談彭陽縣集流節(jié)灌工程的發(fā)展與施工技術

楊 方

摘要彭陽縣儲水設施主要有蓄水池和儲水窖,介紹了儲水窖的結構類型、規(guī)劃布局和施工技術,以期為彭陽縣集流節(jié)灌工程的發(fā)展提供參考。

關鍵詞集流節(jié)灌工程;儲水設施;施工技術;寧夏彭陽

中圖分類號 S277 文獻標識碼B文章編號 1007-5739(2009)09-0275-01

在寧南黃土山丘區(qū),由于降水與作物需水時間不統(tǒng)一,造成“十年九旱、春夏連旱、靠天吃飯”的被動局面,導致農業(yè)生產的低水平,低效益。而雨水徑流的集儲灌溉技術可將集聚、儲蓄的雨水徑流作為主要補充灌溉水源,充分而有效地利用當?shù)赜晁Y源“反季節(jié)”發(fā)展旱地節(jié)灌“兩高一優(yōu)”農業(yè),實現(xiàn)旱澇保收,高產穩(wěn)產,從而解決農業(yè)用水困難;同時,還能幫助山區(qū)農民走出人畜飲水的困境。

雨水徑流的集儲節(jié)灌工程主要由集流場、儲水窖和灌溉可利用有效農田3個主體工程組成。其中,儲水窖是中心環(huán)節(jié),起著紐帶和核心的作用。在多雨季節(jié),集流場應盡量多地截集雨水徑流(通常有屋檐接水導流、集雨布積水存儲、混凝土集流場引流3種截集方式),把截集的徑流送入儲水窖中存儲,供農作物需水時灌溉利用。儲水窖的容積及其調儲能力將對集流區(qū)面積和可有效利用集流區(qū)面積的比例產生決定性影響。因此,結合彭陽縣北部山區(qū)小流域治理措施與成效,調查研究適宜于寧南山區(qū)雨水徑流集儲灌溉技術最大發(fā)揮效益的儲水設施的結構類型、規(guī)格標準及其施工技術十分必要。

1儲水窖設施結構類型的選定

1.1蓄水池

蓄水池又叫澇池、塘池,多建于村莊附近、路旁溝頭或村莊中心地段等徑流集中的地方,兼顧群眾取水飲牛、羊等牲畜。蓄水池大多半填半挖,圓臺狀,防滲PVC膜貼地護坡,砌石或混凝土蓋板覆膜襯面,混凝土現(xiàn)澆防滲底面,有效容積500~1 000m3。在水土保持方面蓄水池是一種較好的溝頭、村莊防護措施,但由于其敞寬淺式結構造成滲漏蒸發(fā)強度大,加之經常有小孩、老人等弱勢群體取水,在某種程度上存在安全隱患。因此,蓄水池蓄水在山區(qū)集流節(jié)灌技術中只能作為替補水源,但又必不可少。

1.2儲水窖

1.2.1儲水窖結構類型。大體可分為井窖(豎向儲水)和窯窖(橫向儲水),其儲水容積都較小(一般設計安全有效儲水容積50~60m3),但防滲處理較容易,且徑流存儲于地下,蒸發(fā)強度小,儲水效果較儲水池好。因此,水窖儲水是山區(qū)集流節(jié)灌技術中主要的儲水設施。

