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甘肃兴电灌区节水灌溉技术的应用探讨
  白银市兴电工程管理局     唐禄  
    编辑:中国灌溉排水发展中心 归档时间:2008/5/19    

一、概况

兴电灌区位于甘肃和宁夏交界的靖远、平川、中卫、海源四县(区)接壤地带,西北紧靠腾格里大沙漠,川区四周高、中间低、成盆地形。海拔高程1575m~1850m,年均隆雨量250mm,蒸发量2390mm,平均风速1.2m/s,区内土地总面积100多万亩,现已开垦耕种45万亩。土地集中连片,地势平坦,土层深厚、肥沃,适用于各种作物生长,具有发展大面积灌溉农业,建设大型粮食基地,规模经济的优越条件。但由于缺水,严重制约着当地的经济发展,上世纪70年代至80年代国家为了解决兴电灌区群众的温饱问题,兴建了兴电工程。

兴电工程始建于1976年,1984年总干通水,设八级泵站提水,总扬程439.75m,设计流量10m3/s,年最大提水量1.2亿m3,设计灌溉面积30.18万亩,现发展有效灌溉面积27.2万亩。

工程建成总干及干渠3条,总长89.19km,支干渠6条,支渠41条,斗渠592条,890km;有各类建筑物19424座,安装机电设备85台套,装机容量6.081万千瓦,受益区为甘肃靖远县、平川区和宁夏海源县、中卫县的9个乡镇14.7万人,其中移民45629人。

二、节水灌溉的必要性

兴电工程在建设初期,当时由于我国国民经济还不够雄厚,资金短缺,设计标准偏低,提水能力、灌溉面积都未能达到设计标准,灌溉保证率低,提水能力仅为6m3/s,灌溉面积仅为15万亩,有近五万人人均水地面积不到1亩,盼望着工程发挥更大的效益来解决温饱问题;其次作为高扬程提灌工程的兴电工程,扬程高,耗能大,而且电费一致呈上涨趋势,提每方水耗电达2度,水费成本高,根据测算在优惠电价0.04元/度的情况下,水费成本达0.41元/方,而实际水费价格为0.24元/方,工程压力、农民压力都比较大;再次,由于田间工程不配套,灌溉方法落后,农民缺乏科学用水,节约用水意识,大水漫灌、串灌、狠水深灌现象严重,灌溉定额偏大、轮期长等,造成灌溉水的利用率不高,种植比例失调,加剧了用水矛盾。所以走节水灌溉的路子在兴电灌区有着重要的现实意义。只有通水节水灌溉,大力推广高产、优质、高效农业,兴电灌区才有广阔的发展前景。为了摆脱困境,兴电工程从“八五”末,“九五”初就探索灌区发展的路子,确定了坚持走节水灌溉和续建配套与节水改造的可持续发展路子,积极争取国家续建配套与节水改造项目,靠项目推动节水灌溉工作的发展,取得了显著的成绩。

三、节水灌溉的推广与应用

1、大力推广常规节水灌溉技术,充分发挥现有水利工程的效益

常规节水灌溉技术是费省效宏的节水方法,投资少,见效快,群众易于接受,采取的主要措施有工程措施,用水措施,农业措施,从1990年,兴电管理局就在灌区示范常规节水灌溉技术,首先在灌区连片集中的地方选择了五条斗渠做为示范点,对示范点的斗、农、毛渠重新修整,改建量水设施,规范计量办法,按作物的实际需水量和土壤含水率确定灌水定额,灌水时间,浇好关键水,杜绝狠水深灌,工作人员现场指导、讲解,作物收获时单打单收,掌握第一手资料,与其它斗渠对比分析,当年亩节水20m3,增产15kg,从1993年就向全灌区推广常规节水灌溉技术。

①工程措施:(!)在机电设备改造中,围绕高效、低耗、安全、经济运行的八字方针,完成铸铁叶轮改造62台套,普通闸阀改造蝶阀64台套,分离原件励磁屏改集成电路励磁屏20台套,有效提高了安全运行率,泵站出水率,降低了能源单耗,安全运行率达99.5%,泵站出水率达103%,能源单耗4.45kwh/kTm。(2)充分发挥续建配套与节水改造项目的推动的作用,对现有的机电设备、各级渠道进行挖潜改造,尽可能的多提水,少损失。按照建设“数字兴电”的思路,充分利用现有的机电设备及工程建筑设施,进行必要的改造维修,实施远程自动化控制,采用先进的监测技术将泵站的各项数据经采集后实时传输给调度控制中心,调度中心对泵站数据进行综合分析、对比,及时准确调整设备运行方式,合理搭配机组,使机电设备在高效区运行,达到高效、安全、平稳运行的目的,最终使提水量达到10m3/s,灌溉面积达到或超过27.2万亩。(3)对各级渠道的病险段逐年进行防渗改造,减少渗漏损失,对重点建筑物设专门观测点,并采用自动化监测系统,随时监测,使渠道安全输水,提高渠系水利用率。(4)在渠道防渗改造中,对干渠、支干渠、分年度对病险渠段进行改造,采用厚塑料布防渗,用防冻胀正六边形砼块衬砌,及大断面U型明渠现浇工艺;对支渠、斗渠的改造全部采用砼成型机压制的U型槽衬砌,对各种闸门每年都详细检查维修,对不能控制水流的闸门及时进行更换,达到了准确控制水流的目的,有效提高了渠系利用率,据测定斗渠以上利用率提高3.5%。在量水设施改造中,根据当地的地形条件和施工的难易程度及量水要求,分年度对各干、支、斗的量水设施进行了改造,对干口、支干口修建了矩形标准量水断面,通过流速仪的施测,确定水位流量关系,对支斗口全部修建了无喉道量水堰,形成系统测量水网络,对抓好节水灌溉工作创造了条件,在田间工程配套方面,主要是整修农毛渠,对每一进水口都修建毛口,用简易闸板随时控制进地水量,确保灌水时不多灌,按要求灌地,另外是加强了平田整地工作和大块改小块工作,通过几年的努力,全灌区地块面积都在一亩以下。

