平行相間布置,斗、農(nóng)渠盡量沿其灌溉范圍的最高地帶布置,以滿足自流灌溉的要求。同時(shí),溝渠分割的地塊力求整齊、基本方正,以便于機(jī)械化耕作和田間工程布置。斗、農(nóng)渠比降根據(jù)灌區(qū)地形并結(jié)合渠床性質(zhì)選定,控制在1/1000~1/2000之間,橫斷面尺寸根據(jù)輪灌制度和水力計(jì)算確定。灌區(qū)內(nèi)斗、農(nóng)渠均采取防滲措施,其中斗渠考慮采用口徑為0.8m 的預(yù)制混凝土“U”型槽,農(nóng)渠則從保持田間生態(tài)平衡角度考慮,僅采用土料夯實(shí)防滲,斷面采用梯形,底寬0.4m,深0.6m。單條斗渠長(zhǎng)度為1730~2100m,間距為400~500m;農(nóng)渠長(zhǎng)度為400~500m,間距為100~200m,其布設(shè)與農(nóng)機(jī)具寬度相適應(yīng)。農(nóng)溝的過(guò)水?dāng)嗝婷娣e根據(jù)實(shí)際過(guò)流要求確定。格田的長(zhǎng)度為60~80m,寬20~30m,長(zhǎng)邊沿等高線布置;格田均設(shè)置單獨(dú)的進(jìn)、出水口以消除串灌串排現(xiàn)象;格田邊設(shè)寬0.5m的田間耕作便道。農(nóng)渠(溝)邊設(shè)置鄉(xiāng)村人力車(chē)道或畜力車(chē)道,路面寬1.5m,路面高出地面0.3m;斗渠邊設(shè)置單車(chē)道的機(jī)動(dòng)車(chē)道,路面寬2.5m,為泥結(jié)石路面,路面高出地面0.3m,路兩側(cè)各植樹(shù)一行。
斗渠量水?dāng)M利用左江治旱工程馱英水庫(kù)灌區(qū)安裝的大型灌區(qū)自動(dòng)化測(cè)控系統(tǒng)進(jìn)行,即通過(guò)在斗渠設(shè)置渠道遙測(cè)與流量監(jiān)測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)量水。具體做法是在斗渠入口處設(shè)置無(wú)人水情遙測(cè)站,自動(dòng)測(cè)報(bào)實(shí)時(shí)渠道水位值,通過(guò)無(wú)線網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳至系統(tǒng)中心站,了解配水情況,再通過(guò)閘門(mén)控制站進(jìn)行調(diào)水分配。另在田間設(shè)置無(wú)人氣象站,亦通過(guò)中心站監(jiān)測(cè)小范圍內(nèi)降雨量、微水位、風(fēng)速、蒸發(fā)、溫、濕度等田間氣象參數(shù),供配水預(yù)測(cè)參考。
本次設(shè)計(jì)溝灌2.71萬(wàn)hm2。甘蔗及其他旱作物采用溝灌型式,支渠下布置斗渠,斗渠以下結(jié)合地形布置農(nóng)渠。干渠實(shí)行續(xù)灌,干渠以下斗、農(nóng)渠實(shí)行輪灌。甘蔗溝灌田間工程,采用“溝—渠—路”的方式進(jìn)行布置。其中排水斗溝布置在斗渠左側(cè),沿斗渠方向布置,斗、農(nóng)、毛渠布置與水稻田相同,垂直毛渠布置輸水溝,垂直輸水溝布置灌水溝。當(dāng)坡度不大時(shí),灌水溝沿地面坡度方向布置,基本垂直于等高線;當(dāng)坡度較大時(shí),將灌水溝布置成與地面坡度方向成銳角,以減緩灌水溝的坡度,有利于田間自流灌水。田塊的長(zhǎng)度、寬度分別為600和400m。斗渠間距約為400~500m,農(nóng)渠間距約為200m,縱坡約為1/1000,過(guò)水?dāng)嗝娓鶕?jù)輪灌制度和水力計(jì)算確定。斗渠采用口徑為0.8m 的預(yù)制混凝土“U”型槽,農(nóng)渠采用梯形斷面,底寬0.4m,深0.6m,土料夯實(shí)防滲。灌水溝長(zhǎng)度為60~90m,溝底比降為1/200~1/500,入溝流量為0.6~0.8l/s,灌水溝間距與采取的溝灌作物行距一致。灌水溝采用梯形斷面,深約0.15m,上口寬0.35m。沿灌片的周邊設(shè)置有排水溝,集中斗溝的排水,排入兩側(cè)的天然沖溝。農(nóng)渠跨道路處須設(shè)置涵管。旱地道路及林帶的規(guī)劃布置原則,量水、配水、監(jiān)測(cè)等田間管理自動(dòng)化設(shè)計(jì)同淹灌設(shè)計(jì)。
由一級(jí)提水泵站、一級(jí)配水干管、二級(jí)高位水池、二級(jí)配水干管、用戶系統(tǒng)配水口、配水分干管、支管、給水栓、輔管、毛管以及各級(jí)管網(wǎng)相應(yīng)的信息化設(shè)備等組成。其中,“一級(jí)提水泵站→一級(jí)配水干管→二級(jí)高位水池→二級(jí)配水干管→用戶系統(tǒng)配水口”及其信息化設(shè)備組成配水系統(tǒng),“用戶系統(tǒng)配水口→配水分干管→支管→給水栓→(輔管+毛管)” 及其信息化設(shè)備組成用戶系統(tǒng)。
