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泗陽縣農田水利工程的分區治理模式探究

2015-12-12 05:59岳金隆邢小燕夏成亮
江蘇水利 2015年10期
關鍵詞:灘面圩區灌排

岳金隆 邢小燕 夏成亮

(宿遷市水務勘測設計研究有限公司,江蘇宿遷 223800)

泗陽縣位于江蘇北部,處在淮、沂、沭、泗下游,總面積1418 km2,占到全省面積的1.4%,是全國著名的商品糧基地縣。泗陽縣地勢南北低中間高,由西向東傾斜,高程大都介于12~17 m 之間,年平均降水天數為98.4 d,平均降水量928.21 mm。通過多年建設,特別是2010年以來,投入近5 億元進行了面廣量大的農田水利建設,極大地促進了農田水利建設、管理和科技水平的提高,截至2013年底,有效灌溉面積達到4.91萬hm2,旱澇保收面積達到3.29萬hm2,高標準農田面積達到2.79萬hm2,節水灌溉面積達到2.33萬hm2,基本建成了防洪、排澇、灌溉、降漬4套工程體系,為保證糧食增產和推動新農村建設作出了巨大貢獻。

1 農田水利工程現狀及建設標準

經統計,全縣灌溉泵站(含灌排兩用)511 座,其中,單灌站353 座,灌排結合站158 座,完好率56%。渠道(Q<1 m3/s)長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5006 km,沿線建筑物12210 座,配套率75%。圩區排澇站(含灌排兩用站)共計196 座,裝機10736 kW,流量151 m3/s,平均裝機流量0.54 m3/(s·km2)。

農田水利工程建設標準分為防洪除澇降漬能力、灌溉保證能力兩部分,根據《江蘇省農村水利現代化建設標準》《江蘇省高標準農田建設》《灌溉與排水工程設計規范》(GB50288)等規范規程,經分析結果如下:

(1)防洪除澇降漬能力

①防洪標準:采用20年一遇。②除澇標準:經濟作物采用10年一遇24 h 降雨24 h 排至田面無積水;旱作物采用10年一遇1 d 降雨,雨后1 d 排至田面無積水;水稻采用10年一遇3 d 降雨,雨后1 d 排至耐淹水深。經計算,10年一遇綜合抽排模數0.8 m3/(s·km2),10年一遇綜合自排模數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%。經計算,提水灌溉設計凈灌水率為1.4 m3/(s·萬畝),自流灌溉設計凈灌水率為1.2 m3/(s·萬畝)。中溝級及以上配套率100%,小溝級配套率90%。工程完好率90%。

2 分區情況

根據地形、水源和自然條件等因素,將泗陽縣劃分為平原坡水區、黃河故道高亢區、圩區三種地區。

(1)平原坡水區

受黃泛沖積影響,泗陽縣形成了大面積平原坡水區,總面積為861 km2,占到全縣總面積的60.7%以上,地勢以黃河故道為分水嶺,向南向北逐漸傾斜。結合水系情況,平原坡水區可分為南片、中片和北片3 個自然片。

南片位于黃河故道以南,洪澤湖周邊二級圩以上,面積387 km2。地勢北高南低,一般地面高程14.5~18.5 m。排水由北向南入洪澤湖,水源來自中運河,基本為提水灌溉。

中片介于中運河北堤與總六塘河南堤之間,面積168 km2。地勢南高北低,地面高程11.0~15.6 m。排水由南向北入總六塘河,水源來自中運河,以自流灌溉為主,提水灌溉為輔。

北片位于總六塘河以北,大澗河洼地圩區以南,面積307 km2。地勢南高北低,地面高程9.1~14.8 m?;淬鸷右晕髋潘赡舷虮苯洿鬂竞?、劉柴河、柴米河涵洞入柴米河;淮沭河以東(莊圩鄉)排水則由北向南經莊東河入北六塘河。水源分別來自中運河和淮沭河。

(2)黃河故道高亢區

泗陽境內黃河故道高亢地區為老大堤之間狹長型區域,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,臨河鎮段最寬約6 km,眾興鎮段最窄處僅50 m,右側老大堤堤后緊靠西條堆河、東條堆河。

(3)圩區

泗陽縣現有圩區171 個,面積278.56 km2,占到全縣面積的19.6%。單個圩區面積在1~3 km2之間不等,主要為洪澤湖周邊洼地圩區、大澗河區域洼地圩區、黃運夾灘洼地圩區、包河洼地圩區等。

