涇陽縣小型農田水利重點縣2013年～2015年建設方案探討

韓曉寧

（陜西省寶雞峽引渭灌溉管理局 陜西 咸陽 712000）

1 基本情況

涇陽縣位于關中平原中部偏北，隸屬咸陽市管轄，全縣轄十三個鄉鎮231個行政村，總人口52.36萬人，其中農業人口44.36萬人，農村勞動力23.87萬人，總土地面積780km2。涇陽縣屬于暖溫帶大陸性半干旱氣候區，四季冷暖干濕分明，多年平均降雨量548.7mm，降水年內分配不均勻，7月、8月、9月三個月降水量占全年降水量的50%以上，全年雨型以小雨、中雨為主。區內相對平均濕度53%，全年日照1811.4小時，最大凍土層深度26cm。

全縣總土地面積117萬畝，其中耕地面積67.98萬畝，主要種植作物種類為小麥、玉米、蔬菜、果林等。涇陽縣地勢西北高、東南低，地貌類型為：中部黃土原和南部黃土原之間為廣闊的沖洪積平原，南部屬渭北黃土臺塬區，地面開闊，土層深厚，土質肥沃，溫度適宜，日照時間長，具有良好的農業生產基礎條件。

新中國成立以來，涇陽縣水利建設得到了前所未有的發展，在防治水害、興修水利、開發利用地表水和地下水資源方面取得了顯著成績。截至2008年底，全縣擁有小型水庫五座，小型抽水站84處，農用機井4954眼。

2 農田水利現狀及存在問題

2.1 工程現狀

全縣現擁有小型農田水利工程5038處，灌溉面積38.13萬畝。其中小型揚水工程84處，灌溉面積8.63萬畝，機井工程4954眼，井灌面積29.5萬畝。

2.2 工程運行管理現狀

涇陽縣小型農田水利工程主要為小型揚水工程和機井工程，基本都是上世紀七、八十年代以前所建，管理權屬有縣管、鄉管、村管及個人管理，機井工程近年來以集體、個人建設為主，管理主要分為集體所有個人承包和群眾自建自管兩種形式。

2.3 存在的主要問題

（1）存在有半截子斗、農渠。由于渠道渠線較長，且基本為土渠，過流能力不足，加之渠系建筑物老化，渠道引水能力降低，致使下游部分斗渠不能正常行水，許多田塊成為“掛名水地”，損失了灌溉面積，農田得不到有效灌溉，大大減少了糧食產量。

（2）渠道水的利用率低，水量損失大。項目區內的斗渠，襯砌完好率幾乎為零，農渠全為土渠，且由于運行時間長，斗渠及以下田間工程的水利用系數僅為0.73。

（3）工程完好率低。斗渠襯砌和建筑物設計質量標準不高，加之長時間運行，造成襯砌板脫落，建筑物損壞，斗渠工程老化失修嚴重，田間工程標準低，致使一些斗渠下游面積失灌。

（4）量水建筑物配套不全。目前農渠沒有量水設施，僅靠閘門量水。

（5）抽水泵站機電設備老化，水泵及電機均屬淘汰產品；泵房、進出水管道、輸水渠等老化失修，破損嚴重。

3 加快農田水利工程發展的必要性

農田水利工程在抗旱減災、發展糧食生產、改善農民生產生活條件、促進縣域經濟和社會發展等方面有著不可替代的作用。①可以消除水旱災害，實現農業旱澇保收；②對于社會穩定和區域經濟發展具有重要作用；③農田水利是農業和社會進步的重要標志，是社會生產力發展的具體表現。

因此，加快農田水利建設，修建農田水利建設項目，是增強農業抗災能力，提高農業綜合生產能力，增加農民收入，改善農村生態環境，促進區域經濟發展的必然要求，是造福廣大人民群眾的工程。農田水利工程建設是十分必要的。

4 工程建設實施

根據《涇陽縣農田水利建設規劃（2010-2020）》，結合縣域地形和多年來水利工程發展格局，并結合當前與今后農村產業結構調整的需要，涇陽縣2013年～2015年重點縣項目，主要對紅旗和張家山兩個抽水灌區，在現有水利灌溉工程的基礎上，改造完善灌區抽水泵站工程、干支渠系骨干工程、田間配套工程及管護設施，配套建設灌區自動化監測系統和用水協會等。

通過工程與非工程措施，改善灌溉面積3.9萬畝，恢復灌溉面積0.5萬畝，共4.4萬畝，新建用水協會4個。其中，紅旗抽水灌區改善灌溉面積1.90萬畝，恢復灌溉面積0.5萬畝；張家山抽水灌區改善灌溉面積2.0萬畝。

紅旗與張家山抽水灌區建成運行多年來，渠系布置基本合理，渠道縱比降基本合理，各渠道流量基本滿足要求，合理可靠，規劃各抽水站及渠道平面布置維持原狀，渠道縱比降基本保持原設計不變，局部渠段稍加調整，保證行水不沖不淤。恢復灌溉面積部分田間斗農渠根據田塊情況布設。

