浅议大型灌区节水改造技术和措施（吕翠英）

关键词: 节水技术 渠道防渗 管道输水 喷灌技术

中图分类号:S274 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2009)04(a)-0132-01

1 灌区水资源现状

邯郸市是全国严重缺水的地区之一,人均占有水资源量为334m3,是全国人均占有量的1/7, 而民有灌区人均占有量仅有310m3,,低于邯郸市的人均水平。同时,灌区地下水水位仍以每年1.5m 的速度下降,已形成了多处漏斗区。从《民有灌区志》的40 年资料记载可以看出,水资源呈逐年减少的趋势。因此, 灌区水资源的匮乏已严重制约了灌区工农业生产的发展。同时,由于灌区是土渠输水加上耕作粗放, 灌溉水利用系数仅为0.2～0.35,造成了有限水资源的惊人浪费。为了发挥有限水资源的效益, 解决灌区日益增长的用水需求与工程不济而造成的水资源浪费、效益衰减同时并存的矛盾, 工程续建配套和实施节水挖潜改造已成为灌区水利发展的关键所在。

2 灌区土质特点及节水技术方案的选择

邯郸市民有灌区内土质多为沙壤土。局部为沙土及重壤土,渠系渗漏损失严重。针对灌区土壤特点,应采取渠系节水与田间节水统筹考虑的原则, 现就灌区可采取的节水技术分述如下。

2 . 1 渠道防渗节水技术

渠道防渗技术在节水灌溉技术中效益最大,工艺技术比较成熟,常用土料、水泥土、石料、土工膜、混凝土及沥青混凝土等材料建立渠道防渗层, 以达到防渗节水目的。

土料防渗技术比较简单,投资少,但由于灌区土质多为砂壤土,料源较远,且土料防渗层的抗冻性差,往往由于冻融的反复作用,使防渗层完全蚀坏, 失去防渗性能,不适用于灌区大面积使用。

水泥土防渗技术较简单,料源丰富, 防渗效果较高, 一般每天每平方米的渗漏量为0.06～0.17m3,可减少渗漏量80%～90%,造价较低, 水泥土表面抹水泥砂浆复合材料可抗冻,符合民有灌区的特点,可以在灌区田间斗农渠推广。

砌石防渗具有抗冲流速大, 耐磨能力强,抗冻和防害能力强,并有较强的稳定渠道作用等优点,但其防渗效果较差,不能采用机械化施工,造价又较高,适于我灌区渠道局部险工段、陡坡段少量使用。

土工膜防渗性能好,用焊接塑膜接头,可减少渗漏损失90%～94%,适应变形的能力强,造价低,但其耐久性较差,强度较低。由于灌区渠道土质大多为砂壤土,渠道季节输水, 平时渠道无水, 地下水位比较低,群众在渠底、渠坡取土、采砂现象时有发生,使土工膜受外力破坏可能性增大,管理难度也随之增加,因此,在灌区内土质为中壤土的渠段可埋设复合型土工膜防渗。

混凝土防渗效果好, 一般能减少渗漏损失90%～95% 以上,耐久性好,在正常情况下,混凝土衬砌渠道可运行30 年以上,并且糙率低(n=0.014～0.017),可减少沿程水头损失,允许流速大,可减少渠道断面。

少占土地,且强度高,便于管理,适应性广泛;但混凝土衬砌适应变形能力差,一次性投资较高。经多年实践,现浇混凝土板衬砌合理接缝,可解决渠道渗漏问题。虽然一次性投资大, 但使用年限长, 管理费用低,效益也较高,可在多数骨干渠道防渗中采用。

沥青混凝土防渗虽有防渗效果好, 造价低,适应能力强,容易修补等许多优点,但料源不足,灌区一时无法实施。

2.2 管道输水灌溉

管道输水灌溉是减少输水损失的一种节水灌溉方法,具有省地、省工,减少蒸发和渗漏,便于交通,利于耕作,管理维修简单等优点,可节水20%～30%,但一次性投资较大,技术要求较高,在灌区经济较发达的乡镇可采用。

管道输水线布置,一般以井为单位,自成系统,中浅井控制70～100 亩,深井200～300 亩,工程主要由地上和地下两部分组成,地上部分在水泵出水口安装进气阀,沿管线每间隔60m 左右安装一个出水口,出水口与地面软管或垄沟相连,将水输送到畦田。地下部分,主要是硬塑管或砼管及管件,经测算每亩造价约60 元。

机井布置尽可能靠近斗渠, 井与斗渠相连,以利于多井汇浇。目前,灌区内已有60 万亩实现了管灌,此技术还在继续推广,做到井渠双配套,达到节水型高标准田园化。

2.3 喷灌技术

喷灌是借助水泵和管道系统, 将具有一定压力的水喷到空中,散为细小水滴,再降落到田间的一种节水灌溉方式。它与地面灌溉方法相比, 具有灌水均匀, 可节水50% 以上,适应范围广,省地、省劳、增产(省地7%～10%,省劳50%～90%;粮食作物增产20%～30%,蔬菜增产50%～100%)及减免低温、高温、旱风危害等优点,但一次性投资较高。

灌溉系统可分为移动式, 固定式和半固定式三种。本着投资低、效果好、安装简便, 群众易掌握, 管理维修方便等, 选用半固定式喷灌系统为宜。

半固定式喷灌系统,这种系统的动力,水泵和干管是固定的,而喷头和支管是可以移动的。在干管上装有若干给水栓, 一根支管一般带有2～10 个喷头,支管接在给水栓上,由干管供水喷灌,喷好后移动到另一个给水栓上继续喷灌。

4 结语

根据以上几种方案的分析, 邯郸市民有灌区节水工程要因地制宜,综合规划,协调考虑,根据灌区特点,骨干渠道可实现混凝土及砌石防渗技术,分支渠道可根据实际土质及资源、资金状况选择防渗技术,而田间灌溉采用管灌和喷灌技术,使有限的水资源发挥最大的作用。

作者简介:吕翠英,年龄38 岁,工程师,河北省邯郸市漳滏河灌区管理处工作.

来源：《科技创新导报》2009.10