第一節灌溉工程
一、水源工程
灌溉水源包括地表水和地下水兩部分,按照水源條件,灌溉水源工程大致可分為:引水、蓄水和開采地下水的水源工程。
(一)引水工程
灌溉引水工程一般指從河流或其他水源引水入渠的渠首工程也有將渠首以下的渠段包括在內的引水工程可分為自流和提水兩類。自流又可分為有壩引水和無壩引水,前者是在河流上築攔河壩抬高水位,後者不築壩。有壩引水和無壩引水一般均有進水閘,並根據需要設置衝沙閘或沉沙池,防衝及導流建築物等。提水渠首包括抽水機站和壓力水池等。
引水工程是一個灌區的咽喉,管理好壞,對整個灌區農田用水關係極大。管理得好,就能多引水、多澆地、多增產,減少工程維修費用;管理不好,則少引水、少澆地、少增產,甚至造成泥沙遊渠、潰堤決口等嚴重工程事故。其管理工作的主要內容是:管理保護好引水工程上下遊沿河工程,保證河道流向及閘前水位利於引水。防止河床衝淤、堤岸淘刷、坍塌等現象;
(1)正確操縱閘門、抽水機泵,按規定引水人渠;做好渠首的水文測驗;
(2)正確運用衝沙工程設施,做好衝沙減淤工作;
(3)定期擦洗、檢修閘門及啟閉機械,保持啟閉靈活、不漏水,寒冷地區冬季應做好防冰淩工作;
(4)抽水泵站內的設備,在完成灌排任務後,冬閑季節應進行一次徹底的檢修保養,以備來年使用;對引水樞紐各個建築物進行檢查觀測及維修養護工作;
(5)汛前作好防汛準備,汛期加強管理運用,發生險情,及時搶護,確保樞紐工程安全;
(6)加強安全保衛;
(7)植樹綠化及綜合利用工作。
(二)蓄水工程
當來水過程與灌溉用水過程不相適應時,需要修建蓄水工程進行流量調節,以解決來水和用水之間的矛盾。蓄水工程常見的有水庫、塘壩、蓄水池等。
蓄水工程管理養護工作的目的是:保證工程和人民生命財產的安全,延長工程壽命,充分發揮工程效益,為農業增產服務。管理養護主要內容包括:
確定專人管理,建立檢查製度,做好養護維修工作;
做好水庫、塘壩、蓄水池的觀測工作,指導合理運用,並為今後積累資料;
做好蓄水工程的控製運用,合理安排蓄水、用水、泄水、充水,防淤、排洪工作;做好防汛搶險及安全保衛工作;
充分利用水土資源,積極開展綜合利用。
(三)開采地下水工程
可開發利用的地下水是指在一定時期內,既有補給保證,又能提取的地下水量。合理的開采量不致引起開采區水文地質條件的惡化,能夠保持地下水的采補均衡。開采地下水的工程一般為機井,常見的機井井型及適用條件。
搞好機井的管理養護工作,是充分發揮井灌效益,延長機井和機電設備使用年限,不斷降低抽水成本的重要保證。必須克服“重建輕管”的錯誤思想,建立健全管理組織,製定必要的製度,做到打好、配好、管好、用好,充分發揮機井對農業增產的作用,(機井的測試改造見第三章)機井管理和養護措施如下:
1.修建機井的保護設施
機井竣工後,應及時修建井房,井口加蓋封鎖等保護設施,並修建與渠道或灌溉管道聯結的配套設施。
2.建立健全管理組織,製定必要的用水製度機井的管理一般以村為單位,建立由村級領導、井長、電工參加的“三結合”管理組織,實行機、泵、使用人員“三固定”的管理方法,堅持管理、使用、維修“三統一”,充分發揮機井和機泵的潛力。
3.堅持維護性抽水及清遊等機井保養措施農用機井大多數是季節性用水,如長期停用,容易發生水量減少現象,特別是衝積平原地區,由於含水層沙粒較細,水中含碳酸鹽類過多,使濾水管的孔隙鏽結,為避免這種現象發生,在非灌溉季節,每隔20~30天進行一次維護性抽水,以保持井內清潔,延長使用年限。
另外,在機井使用過程中,由於種種原因,會出現井底淤沙。如因濾料不合格,顆粒偏大;井管接頭不嚴;抽水洗井不及時、不徹底;管理不善,井不加蓋,井口低於地麵,掉人沙石,雨水衝進泥沙等。發現井底淤積應采用雙泵或空壓機清遊等方法立即清除。
