李小霞 劉紅偉
(1.聊城市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院 山東 聊城 252000;2.聊城市水利開發(fā)投資公司,山東 聊城 252000)
在土地開發(fā)整理過程中,農(nóng)田水利工程是不可或缺的一項(xiàng)基礎(chǔ)工程,因此,對(duì)農(nóng)田水利工程中的灌溉系統(tǒng)、排水系統(tǒng)進(jìn)行合理規(guī)劃與布局,既可以提高土地利用率,增強(qiáng)土地開發(fā)整理成效,同時(shí),對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)量與質(zhì)量的提升也具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。基于這一思想,農(nóng)田水利設(shè)計(jì)部門應(yīng)當(dāng)在灌排渠系統(tǒng)、輸配水系統(tǒng)、渠道防滲漏等方面予以全面考慮,并不斷對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化,使農(nóng)田水利工程的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值得到切實(shí)體現(xiàn)。
土地開發(fā)整理的目的旨在擴(kuò)大可用耕地面積、提高農(nóng)作物產(chǎn)量、改善和調(diào)節(jié)土壤肥力,而農(nóng)田水利工程作為土地開發(fā)整理當(dāng)中的重點(diǎn)實(shí)施項(xiàng)目,是實(shí)現(xiàn)上述指標(biāo)的一個(gè)先決條件。首先,對(duì)于干旱少雨地區(qū)來說,即便具有優(yōu)越的土地資源,但是,農(nóng)作物缺水的情況卻是一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí),只有通過興修水利的方法,才能解決農(nóng)作物缺水的問題。其次,近年來,洪澇災(zāi)害頻發(fā),尤其在南方地區(qū),水災(zāi)發(fā)生的頻率更高,這就使得農(nóng)作物產(chǎn)量與質(zhì)量受到嚴(yán)重影響,而農(nóng)田水利工程中的排水系統(tǒng)能夠大幅減少因洪澇災(zāi)害而造成的損失,進(jìn)而給農(nóng)作物提供了一個(gè)優(yōu)越的生長環(huán)境。最后,農(nóng)田水利工程在提高農(nóng)作物產(chǎn)量與質(zhì)量的同時(shí),也能夠?yàn)閺V大農(nóng)民朋友創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)收益,因此,對(duì)振興當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)將起到積極的促進(jìn)作用。
目前,在用的農(nóng)田水利工程多建于上世紀(jì)八九十年代,而多數(shù)工程的排水與灌溉設(shè)施年久失修,老化嚴(yán)重,甚至一些設(shè)施完全喪失了排水與灌溉的功能,以至于旱澇兩季到來時(shí),農(nóng)田水利工程形同虛設(shè),進(jìn)而給農(nóng)作物產(chǎn)量與質(zhì)量造成嚴(yán)重影響。尤其對(duì)西北部的干旱少雨地區(qū)來說,每當(dāng)旱季到來時(shí),大量的農(nóng)作物因?yàn)槿鄙偎郑憩F(xiàn)出植株矮小、根系過淺、果實(shí)干癟的癥狀,雖然這些地區(qū)也興修了水利工程,但是,卻無法完成正常的灌溉任務(wù),因此,這些地區(qū)的農(nóng)作物產(chǎn)量始終處于原地踏步或者負(fù)增長態(tài)勢(shì),這也使地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程受到阻礙。
眾所周知,農(nóng)田水利工程建設(shè)與后期維護(hù)需要大量資金的支持,但是,由于個(gè)別地區(qū)的地方經(jīng)濟(jì)落后,用于農(nóng)田水利工程項(xiàng)目的使用資金少之又少,使得這些地區(qū)的農(nóng)田水利工程數(shù)量嚴(yán)重不足,或者在用的水利工程項(xiàng)目也年久失修,而喪失功能性。另外,用于農(nóng)田水利工程建設(shè)的資金,其來源渠道較窄,多數(shù)地區(qū)往往只依賴于地方財(cái)政的支持,這就出現(xiàn)了建設(shè)資金嚴(yán)重不足的情況,一些已經(jīng)立項(xiàng)的水利工程項(xiàng)目因資金鏈斷裂而遲遲無法投入建設(shè)。
