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浅谈解决石堡川灌区水资源短缺的有效途径

2015-07-25

陕西水利 2015年1期
关键词:供水节水灌溉

徐 敏

(陕西省水利工程质量监督中心站 陕西 西安 710004)

1 石堡川灌区基本现状和发展潜力

1.1 石堡川灌区基本概况

水库位于洛河一级支流石堡川河上,是一座以灌溉为主,兼有防洪、供水等功能的Ⅲ等中型水利工程。灌区位于关中东部渭北旱塬,工程控制面积40万亩,有效灌溉面积30万亩,涉及到渭南、延安两市的洛川、白水、澄城、蒲城四县14个乡(镇)180个行政村农田灌溉和30.8万人的生活用水任务。

1.2 石堡川灌区发展潜力

灌区现有耕地面积76万亩,工程控制面积52万亩,灌区灌溉面积是根据河源水量和供水保证率50%设计,最初设计灌溉面积31万亩。上世纪80年代后,由于灌溉带来的经济效益,后经扩建改造及群众自发投资修建的土渠扩灌苹果园面积,成为灌区灌溉面积的主体,目前实际设施灌溉面积40万亩。而该灌区干渠以北黄龙山麓以南、孔走河以东、大浴河以西的刘家洼、赵庄、罗家洼等乡镇的24万亩面积,可通过50m~70m扬程提水得到灌溉,因受水源限制,此方案一直未实施。石堡川水库工程控制范围除现已建成的灌区外,在白水县城东北部和蒲城县北部,分别有15万亩和20万亩耕地面积,其气候、土壤等农业生产条件同石堡川灌区基本相同,将石堡川水库二支渠延伸过洛河后,可实现灌溉。如果解决水源问题,石堡川灌区可控制灌溉面积达到100万亩。

2 石堡川灌区水资源利用现状与调配原则

2.1 灌区水资源现状

石堡川水库经过大坝加高培厚后,库容达到0.6375亿m3,水库多年平均径流为0.38亿m3;境内有聿津河、孔走河、长宁河、县西河、马村河、大峪河等六条河流,均属季节性河流,平均径流量为0.17亿m3;灌区年降水549.2mm,人畜用水集雨窖4万多眼,灌溉用水集雨窖2万多眼,年可调蓄量0.0396亿m3;区内地下水资源总量0.322亿m3,由于埋藏较深(40m~80m),可开采量0.203万m3;现有抽水站1座,机井265眼,已开采能力达到0.228亿m3。综上所述,灌区可利用水资源为1.017亿m3。

2.2 灌区水资源调配原则

根据类别可以分为石堡川水库供水系统、五一水库供水系统、区内河流泵站供水系统、集雨窖人饮供水系统、温泉供水系统、地下水供水系统等六个供水系统组成。灌区农田灌溉供水设计保证率为50%,人畜供水保证率为100%,在水资源调配上,优先调用石堡川水库进行农业灌溉供水、不足部分由集雨窖灌和地下水补给。灌区农村生活用水通过集雨窖灌供给,不足部分由地下水补给。灌区工业和城镇生活用水由五一水库和温泉抽水站供给,不足部分由石堡川水库补给,以求系统自身维持平衡。

3 灌区水资源利用现状与存在的问题

3.1 灌溉水资源利用率低

灌区经过40年运行,工程老化失修严重,运行维护投入不足,尤其是灌区1m3/s流量以下田间渠系,配套或配套率不高,大部分为土渠过水,存在“半截斗”或“断大斗”等现象,又灌农大水灌溉的不良习惯,造成水资源的浪费。这些因素造成灌溉水利用系数偏低,长期徘徊在0.46,远低于灌区设计标准,发展工程措施和节水技术推广成为节约库水资源的首要措施。

3.2 水资源开发利用难度较大

石堡川水库设计时,该河多年平均径流量为7600万m3,而1975年~1981年七年实测河道平均来水量仅为4176万m3,从2003年至今,水库来水年均3785万m3。近几年石堡川水库除险加固竣工后,水库由一年调节变多年调节,库容增加了1575万m3,但是仍难满足50%保证率的非充分灌溉制度用水要求,又境内地表河均为季节性河流,地下水资源埋藏较深(40m~80m),分布不均,难以开发利用,开辟新的水源迫在眉睫。

表1 石堡川水库灌区水资源供需平衡成果总汇表 单位:万m3

4 石堡川灌区水资源供需分析

根据灌区十二五水资源规划,灌区水资源区现状年灌溉缺水量为864万m3,到2015年要保证灌区P=50%条件时,灌溉缺水量为1651万m3。现状年灌区产业结构业已形成,高产高效优质苹果成为灌区主导产业,苹果种植面积占到设施面积的40%,苹果高效益、高收益也为灌区发展节水农业创造了物质条件。又石堡川灌区属于清水灌区,若灌区渠系水利用系数从目前的0.55提高到规划远期年的0.71,灌溉水利用系数从目前的0.486提高到规划远期年0.63,灌区从渠首到田间,年可节水1535万m3,其中斗渠以下节水713万m3,灌区水量基本维持平衡。所以说通过灌区工程节水改造,不仅能提升各级渠道完好率、减小水量损失,改善了灌区的灌溉条件,提高灌区供水保证率。通过推行节水灌溉技术,提升水资源利用率,提高作物单产和粮果总产量,同时通过开辟新的水资源,也可以满足灌区百万亩灌溉需要,使灌区成为关中东部名符其实的商品粮基地。