二、渠係配套工程
(一)明渠
無論是以引、蓄、抽水方式進行灌溉,或利用水力發電,大都需要通過明渠才能發揮效益。因此,明渠是水利水電工程中最普遍、最基本的一項工程。
1.明渠分級
明渠分級主要按灌區的大小與地形條件而定,灌溉明渠一般分為幹、支、鬥、和毛畢5級。麵積小的灌區可以少於5級,甚至2級到田,如井灌區。幹、支渠屬於輸水渠道,鬥、農渠屬於配水渠道。農渠是最末一級固定渠道。農渠及其以下的毛渠、灌水溝、灌水等均屬田間工程。下麵重點介紹鬥、農、毛渠的布置、規劃設計及如何進行管理和養護等。
2.鬥、農、毛渠渠係布強
(1)渠係布置注意事項
①結合地形、土質、因地製宜,統一規劃;做到工程量最小,灌溉麵積最大,充分發揮工程效益;
②工程占地最少,土地利用率最高;
③便於農業經營管理和渠道及建築物的維修、養護;
④結合平整土地,減少平地土方工程量;
⑤做到灌溉、排水、道路、機耕、林帶、低壓線路相結合;
⑥渠線應布置在地形較高處,以利自流灌溉,盡量使明渠挖成地下渠或半挖半填式,避免純填方,減少滲漏損失,防止土地鹽堿化的發生和發展;
⑦舊灌區改造或擴建時,對原有明渠及建築物在不影響整體規劃的前提下,盡量加以利用和改造。
(2)鬥渠的布置根據地形、土質和農業經營,工程管理的要求,一般鬥渠的灌溉、排水渠道多采用平行相鄰布置,即溝(排水溝)路(道路)渠(明渠)平行相鄰,樹種植在道路兩側,渠、溝兩側也可種矮樹綠化。
風沙嚴重地區,在路、渠之間設置林帶,渠、溝兩側可種矮灌木綠化。
耕地非常少的地區,也可隻設溝、渠及臨時道路,渠、溝兩側植樹綠化。
鬥渠長度一般為600~1500米,太長管理不便;太短控製麵積減少,增加工程占地。間距300~500米為宜,太大輸水損失大,太小機耕作業不便。控製麵積大致為300~1000畝。
(3)農渠布置為了充分發揮機耕效率,便於灌溉和農業管理,減少渠道占地麵積和田間輸水損失,農渠控製範圍不宜過大或過小。農渠布置形式一般有兩種:
①平行相間布置地勢比較平坦,坡度變化一致,且小於11000的地區;—或坡度較大,但橫向坡度變化有相反的伏脊,大都采用這種形式。這種布置是將農渠設在高地或伏脊上,排水溝設在兩農渠之間較低的地方。農渠長度一般采用300—500米,間距50~100米,控製麵積30~150畝;
②平行相鄰布置一地麵坡度大於111000,而且坡度變化一般的地區,大都采用這種形式。農渠長度與平行相間布置相同,間距一般為100米左右,控製麵積40~80畝。
(4)毛渠布置毛渠為田間臨時灌溉渠道,它的布置主要根據地形和耕地方向及溝(溝灌廣畦(畦灌)布置,目前主要有兩種形式:
①地勢比較平坦(小於的地區,若耕地方向垂直地形等高線,毛渠平行或斜交等高線布置,一麵澆地。毛渠間距30~50米,畦、溝長度等於毛渠間距;毛渠兩麵澆地時,間距可大些;
②地麵坡度較大的丘陵高崗地區,耕地方向平行地形等高線,在耕地時,從“低處起,伏脊(高處)收墒”,可逐步使地麵變平。毛渠布置應與地形等高線垂直,毛渠間距一般40~70米,地麵坡度越大,間距越大,毛渠兩麵澆地,畦、溝長度取毛渠間距的1/2。
在澇災嚴重的地區,應根據當地具體情況,可設毛排水溝。對於一般地區不必設毛排水溝,毛渠可灌排兩用。
3.明渠設計
(1)明渠設計原則
①盡量減少水頭損失,爭取擴大灌溉麵積;
②渠道不發生衝刷和淤積;
③滲漏損失控製在最小限度;
④防止填方及半填方渠段決口。
(2)明渠設計流量明渠的設計流量應根據灌溉麵積、種植作物的種類及灌水時間、需水量、輪灌期、灌水定額等確定。