農(nóng)田水利工程是利國利民的長遠(yuǎn)大計(jì),往往需要經(jīng)過很長一段時(shí)間的運(yùn)作才能收到經(jīng)濟(jì)效益,正是受到這種思想理論的影響,部分地區(qū)的水利建設(shè)部門認(rèn)為農(nóng)田水利工程投資風(fēng)險(xiǎn)過高,收益回報(bào)周期長,不可預(yù)知因素多,因此,一些地區(qū)原本需要修建的水利工程項(xiàng)目,遲遲不招標(biāo)、遲遲不開工。另外,相對(duì)于城市來說,農(nóng)村的社會(huì)服務(wù)體系較為薄弱,在農(nóng)田水利工程管理過程中,管理模式守舊,管理方法不當(dāng),導(dǎo)致部分農(nóng)田水利工程難以正常運(yùn)轉(zhuǎn),而投資方恰恰抓住了這一要害,往往將投資眼光投向城市,而忽略了農(nóng)田水利工程的重要性,這些都是造成農(nóng)田水利工程建設(shè)進(jìn)程緩慢的重要因素。
農(nóng)田水利工程作為一項(xiàng)民生工程,不僅可以提高農(nóng)作物產(chǎn)量與質(zhì)量,而且也能夠造福子孫后代。但是,就當(dāng)前的社會(huì)認(rèn)可度與參與度來看,廣大民眾對(duì)農(nóng)田水利工程始終存在一種質(zhì)疑的眼光,認(rèn)為興修水利只是惠及廣大農(nóng)民,而對(duì)自身的利益卻沒有絲毫的影響。在這種錯(cuò)誤思想的引領(lǐng)下,農(nóng)田水利工程建設(shè)進(jìn)度也停滯不前。尤其在資金來源渠道方面,由于社會(huì)力量微弱,導(dǎo)致資金募集難度增大,一些農(nóng)田水利項(xiàng)目也因此被長時(shí)間擱淺。
農(nóng)田水利工程施工專業(yè)性強(qiáng),對(duì)施工技術(shù)水平的要求相對(duì)較高,而一些施工單位為了追求經(jīng)濟(jì)效益,往往采取分包的方式,將工程項(xiàng)目轉(zhuǎn)包給第三方,殊不知,當(dāng)承包方接手建設(shè)項(xiàng)目以后,由于技術(shù)力量薄弱,施工經(jīng)驗(yàn)匱乏,導(dǎo)致在施工過程中,質(zhì)量與安全事故頻發(fā),這不僅給建設(shè)單位造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失,而且,也嚴(yán)重影響了工程進(jìn)度,一些重要的農(nóng)田水利工程遲遲無法交付使用。
在設(shè)計(jì)灌排渠系時(shí),設(shè)計(jì)人員首先應(yīng)當(dāng)遵循以下布置原則:第一,與農(nóng)作物的灌排要求相吻合,一般情況下,渠道的布設(shè)位置常常處于高處,排水溝與渠道相對(duì)應(yīng),處在低處的位置,為了確保灌溉效果與排水效果,渠道與排水溝之間需要預(yù)留出足夠長度的間隔距離,這樣,水流可以順利流向農(nóng)田,而農(nóng)田中的多余的水量也可以順利排出。第二,出于對(duì)安全可靠性的考慮,在布置渠道時(shí),不得使用深挖高填的施工方法,如果在山區(qū)或者丘陵地帶,渠道上方應(yīng)當(dāng)同時(shí)修建截洪溝,以避免發(fā)生水土流失或者山洪等災(zāi)害。第三,為了節(jié)省建設(shè)資金,在修建渠道時(shí),渠道外觀應(yīng)當(dāng)短而直,并盡量減少土方用量,渠道所經(jīng)區(qū)域應(yīng)當(dāng)避免壓占耕地,以保證有效耕地面積不受任何影響。第四,為了便于管理,在布置渠道時(shí),應(yīng)當(dāng)優(yōu)先考慮當(dāng)?shù)氐男姓^(qū)劃,盡量選擇利于用水調(diào)配與工程協(xié)調(diào)的便利區(qū)域,同時(shí),也需要綜合考慮利于機(jī)耕的便利條件,這樣,農(nóng)田水利工程的功能性才能得到充分發(fā)揮。