(1)配水系統(tǒng)布置的基本原則。①配水系統(tǒng)管網(wǎng)分為一級(jí)配水干管、二級(jí)配水干管,各級(jí)管道形成樹(shù)枝狀管網(wǎng);②配水系統(tǒng)的布置,連接到每一個(gè)配水點(diǎn),并使管道總長(zhǎng)度最短;③配水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流量,設(shè)計(jì)壓力應(yīng)滿足全部用戶系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量和大部分用戶系統(tǒng)設(shè)計(jì)壓力的需要。少數(shù)系統(tǒng)需要壓力較高,而提高整個(gè)輸配水系統(tǒng)壓力又不經(jīng)濟(jì)時(shí),另建加壓泵站;④為增加系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性,輸配水管網(wǎng)中盡量設(shè)置水池。
(2)用戶系統(tǒng)布置的基本原則。①各灌水系統(tǒng)的灌溉面積集中連片,系統(tǒng)面積約為20hm2,系統(tǒng)內(nèi)各點(diǎn)工作壓力差在允許壓差范圍內(nèi);②各灌水系統(tǒng)配水口位置的確定,有利于縮短配水管網(wǎng)長(zhǎng)度及田間系統(tǒng)的布置和運(yùn)行;③灌水系統(tǒng)內(nèi)實(shí)行輪灌,分為若干個(gè)輪灌組,灌水時(shí)僅開(kāi)啟1個(gè)輪灌組,每個(gè)輪灌組至少有一座給水閘閥井,每座井內(nèi)設(shè)置一個(gè)給水閘閥。由用水戶從給水閘閥取水并選擇適當(dāng)?shù)墓喔确绞竭M(jìn)行灌溉;④灌水系統(tǒng)內(nèi)每個(gè)輪灌組面積劃分基本一致,每個(gè)輪灌組的管路損失基本一致,每個(gè)輪灌組的平均流量基本一致;⑤輪灌組按照一定方式進(jìn)行編號(hào),方便操作與管理;⑥灌水系統(tǒng)配水點(diǎn)設(shè)計(jì)工作壓力,可根據(jù)最不利輪灌組所需工作壓力推算確定。
(1)建議分3a實(shí)施,資金缺口部分建議采取以下幾種可能的籌資方案:①項(xiàng)目業(yè)主多渠道請(qǐng)示地方政府及自治區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳,統(tǒng)籌安排崇左市高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)任務(wù)指標(biāo)及資金,優(yōu)先實(shí)施馱英水庫(kù)灌區(qū)范圍內(nèi)的建設(shè)項(xiàng)目區(qū);②采用引入企業(yè)參與融資的方式解決,推廣“企業(yè)+專業(yè)合作社”管理模式,鼓勵(lì)企業(yè)對(duì)灌區(qū)統(tǒng)一管理,同時(shí)建立農(nóng)戶入股分紅機(jī)制,多方參與管理,共建利益命運(yùn)共同體;③全面考慮公共財(cái)政、政府專項(xiàng)債券、金融、信貸、保險(xiǎn)、社會(huì)資本、村集體資金等各方面投資來(lái)源,充分挖掘田間工程投資潛力。
(2)建議田間工程實(shí)施時(shí),結(jié)合項(xiàng)目區(qū)具體情況適當(dāng)調(diào)整渠道的布置及長(zhǎng)度,可將工程投資控制在已批復(fù)投資額內(nèi)。
(3)為了適應(yīng)灌區(qū)水管體制改革、農(nóng)業(yè)水價(jià)綜合改革的發(fā)展及有利于標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范化管理灌區(qū)、現(xiàn)代化生態(tài)灌區(qū)示范區(qū)的創(chuàng)建,建議本次設(shè)計(jì)對(duì)田間工程各級(jí)灌溉系統(tǒng)配置信息化管理設(shè)備及計(jì)量設(shè)施。
(4)根據(jù)馱英灌區(qū)主體工程施工進(jìn)度計(jì)劃,目前水庫(kù)大壩已封頂,各干、支渠均已全面開(kāi)工。因此,田間工程宜盡快推進(jìn)開(kāi)展,按照現(xiàn)代化灌區(qū)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建設(shè),全面發(fā)揮工程效益。
馱英水庫(kù)灌區(qū)是崇左市地區(qū)的重大民生工程,田間工程是實(shí)現(xiàn)灌溉效益的重要組成部分,在規(guī)劃建設(shè)時(shí),土地平整、塊田規(guī)劃、淹灌和溝灌布局、高效節(jié)水灌溉等應(yīng)以當(dāng)?shù)剞r(nóng)村農(nóng)業(yè)需求為主,按照設(shè)計(jì)規(guī)范和規(guī)劃原則,結(jié)合灌區(qū)范圍內(nèi)現(xiàn)有灌溉設(shè)施,因地制宜,靈活規(guī)劃布局。建設(shè)實(shí)施時(shí),可以當(dāng)?shù)乜h、鄉(xiāng)為建設(shè)主體,根據(jù)資金籌措情況,按計(jì)劃分年度實(shí)施,確保順利發(fā)揮灌溉效益。