針對新疆農田水利工程規劃設計與灌溉技術的探討

王海軍

(新疆瑞祥農牧工程咨詢設計院有限公司，新疆 烏魯木齊 830000)

新疆地區極為干旱，嚴重缺少降水，整個新疆地區全年降水為154.5 mm，為全國平均數的23%，年平均徑流深只有48.2 mm，為全國平均數的17%。與之不同的是，存在著嚴重的蒸發現象，南疆地區擁有數量眾多的耕地與傾斜平原，干旱指數可以達到30以上，農業生產只能依靠灌溉技術，屬于明顯的干旱灌溉農業區。

新疆地區的灌溉已經發展了很長時期，有利于發展當地的農牧業。但存在的主要問題是水資源分布不均，嚴重缺少水資源。灌區內的主要水利工程是在20世紀50年代修建的，由于建設時間長，標準低，水庫和渠首設計安排不合理，工程質量不達標，且沒有后續的配套工程，不能實現水土保持與管理。該地區雖然在20世紀90年代進行了后期的改造，但存在的問題依然很多。

1 新疆農牧灌區及水利工程的主要問題分析

1.1 缺乏控制性山區調蓄水庫，平原水庫病險老化

新疆地區嚴重缺少降水，年際河流徑流量年內分布不均，存在較大的變化，降水主要集中于每年的6—8月。降水不能與灌區的需水協調，與農牧業的生產存在較大矛盾。不包括新疆地區的北疆地區，很多灌區的春季降水只占全年降水的10%。很多河流沒有水庫水資源的有力支持，農作物在生長過程中需要水的時期，水庫不能實現有效供水，存在嚴重的干旱現象。特別是南疆地區不具備完善的灌溉調節工程，農牧業發展不合理，存在嚴重的春旱與春秋季來水、用水矛盾，而冬季來水又不能發揮應有的作用，不利于新疆水資源的應用。

1.2 引水渠首工程標準低，規劃設計不完善

新疆當前擁有各種引水渠首417座，32.8萬km的渠道總長，涉及建筑40多萬座，可以每年完成引水420×108m3，但在實際建設中工程建設不達標，沒有配套設施，設備建成年數久遠。當前，引水工程的供水能力只能達到設計量的70%。

新疆地區存在較大的河流洪水，山溪性多沙河流存在較高的洪枯比，在發生洪水時含沙量較大，最近幾年發生了嚴重的超標準洪水流量。很多渠首在建設過程中嚴重缺乏資金，沒有依據現時情況設計洪水標準，水利設施基礎不達標，很多渠首已經不能使用。很多灌區引水口發展為標準更低的引水設備，不能達到引水保證率，每年出現大量的洪水沖毀引水口現象，制約了灌溉與發電的發展。

1.3 水資源利用不合理，生態環境日益惡化

新疆水資源主要存在以下問題:?不能全面規劃水資源;?水資源不能發揮應有的作用。生產生活用水與環境用水不能協調，有的地區只看到眼前利益而不顧生態環境，很多灌區內部存在嚴重的引水過量，但沒有排水設備的現象，因此出現了大量的次生鹽漬化土地。

1.4 農牧業比例失衡，作物種植結構不合理

新疆地區主要發展農牧業，但地區內的主要水源都用于農業生產，而很少用于牧業生產，農牧業發展不平衡，不能實現科學種植農作物。所以很多牲畜只能生存于天然草場，而造成了草場的嚴重破壞，進一步破壞了生態環境。農業生產中，不能實現合理種植，一些農作物大量種植，限制了倒茬輪作，發生了較為嚴重的病蟲害，同時加劇了可供灌溉水量與需水量之間的矛盾。

2 新疆水利工程的規劃設計

2.1 做好水資源的綜合利用規劃

發揮水資源的綜合利用與遠近期水利工程規劃的作用，進一步做好水利工程建設、治理塔里木河、規劃牧區工作。借助于工程布局與工程措施，促進新疆地區的經濟發展，做好節約用水工作，促進生態環境的保護。在建設水利工程過程中，不但要實現全面利用水資源的目標，而且還需及時轉變思想，制訂合理規劃目標，對出現的新問題新情況進行認真研究，同時協調好工程規劃與生態建設、投資效益的關系。

2.2 加強綜合性重點水利工程建設及灌區治理

最近幾年，隨著新疆地區經濟的快速發展，供水與需水矛盾越來越突出，應該大力發展山區水庫建設，可以有效緩解平原水庫壓力，防止水量流失，提高供水量，進一步開發水電資源，重視處理新疆河道來水年內分配不均的問題。如:建設完成的阿克蘇河大石峽水庫，可以緩解當地平原水庫的壓力，使水庫蒸發滲漏減少了2億m3;建成的葉爾羌河下坂地水庫可以進一步緩解當地平原水庫的供水壓力，使水量損失減少2.4億m3，由此產生的電能，可以完成地下水8億m3的發掘。

重視做好山區水庫建設與水電綜合利用工作，大力發展流域電力工業，可以有力支持下游灌區的豎井排灌與控制地下水的發展。做好土壤鹽漬化與置換河水工作，進一步豐富下游河道生態用水。遠期目標可以利用建設大型山區水庫，向流域缺水地區供水，進一步緩解水資源分布不均現象，滿足生態用水需要。聯合調度控制性水庫，科學開發水資源，最優組合蓄、引、輸、灌、提、排等，爭取達到生態環境的良性循環，保證新疆地區經濟實現持續性發展。