在設(shè)計(jì)輸配水渠道系統(tǒng)時(shí),首先應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)考慮農(nóng)田地塊的耕作條件以及現(xiàn)有的農(nóng)田水利工程的使用狀態(tài),然后在原有水利工程的基礎(chǔ)上,重新對(duì)其進(jìn)行功能改善與優(yōu)化配置。通常情況下,輸配水渠道劃分為干渠、支渠、斗渠以及農(nóng)渠四個(gè)級(jí)別,其中,干渠是灌溉系統(tǒng)當(dāng)中的主水渠,擔(dān)負(fù)著灌溉用水的供給任務(wù),支渠屬于干渠的分支渠道,主要是由干渠分流出去的灌溉溝渠,斗渠是由支渠引水到毛渠或者灌區(qū)的渠道,而農(nóng)渠則是從斗渠將水引流到各個(gè)田間地塊的渠道,在農(nóng)田水利工程中,農(nóng)渠還可以進(jìn)一步細(xì)化為毛渠,即每一個(gè)地塊當(dāng)中用來灌溉或者洗鹽的渠道。渠道類型不同,所修建的渠系建筑物也有所不同,進(jìn)水閘、節(jié)制閘、分水閘、渡槽、倒虹吸以及涵洞等。在布置渠系建筑物時(shí),進(jìn)水閘門一般位于干渠的前端,分水閘門位于支渠、斗渠以及農(nóng)渠的前端,節(jié)制閘門主要用來控制渠道水位的高低以及水流量。其設(shè)計(jì)原則應(yīng)當(dāng)遵循以下幾個(gè)方面:第一,修建上級(jí)水渠主要是為了給下級(jí)水渠提供充足的供水量,因此,在設(shè)計(jì)過程中,應(yīng)在上級(jí)水渠的位置布置節(jié)制閘門,這樣,能夠抬高水位,保證下級(jí)水渠供水。第二,如果灌溉方式選擇輪番灌溉的方法,在每一個(gè)輪灌組的分界處應(yīng)當(dāng)設(shè)置節(jié)制閘門。第三,為了避免出現(xiàn)漫溢等安全事故,對(duì)于險(xiǎn)工渠段以及一些重要的水工建筑物,應(yīng)當(dāng)布置節(jié)制閘門與泄水閘門,以確保多余水量能夠及時(shí)排出。
在設(shè)計(jì)防滲灌溉渠道時(shí),首先需要考慮修建渠道采用的材料,目前,最為常用的材料是漿砌空心混凝土,利用這種材料修建的邊墻抗?jié)B性能較好,當(dāng)邊墻砌筑完畢以后,應(yīng)當(dāng)利用水泥砂漿對(duì)邊墻頂以及渠道迎水面進(jìn)行抹面處理,抹面厚度不得小于20mm,在渠道邊墻與底板處每隔10m的距離應(yīng)當(dāng)設(shè)置一道伸縮縫,伸縮縫的寬度保持20mm左右,并利用瀝青材料對(duì)縫隙進(jìn)行填充。如果渠坡位置需要回填土?xí)r,需要將渠坡利用作業(yè)機(jī)械將其挖成臺(tái)階狀,每一階臺(tái)階的寬度應(yīng)達(dá)到0.3m以上,然后再進(jìn)行回填施工,需要注意的時(shí),渠道回填土與邊墻墻背的回填土壓實(shí)度應(yīng)達(dá)到0.90以上。在渠道的轉(zhuǎn)角位置或者漸變段應(yīng)當(dāng)采取順接的方式予以過渡,其中,轉(zhuǎn)角處的轉(zhuǎn)彎半徑應(yīng)當(dāng)大于水面寬度的2.5倍,且不得低于2m。如果渠道挖深厚度低于500mm,可以直接利用粗砂材料進(jìn)行回填,如果高于500mm,應(yīng)當(dāng)采用塊石進(jìn)行回填,當(dāng)回填高度與渠道底面平齊時(shí),應(yīng)當(dāng)在底板位置澆筑混凝土。當(dāng)防滲渠道修建結(jié)束后,即刻進(jìn)入養(yǎng)護(hù)階段,養(yǎng)護(hù)時(shí)間視外界溫度而定,如果在冬季,應(yīng)對(duì)混凝土采取保濕措施,如果在夏季,則盡量增加灑水次數(shù),同時(shí)避免在陽光下暴曬。
水土流失是農(nóng)田水利工程施工中常見的一種災(zāi)害類型,為了降低這一災(zāi)害發(fā)生的概率,設(shè)計(jì)人員針對(duì)水土保持工作,應(yīng)當(dāng)予以高度重視。目前,多數(shù)農(nóng)田水利工程建設(shè)區(qū)均采取工程防治與植物防治相結(jié)合的方法。比如在土石料場(chǎng)附近通常設(shè)置排水系統(tǒng),然后通過種植植物的方法,來固化土壤。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,當(dāng)降水條件相同,植被覆蓋的區(qū)域與沒有植被覆蓋的區(qū)域相比對(duì),其沖刷量減少了80%左右,由此可以看出,綠色植物具有較好的固土保水作用。
綜上,土地開發(fā)整理中的農(nóng)田水利工程設(shè)計(jì)需要遵循減少土地資源占用面積、避免破壞周邊植被、保護(hù)當(dāng)?shù)刈匀簧鷳B(tài)環(huán)境的原則,在充分體現(xiàn)農(nóng)田水利工程實(shí)用價(jià)值的同時(shí),助力廣大農(nóng)民實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)增收的美好愿景。