1.2.2儲水窖的規(guī)劃布局。為了使水窖在集流節(jié)灌技術中持久、耐用、經濟,低成本高效益運行,且又能起到良好的調儲作用,儲水設施的選址、擺布與容積或面積的確定至關重要,近14年來,彭陽縣的儲水窖布設先后經歷了3個階段,第1階段:初步探索階段。1995~2000年,縣水利局引進2種同規(guī)格不同施工材料的井窖,即水泥砂漿窖與膠泥窖,大大緩解了彭陽縣北部山區(qū)人畜飲水和旱作農業(yè)缺水的問題。時值機修農田興修高潮期,水利局要求水窖布設于公路兩側(便于保證水窖水源)的機修地頭(便于節(jié)灌旱作農業(yè))。第2階段:趨于規(guī)范階段。2001年初,彭陽縣已完成儲水窖16 821眼,水窖儲水率96.8%,生產、生活用水趨于穩(wěn)定,農民群眾開始由急需救濟水轉變?yōu)樾枰蓛粜l(wèi)生水,于是引進屋檐接水導流設施和澆筑集流場以及配置機動靈便的集雨布集聚天上水。第3階段:成熟發(fā)展階段。2006年,彭陽縣累計擁有儲水窖29 680眼,成功改造泉水861處,配置集雨布3 842塊,屋檐接水1 300套,完成混凝土集流場2 730處,節(jié)水灌溉面積出現(xiàn)“零”的突破,農村自來水和泉水惠及80%的農戶,85%~90%農戶安全飲水得以保證。儲水窖的布設要求與新農村建設相結合,家家戶戶集流場硬化院落,水窖要求布置到院心花園中,為養(yǎng)花或種植架生立體蔬菜(西紅柿、黃瓜等)提供水源;或布于圈棚、廁所旁,便于圈畜飲水以及為與之配套的沼氣發(fā)酵提供水源。

2儲水窖施工技術

2.1儲水窖選址

水窖施工選址事關施工安全和窖體使用壽命以及儲窖的水源問題,應盡量選于堅實土層上,距離大樹、溝邊2~3m以上。

2.2儲水窖施工備料

施工材料的優(yōu)劣決定著窖體的質量和可持續(xù)利用。本著經濟耐用的原則,要求銀沙顆粒級配良好,如白砂糖狀晶瑩體,細度模數(shù)1.8~2.0,且雜質少;碎石最好是料場粉碎機下篩料,粒徑0.5cm以下,無雜質;水泥標號425;磚用火磚和紅磚均可。

2.3儲水窖土體施工放樣

平整出6m×6m的窖址平面后,取直徑4.5m(D1)的圓放樣并垂直開挖至深度1.3~1.5m時,取直徑4m(D2)放樣,再向下取坡開挖至深度5.5~6.0m,同時直徑在D1D2垂線上縮小至3m,且每挖深1m鑿1個10cm×10cm×10cm的圈帶槽(呈外小內大的楔狀體),以求儲水面混凝土與土體面結合牢固。這種方法稱“井窖敞口開挖土體施工法”,開挖質量有保證,工效高。

2.4儲水窖防滲層施工

2.4.1旱窖部分。在4.5m(D1)與4m(D2)的土圓柱體交叉平臺處打25cm×10cm×10cm的圈梁,而后以二四磚或一二磚懸空升級階梯狀砌筑,每砌筑1層就迅速在其外圍以濕土壓實填平1層,最后在磚體內部用沙漿抹面,以防萬一儲水面超過水窖儲水深度而造成滲漏損害。

2.4.2儲水部分。分3步抹3層進行。第1步混凝土抹面。按水泥∶砂子∶石子=1∶2∶3的比例拌合,以1.0cm厚度粉抹到水窖土體表面,抹光壓平,使砂眼客觀率達到最小。第2步水泥砂漿抹面。按水泥∶砂子=1∶3.5比例拌合成砂漿,以1.0cm厚度粉抹到混凝土面上,抹光壓平,使砂眼客觀率再達到最小。第3步水泥灰漿抹面。把水泥和水按重量比1∶5拌合成漿糊狀,用刷子涂抹到砂漿抹面上,填平所有砂眼,力求100%。

2.5水窖封底

一般生活窖封底宜用膠泥;生產窖封底宜用水泥∶砂子∶石子=1∶2∶3的混凝土。厚度宜在15~20cm。封底方式多采用“底壓邦”,即先處理好邦面再封底。

2.6窖體養(yǎng)護

窖體內部儲水面在施工結束12h后必須及時養(yǎng)護,在養(yǎng)護期內必須保持窖體裸露面濕潤。根據(jù)農村群眾打窖經驗,最簡單方便的養(yǎng)護方法為:在窖內放入1m左右的深水,然后用棚膜密封窖口15d,以達自然養(yǎng)護的目的。