②用水措施:主要包括改革配水管理办法和实行计划用水,实行定额灌溉。一是彻底摆脱行政干预,建立“工程+协会+用水户”的用水户参与式灌溉管理模式,成立农民用水者协会65个,监事会64个,用水组327个,入会农户21465户,入会率达99%,让农民直接参与用水管理。二是彻底公开用水情况,实行“公示”制度,交给群众知情权和监督权。将灌溉制度,支斗口水尺、流量等全部公开,张贴公示单,接受群众监督。三是实行计划用水,推广节水增产灌溉制度,在配水上采取“以亩定量,按方收费,以用水组分斗购票,斗口计量,凭票供水;灌区实行分级配水,即处配水到所,所配水到组,组配水到户的三级配水制度。在所内实行“三组配水”即调度组、分水组、配水组,调度组负责计划编制、流量分配、水量监测、次序及轮次控制、进度平衡;分水组根据调度命令,负责支、斗渠流量的分配,观测记录支渠过水流量,与配水员结算水帐;配水组负责配水到斗到组,与用水组结算水帐,掌握灌溉进度;实行“三不配水”,即斗、农、毛渠和田间道路不整修不配水,大块未改小块不配水,地不平整不配水。四是推行小畦灌、沟灌。防止水肥深层渗漏。

③农业措施:主要是狠抓蓄水保墒能力和调整作物种植结构,在蓄水保墒方面大力推广深耕翻晒、耙磨、干耧湿锄,增施有机肥,推广地膜履盖技术,根据测定和实践表明,冬灌前进行深耕翻晒,冬灌后进行耙磨、镇压的,第二年春播时土壤含水率在20%左右,没有进行耙磨和镇压的,春播时土壤含水率在16%以下。灌溉期间进行干耧湿锄的比未干耧湿锄的抗旱能力增加,可延长轮次时间3~5天;采用地膜履盖的不仅成熟期提前,而且每次灌水要少20~40m3,地膜玉米增产达100kg,目前全灌区地膜履盖率达到54%,仅地膜履盖节水达300余万m3,多灌地达1万亩。在调整作物种植结构方面,采取了延长供水时间的方法,满足各类作物不同生育阶段的需水量,改原来的夏冬两季供水为春夏秋冬四季供水,保证各类作物的适时适量灌溉。

由于以上措施的实施,全灌区掀起了节水扩灌的高潮,灌区灌溉面积由15万亩恢复发展到27.2万亩,泵站提水量由6m3/s增加到10m3/s。

四、节水灌溉取得的成效

1、渠道渗漏损失明显减少,有效促进了节约用水,深灌、漫灌、串灌现象减少,灌溉定额由年385m3/亩,下降到年360m3/亩,亩年节水25m3。

2、灌溉面积逐年扩大,截止2007年底,扩大有效灌溉面积12.2万亩,未推广节水灌溉技术前灌区单位流量控制面积2.5万亩,推广节水灌溉技术后,2007年单位流量控制面积3.2万亩。

3、节水节能,扩大效益,根据统计,常规节水灌溉技术的推广,亩节水25m3,亩节电53度,亩增产20kg,在22万亩常规节水灌溉区年节水550万m3,节电1166万度,总增产440万kg,使灌区效益得到进一步提高。

4、缩短轮期,均衡增产,根据测定,灌水轮次缩短了5天左右,使大面积作物能适时适量灌溉,达到均衡用水,增加了总产的目的。

五、思路与对策

1、进一步探讨适于兴电灌区各级渠道测流的量水设施,初步规划在八泵站出水管道上装设电磁测流设备两套,流量数据实时传送给调度控制中心,调度中心可通过调整设备运行方式稳定水位,减少总干水量变化引起的各支斗口水量频繁变化,为工程全方位考核提供准确依据,逐步对总分水闸及各支斗口实施远程自动化测控技术,在全灌区形成一个量测水网络,实现输配水系统自动化监控,所有数据将实时传输给调度中心,调度中心根据数据对输配水系统进行调整,达到准确测量,准确分水,灌区作物均衡受益,从而达到水资源合理使用,使其充分发挥效益。

2、积极推广蓄水点灌灌溉技术和庭院滴灌技术,大力发展枸杞、豇豆、温棚蔬菜等高效农业,促进灌区农业结构优化升级。

3、继续完善用水户参与式灌溉管理模式,提高骨干工程企业化管理水平,完善田间工程管理社会化激励机制,提高群众自觉维护和管好工程的积极性,实现灌区水土资源优化配置和高效利用,真正实现优化配水,合理调度,高效用水,使兴电灌区走上良性运行和持续发展轨道。

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