3 分區治理模式

3.1 平原坡水區

泗陽縣平原坡水區具有易旱、易澇、易堿特點,應堅持蓄泄兼籌、灌排并重,進行洪、澇、旱、漬綜合治理,解決洪水出路,健全灌排工程系統,控制地下水位,防止和改良土壤鹽堿化??h境內地形一側高、另一側低,呈單一坡向,針對這樣的地形特點,灌排系統采用相鄰單“非”的形式。

①溝渠。渠道設在較高地帶,向一側灌水;排水溝設在較低地帶,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)長約10 km,間距約3 km,采用“溝—路—渠”布置型式。中溝(斗渠)長約3 km,間距約1 km,采用“溝—渠—路”布置型式。小溝(農渠)長約1 km,間距0.2 km,采用“溝—渠—路”布置型式。腰溝(毛渠)采用溝渠結合,間距50 m,或溝渠間隔,間距25 m。

②道路。田間道路分為機耕路(干道)、生產路(支路)兩級,機耕路連接鄉村道路,生產路連接機耕路與田塊。田間道路結合灌排溝渠布置,以利于節約土地、減少配套建筑物、機械運輸和田間管理。機耕路路面凈寬不小于3 m,高出田面0.3~0.5 m;生產路凈寬不小于2 m,高出田面0.2~0.4 m。

③林網。防護林帶沿溝渠路設置,主要以經濟林為主,常綠樹為輔。

平原坡水區治理模式見圖1。

3.2 黃河故道高亢區

泗陽縣黃河故道干河整治工程,即將縣境內的黃河故道中泓貫通,并通過運河水源調度和梯級蓄水,為該區域提供水源。因此,筆者重點探討灘面的治理模式,主要有提水泵站、溝渠疏浚和護砌等工程。

①提水泵站。黃河故道灘面寬度0.05~6 km,變化較大,右側灘面最大寬度達6 km,且地面落差較大,因此,泵站應結合灘面寬度、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,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,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 平原坡水區治理模式圖

圖2 黃河故道高亢區排水模式圖

②溝渠布置。黃河故道灘地的溝渠主要為斗溝(渠)及以下的設施,布置與平原坡水區大體相同。斗渠根據提水泵站位置基本垂直黃河故道布置,農渠、毛渠逐級分散;中泓兩側200~400 m 處存在地面陡降情況,高差約1~2 m,按高低分開原則布置排水工程,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。

黃河故道高亢區治理模式圖見圖2。

3.3 圩區

泗陽縣圩區為沿河濱湖圩區,特點是地形平坦,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,依靠抽排泵站排澇。另外,由于降雨不均,也經常出現干旱。主要有圩堤、溝渠、排澇站、圩口閘等工程。

①圩堤。圩堤結合田間道路布置,頂寬度3~5 m,內外邊坡1∶2.5~1∶3,青坎寬3~5 m。圩堤設計堤頂高程為:洪澤湖周邊一級圩區15.0~15.5 m,二級圩區16.0~16.5 m;大澗河圩區邢馬河以東10.0~11.0 m,邢馬河以西地區11.0~13.0 m;黃運夾灘泗陽閘以上18.0~20.5 m,泗陽閘下17.5~18.5 m;包河洼地圩區13.50 m。

②溝渠。境內大部分圩區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,走廊溝為面上的排水溝或干河,一條中溝作為圩外截水溝,另一條中溝負責圩區排水,其它溝渠布置基本同平原坡水區。

③排澇站。排澇站一般設于中溝溝頭入走廊溝處,當外河水位高于地面高程時,開機抽排。排澇站一般采用“自排+抽排”或結合灌溉采用“自排+抽排+灌溉”相結合的閘站型式。按照10年一遇抽排模數0.8 m3/(s·km2)的標準配置抽排流量,進水池設計水位按圩區一般地面高程以下1.0 m 選定,出水池設計水位按外河10年一遇排澇水位或歷史最高洪水位選定。

圖3 圩區治理模式圖

④圩口閘。圩口閘一般設于中溝入走廊溝處,當外河水位低于地面時,開閘排澇,當外河水位高于地面時,關閘擋洪。圩口閘按照10年一遇自排模數1.2 m3/(s·km2)計算設計排澇流量,按圩內一般洼地地面高程低0.5~1.0 m 擬定上游設計排澇水位,按過閘水頭差0.1 m 計算孔徑。

圩區治理模式見圖3。

4 結語

水利是農業的命脈,農田水利是發展現代農業的基礎條件。農田水利工程是系統性工程,應根據地形地貌、水資源等特點,采用相應的治理模式,統一規劃、整體推進,逐步完善農田灌排工程體系。

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