2.3 處理好山區水庫建設與灌區平原水庫改造利用的關系

新疆地區擁有485座水庫，但只有50多座山區水庫，平原水庫在水庫供水中依然占據主要地位。而平原水庫存在的主要問題是水頭低，沒有合理的設計施工和技術標準，當地材料也不能發揮應有的作用，短期內施工建設，投入資金較少，數量較多;很多山區水庫存在發電、灌溉與防洪的眾多優點，但山區水庫在發電與灌溉用水過程中存在區別。為了協調這一工作，要求平原水庫負責電站的反調節，可以有效提高水資源利用率，解決發電與灌溉矛盾。所以，大部分的平原水庫在今后較長時期內還需應用，可以提高水資源利用率，科學配置工程建設。

3 灌區綜合治理、工程改造及生態建設

灌區內的綜合治理工作要協調農牧業生產，確定合理的農業種植結構，保證灌區需水與供水的合理對接。在發展灌區生態建設過程中還需做好土壤改良工作，以保護灌區和荒漠生態系統為目的，合理調整地下水的開發利用。保證水資源發揮應有的作用，合理調整各階層用水，做到科學向下游生態區輸水。

3.1 引水渠首工程改建與加固改造

新疆地區當前擁有470多座引水渠首，引水渠首供水在農牧業生產中發揮著重要作用，可以為農牧業生產提供80%的用水，有力支持著農牧業生產。引水渠首一般情況下都建成于出山口，存在較多的作用，如引水灌溉、分洪、提供電源、防沙、蓄冰、處理泥沙等。最近利用建設引水工程與配套設施，有力改善了引水條件，使引水保證率不斷提升，提高了水資源的利用率。

原來修建的引水渠首彎道過平，選擇造床流量時沒有充分全面，人工彎道過寬，半徑過大，環流強度不夠，不能實現有效排沙。遇有中小流量時水流不能滿槽，環流作用不夠，不能有效帶走大量泥沙，造成了嚴重的上下游河床與彎道內泥沙的沉積。進水閘前存在較多泥沙，引水量過小。在改建彎道式渠首時要進一步減窄彎道，加大彎道曲率。設計彎道流量為P=90%頻率值。區分興利流量與設計洪水，發揮泄洪的作用，排除泥沙，保證渠首的運行不受自然條件的制約。另外，嚴格管理灌溉期用水間隔與汛期集中的現象，在灌溉期與汛期，利用較短時間降低水位拉沙，保證引水渠首擁有豐富的沉沙庫容。

3.2 平原水庫改造及病險庫加固措施

新疆平原水庫大壩地基一般情況下都是粉細砂和砂壤土、黏土等，水庫蓄水會破壞地基，發生地震會產生液化現象，所以水庫震害嚴重影響著水庫安全。在加固高烈度區水庫時要保證不斷加寬壩體，提高穩定性，選擇防滲墻插入土壩部分的黏土料時，要選擇高塑性含黏量的土料。在設計反濾層過程中要考慮到心墻土料顆粒特征與分散性，應用的分散性土料要提高反濾層設計。要及時檢驗進場的土料、砂礫料、反濾料、過渡料料場加強土工，在掌握試驗結果的基礎上合理設計控制指標，才能有力支持施工與驗收工作的進行。為了保證水庫安全，要隨時監測水庫工程，主要內容有觀測壩體浸潤線、滲流情況，進一步完整排水系統。

3.3 調整灌溉排水系統及排水工程建設

新疆地區存在大量的明渠排水，在控制地下水位時主要應用排水干渠和排水支渠。因為明排水渠會造成邊坡的垮塌，不利于排水渠排水，會導致地下水位上升，嚴重影響農作物生長與周圍環境，也會對渠道造成一定的破壞，不利于工程運行管理。遇到耕地下面不透水層時可以利用暗管排水的措施。另外，因為排水明渠邊坡不大，還需占用較多耕地，雖然暗渠需要投資較多，但易于管理，可以有效控制地下水位。隨著我國經濟與技術的不斷發展，要大力發展灌區豎井排灌，合理控制地下水位。

4 結論

當前，新疆地區的平原水庫在解決春旱、調節工農牧業用水、分洪過程中發揮著重要作用。因此新疆地區還需進一步借助平原水庫的作用，認真處理平原水庫在運行中發生的各種問題，不斷提高其供水調蓄能力與供給灌區地表水能力。制訂合理規劃，建設效益較高的山區水庫，有效利用洪水季節性特點，提高河道的輸水能力，防止發生洪災，進一步減少堤防工程投入，使水資源發揮應有的作用。做好灌區與下游河道的生態環境保護工作，重視水電開發，有力支持工副業的用電，制訂合理的地下水開發計劃，在電力上有力支持水源地、豎井排灌、控制地下水位工作的進行。可以制訂遠期發展目標，如:建設大型山區水庫，完成聯合調度山區控制性水庫工作，科學利用水資源。重視春旱缺水和夏季洪水的現象，保證全面優化水庫的蓄、引、輸、灌、提、排的功能，大力保護生態環境，保證新疆地區經濟的持續性發展。■

［1］付金山.農田水利灌溉工程的規劃設計［J］.現代企業教育，2012(18).

［2］王海濤.試論農田水利工程灌溉規劃設計［J］.科技創業家，2012(23).

［3］付海波，武冬錕.農田水利建設中節水灌溉技術的探討［J］.河南科技，2012(20).