5 解决水资源短缺的根本途径

5.1 实施灌区节水改造

灌区沿黄龙山前台塬呈西北东南走向,高程在650m-950m之间,黄土覆盖层较厚,塬面较平坦,土壤以黄绵土为主,夹少量褐色卢土,酸碱度适中,质地、结构良好,蓄水保墒能力强,加之区内无不良地质灾害现象存在,有利于灌溉工程建设。近年来灌区节水改造在维持现有渠道布局的基础上,对改造渠道的断面大小、渠底比降、设计流量等技术参数均与原设计水平保持一致。在干支渠道采用梯形、弧底梯形断面和“U”形衬砌改造,采用一布一膜进行防渗处理;在灌溉条件较好田块实施中低产田改造,对斗渠、分渠布置基本沿原渠线布置,对个别渠线不合理的地段进行局部调整,原渠道过水流量、比降不变,进行混凝土衬砌防渗处理;对仍为土渠行水的渠道进行砼衬砌,满足渠道输、配水要求,因灌区水源清,地形落差大,可以对部分渠道实施暗管输水,有效提高了灌溉水利用系数,节省出水源可以扩大灌溉面积。

5.2 积极推广高效节水灌溉技术

在灌区通过土地平整、大块灌改小畦灌,减少输配水过程的跑漏损失和田间灌水过程的深层渗漏损失,有效提高水资源利用;在配水管理中实施“三不配水”、超定额累进加价和停供水制度,即斗农毛渠不修整不配水、地不平整不配水、大块未改小块不配水;在供水过程中严格按指标供水,尤其是在干旱年份,按灌溉单方水效益最高的灌溉制度制定供配水计划,限额灌溉,达到水量优化配置的功效;加强灌区农作物需水规律、灌溉用水定额、评价指标等基础工作,指导灌农科学灌溉,提高群众节水意识。

5.3 充分利用北洛河洪水资源

从北洛河状头段水文站1990年~2000年有关资料可以看出:北洛河平均年径流量5.49亿m3,6~9月份降水占65.8%,占年径流量的60.8%,预测可引用洪水资源为2.6亿m3,拦蓄仙姑河、黄连河0.5亿m3,北洛河预测可引用水量在3.1亿m3,而洛惠渠夏灌引水0.6亿m3,说明北洛河有充足洪水资源未被利用。同时南沟门水库修建在洛河支流葫芦河马家河,通过洛河干流低坝引水枢纽通过渠道和隧洞将洛河含沙量小于3%的清水引入南沟门水库进行调蓄利用,同时将含沙量大于3%的河水做为弃水处理,所以说开发北洛河弃水和洪水资源空间很大。工程布设时考虑在北洛河干流交口河镇上游筑坝,利用南沟门水库引洛入葫枢纽工程将含沙量大于3%的河水和洪水通过渠道引入仙姑河、黄莲河。在仙姑河、黄连河等河流建储蓄水库,通过渠道引至石堡川水库附近,利用泵站提水,自流到石堡川水库。在自流中,利用排沙漏斗技术,拦混引清,沉沙蓄清,实现把北洛河高含沙洪水,变成清水流入石堡川水库,达到水资源最大程度利用,这样以来既可以解决石堡川水库水资源不足现状,又能解决沿途洛川、白水、蒲城等县旱塬农田灌溉,还可以为洛河下游的洛惠渠在枯水期进行水量补充。

5.4 通过黄河古贤水利枢纽进行补水

古贤水利枢纽工程是黄河干流七大骨干工程之一,枢纽最大坝高199m,正常蓄水位645m,相应库容165.57亿m3,有效库容47.76亿m3。古贤水利枢纽工程规划向陕西供水25亿m3,供水区域包括泾河以东,黄河以西,嵯峨山、乔山、黄龙山以南,渭河以北,共计600万亩灌溉面积。规划明确指出,石堡川水库由于高程较高,仅850m高程以下的面积划入规划区,补水面积21万亩,其余面积仍由石堡川水库解决。古贤水库与石堡川水库直线距离80km,古贤水库高程为645m,石堡川水库高程为936m,两库正常蓄水位相差291m。在古贤水库右岸修建泵站抽水上塬,修明渠55km引水至黄龙铁龙湾林场附近,再通过二次提水到地面高程1030m,开挖无压隧洞40km穿越黄龙山,至黄龙县境内沙曲河与泄湖河交汇处沿河道自流补入石堡川水库。

6 结语

解决灌区水资源短缺的途径是开源节流,近几年来石堡川在加快节水型灌区建设方面取得明显成效,但是要彻底解决灌区缺水问题,一方面利用洛河洪水做为应急水源,改善洛川塬生态环境,把陕西的两叶肺连成一片,符合洛河流域的中长期规划,也是对洪水利用的有益尝试,另一方面通过古贤水库进行补水,彻底解决渭北旱塬水资源不足,为渭北旱塬农业生产提供水利支撑。※

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