為了相對準確地把握投資估算，進行效益分析，同時作為同類工程建設示范，對主要工程類型——抽水站改造工程、渠系改造工程和高效節水灌溉工程（滴灌）進行了典型設計。選擇地形地貌、取水方式具有代表性，能夠體現該類型灌溉工程基本特點的工程作為典型工程，選擇張家山灌區一級站改造工程作為抽水站改造工程的典型設計、張家山一級支渠改造工程作為渠系改造工程的典型設計、紅旗灌區的滴灌工程作為高效節水灌溉工程的典型設計。

4.1 張家山一級泵站典型設計

張家山一級抽水泵站整體布置合理，經多年運行，泵站位置、抽水揚程及進出水方向等布置較為合理，本次設計擬維持原有泵站布置形式不變。

該抽水站從涇惠渠干渠取水，設計抽水流量0.98m3/s，泵站總揚程39.5m，共安裝機組3臺（套）。考慮到張家山一級站規模最大，本次設計以張家山一級站為典型，對其進行流量、揚程的復核計算。

4.1.1 泵站設計流量的復核

泵站設計流量的確定，通常是根據灌區內氣象、土壤、作物種類、耕作技術、豐產灌水試驗、灌水資料進行分析，推求灌區內各種作物灌溉制度及灌溉用水過程線，再根據水源滿足一定灌溉設計保證率情況下確定設計灌水率，進而根據灌溉面積確定設計流量，即采用設計灌水率進行流量確定。設計水平年灌區灌水率為0.303m3/s/萬畝，灌區灌溉水利用系數0.7，張家山一級站控制灌溉面積1.74萬畝，由此計算，張家山一級站的計算流量為0.75m3/s。泵站原抽水流量滿足灌溉用水要求，本次設計維持原有設計抽水流量不變。

4.1.2 泵站特征水位及特征揚程

根據《泵站設計規范》（GB/T50265—2010），水位確定原則如下：

（1）進水池水位

設計水位：為上游渠道通過設計流量時的水位；

最高運行水位：為上游渠道通過加大流量時的水位；

最低運行水位：為保證泵站安全運行時的最低水位。

（2）出水池水位

設計水位：按灌區控制高程推算到出水池的水位，由于出口渠道已成，本次計算設計水位時，取通過設計流量時的渠道水位；

最高運行水位：取泵站通過加大流量時的水位；

最低運行水位：取渠道通過單泵流量時的水位。

本次設計采用設計水位情況進行機組參數確定。

（3）特征揚程

根據《泵站設計規范》（GB/T50256—97）揚程確定原則如下：

設計凈揚程：為進出水池水位差；

設計總揚程：設計凈揚程計入進出水池的水力損失、進出水流道水力損失（包括局損和沿程損失）；

最高揚程：為進水池最低水位與出水池最高水位之差；

最低揚程：為進水池最高水位與出水池最低水位之差；

本次設計采用設計水位情況下的設計總揚程進行機組選型。

4.2 張家山一級支渠改造工程典型設計

張家山一級支渠從張家山干渠直接引水，總長6.515km，本次改造長度5.05km。本次張家山一級支渠改造工程在維持原渠系平面位置、灌溉面積、設計流量、設計比降等不變的基礎上實施。采用D120“U”型斷面，全斷面襯砌采用C15W4F50砼整體現澆，襯砌機一次成型。渠道襯砌板等厚7cm。襯砌渠道每4m設一條橫向伸縮縫，伸縮縫為梯形縫，梯形伸縮縫上口寬3cm，下口寬2.0cm，縫內填塞聚氯乙烯膠泥，縫口用M10水泥砂漿壓實抹平。

4.3 滴灌典型設計

涇陽縣2013～2015年重點縣項目擬發展4000畝滴灌面積，水源為地下水，新建機井18眼，維修機井3眼，共21眼。每眼井為一個獨立的灌溉單元，每眼井控制灌溉面積與輪灌組劃分大致相同，所以典型設計選定為王橋鎮北峪村9號機井灌溉單元，灌溉作物為葡萄。干管、分干管和支管選用UPVC管，毛管采用PE管。

滴灌系統從水井引水進入干管，干管垂直等高線南北布置，分干管垂直干管布設，干管選用UPVCΦ110，分干管選用UPVCΦ75，支管選用UPVCΦ40，設計工作壓力0.63MPa，Φ110埋深為1.0m，Φ90、Φ75埋深為0.8m。滴灌管順葡萄樹行向布置，置于距地面30cm高的φ4鋼絲繩上，鋼絲繩兩側采用80cm長的DN40鋼管固定。每行一條滴灌管，滴頭間距30cm。滴灌系統采用輪灌工作制度，滴灌一次持續時間4.5小時。

5 結語

涇陽縣水資源短缺，水利設施經過幾十年的運行，老化失修嚴重。通過工程建設完成灌區的整體配套改造，可改善灌溉面積3.9萬畝，恢復灌溉面積0.5萬畝（其中發展高效節水0.4萬畝），提高灌溉保證率和水利用率，改善當地的農業生產條件，提高農業生產水平，為農業增效、農民增收創造良好條件，為糧食生產安全提供充分保障，為農業經濟可持續發展和全面建設小康社會起到重要作用。