一、基本情況
新安灌區位于黑龍江省海林市境內,距海林市50公里處,牡丹江支流海浪河中下游,密江河與海浪河匯流的三角地帶。地理坐標為東經129°01‘~129°11‘,北緯44°24‘~44°31‘,處于中緯度地區,屬于寒溫帶大陸季氣候區,受太平洋季風和西伯利亞高壓的影響,夏季短促而潮濕,冬季漫長而寒冷,多年平均氣溫在3.5度,1-2月份最冷,最低氣溫-38.8度,7-8月份最熱,最高氣溫37.8度,最大凍土深度在2米左右。造成大暴雨的天氣系統主要是臺風和氣旋。受地形抬升影響,自上游向下游逐漸遞減,暴雨多出現在7-8月份。年平均絕對溫度7.7毫巴,相對濕度69%,多年平均日照實數為2540小時,多年平均水面蒸發量為606毫米,年平均風速2.0米/秒,歷年最大風速為18米/秒。
灌區總的地勢是西北高、東南低,海拔高程在307-275米之間,西面地形較陡,地面比降在1/200-1/250之間,東部地形較平坦,地面比降在1/250-1/800之間,中部是盆地,地勢平坦,土壤肥沃,氣候溫暖,利于種植水稻,是海林市重點農業鎮之一。
新安灌區始建于30年代,并于60年代進行整頓后發展起來的中型灌區,灌區原設計灌溉面積4.83萬畝,現實際灌溉面積為4.5萬畝。灌區渠首進水閘設計引水流量10立方米/秒,山咀子干渠長6,6公里。因新安灌區開發較早,工程老化,年久失修,由于缺少資金投入,所以田間工程不配套,加之沒有節水灌溉措施,水資源浪費嚴重,上游水田灌溉出現大水漫灌,下游20%水田灌溉出現渴水,致使灌區水田每年畝減產水稻在80-150公斤左右,每畝減收150-300元,造成灌區工程服務功能下降,嚴重的影響了灌區的經濟效益,給農民造成了減產減收,針對上述情況,對新安灌區進行節水灌溉工程建設刻不容緩。所以新安灌區依據國家和省對節水灌溉示范項目建設的要求,新安灌區于2001年申報國家水田節水示范區,于2001年被省水利廳列為水田節水灌溉示范區,并于2002年開工建設,經過3年節水灌溉工程建設,使新安灌區現已初具規模。
二、建設內容
根據國家和省對節水灌溉示范工程的要求,結合新安灌區水利工程的實際情況,新安灌區水田節水灌溉示范工程,選在山咀子灌區干渠——四支渠上(控制面積6075畝,實際灌溉面積5000畝),進行水田節水灌溉工程改造。主要采取田間節水灌溉措施與渠道防滲相結合的節水方法,新建支渠及斗渠配套工程十處,新建四支渠防滲渠道長度2200米,斗渠防滲渠道長度800米。工程總投資450萬元,其中國家投入180萬元,灌區農民自籌270萬元。通過水田節水灌溉工程建設,有效的解決了四支渠上游大水漫灌,下游渴水的現象,從根本上改善了四支渠的灌溉條件。
三、節水工程設計。
根據新安灌區水資源條件和“兩高一優”現代農業對水的要求,在充分考慮水田節水灌溉的前提下,在工程設計時,根據新安灌區的實際情況,采用‘淺,曬’淺”的灌水模式,采用長汀站水文條件,用公式M=M1+M2,計算出灌溉定額。M1一泡田定額,M2一生育期灌水定額。由灌溉定額及灌溉控制面積并考慮其它因素推算出支渠道設計流量。結合以往灌區的防滲工程經驗和省水利專家的意見,在眾多的渠道防滲工程技術措施中,新安灌區四支渠襯砌采用二布一膜和砼板結構,斗渠采用一布一膜和砼U型槽結構。使其減少輸水滲漏損失,加快輸水速度,提高灌溉效率。
支渠采用砼板和二布一膜防滲,渠底現澆砼板厚度為8厘米,邊坡砼預制板厚度6厘米,支渠設計流量為1.0m3/s,加大流量1.4m3/s,渠道設計比降為1/2000,設計渠道內邊坡系數為1.5,采用Q=AC(RI)1/2公式,試算得b=3米,設計水深0.7米,加大水深0.3米,h=1.0米時滿足要求。
斗渠襯砌采用砼U型槽和一布一膜防滲,采用UDI/2 80U型槽襯砌結構。斗渠渠道設計流量Q設=0.14m3/s,加大流量為Q沒=0.22m3/s,設汁比降1/1000,設計水深為0.4米,加大水深為0.2米,h=0.6米時滿足要求。
砼板和二布一膜雖然防滲效果好,但在沒計的過程中應考慮渠道底部排水問題,采用反濾層進行地下排水。在支渠施工中,有大約400米的渠道底部有泉眼,如不及時將水排出,將使現澆的砼底板的穩定性受到威脅。因此在設計中我們在支渠底部鋪設了反濾層后,又加設了排水暗管及滲水井進行排水處理,經過這些年的運行,效果良好,沒有發生凍害及威脅襯砌穩定性的因素。
四、效益分析
新安灌區水田節水灌溉示范區工程建成后,經過這些年工程運行良好,使灌區的用水得到了有效控制,提高了灌溉水的利用率,保證了灌區的用水。新增了示范區內水田面積1000畝,改善水田面積2000畝,提高了灌區的綜合效益。通過節水灌溉工程措施,農業措施和田間管理措施,使示范區內的水林,田路得到了綜合治理。大幅度的提高了示范區的水稻產量和質量。使示范區水稻每畝產量增加120公斤,每年共增產水稻70萬斤,增加農民收入80多萬元,示范區農民人均收入提高百分之十四。從生態效益上講,灌區實施節水灌溉措施后,改善了示范區內的農業生態環境,調節了田間小氣候,減輕了旱澇霜凍等自然災害,使水生及兩棲動物如青蛙等大量增加,對防止稻田病,蟲害,有著顯著的作用。灌區實施節水灌溉工程措施后,大量的節約了農業灌溉用水,減少了水量損失,每年可節水30多萬立方米。給受益村戶在工程管理上減輕了負擔,渠道由原來雜草叢生的土質渠道,改為砼襯砌渠道后每年可減少清淤土方500立方米,確保了支渠及斗渠渠道不決口,減少工程投入5萬元左右,為示范區農民增產增收提供了水利支撐,也為灌區積累了如何搞好水田節水灌溉工程提供了經驗,為灌區水費制度改革,施行按方收費奠定了物質基礎。
五、結語
通過對新安灌區水田節水灌溉項目的分析,提出了中型灌區在水田節水灌溉措施上切實可行的方案,并為中型灌區節水技術推廣提供了實踐依據。為合理利用灌區的水資源,擴大灌溉面積,提高水稻產量,增加農民收入,提供了科學依據。