关于明渠灌溉渠道改建及回水利用的思考
摘要 本文通过对传统明渠进行认真分析,揭示明渠灌溉用水效率低的问题,并据此提出渠道改建及回水利用的建议。
关键词 明渠渠道;坍塌;防渗;瓶形过水断面
目前我国农业年用水量为3 860亿m3,其中灌溉用水量占到92%。全国灌溉水利用系数约为0.43,远低于欧洲和以色列0.70~0.80的水平[1]。据统计,全国渠系年输水损失为1730亿m3左右,为农业总用水量的45%。目前全国已建防渗渠道55万km,仅占渠道总长的18%[2],水的渗漏损失很大。
1 传统明渠灌溉存在的问题
1.1 水量损失严重
传统明渠主要是土渠,土渠渠系水利用系数一般为0.4~0.5。灌区在灌水时,灌溉水一部分被农作物耗用外,还有一部分水量在输送过程中损失掉。主要包括:1)渗水损失,包括各级输水渠道通过渠底、边坡土壤空隙渗漏掉的水量和田间深层渗漏掉的水量;2)漏水损失,包括由于地质条件、生物作用或施工不良而形成漏缝或裂隙损失的水量;3)蒸发损失,沿渠道水面蒸发掉的水量,其量很小[4]。渠道渗漏是农田灌溉用水损失的主要方面。
1.2 渠道边坡易坍塌、淤塞
土渠一般由碎石和泥土堆砌建成或直接在土壤浅层开挖渠道,边坡易坍塌,坡面表土易风化,泥土、碎石颗粒进入渠道,由于渠道水流流速、流量有限,泥土、碎石长期淤积在渠道底部并固结,清淤难度加大,过水能力减小,严重影响灌渠的安全正常使用。
1.3 功能单一,未充分发挥渠道作用
现阶段明渠(土渠)主要作为单一的灌溉用水渠,对灌溉回水及灌区雨水收集不充分,许多水被蒸发或渗入地下。在南方,特别是水稻种植季节,需水量急剧增加,大部分水作为种植过渡水,在农田里的停留时间较短,如果灌溉渠对这些回排水不予收集再利用,在漫灌思想下,将是严重浪费水资源,没有充分发挥渠道的过水作用。、
1.4 管理与维护重视程度不够,资金投入偏少
大多数水利工程的管理体制和运行机制,主要还是沿用计划经济时代的模式,虽经几十年的改革、调整与完善,取得了一定进展,但仍存在管理水平低下、思想观念陈旧等弊端。作为业务部门领导,大多关心的是水利工程建设任务是否
完成,对其使用却抓得不够,除了管理指标相对难以考核外,重视不够是其主要原因。政府计划投入资金偏少,阻碍了渠道新技术新理念的发展与引进。
2 改善明渠建设的建议
2.1 用瓶形渠道断面代替倒梯形渠道断面
瓶形渠道断面曝露面积小,用其代替倒梯形渠道断面能够有效降低渠道输水过程中的水量蒸发,渠道两岸经拓宽可作为交通道路,有利于人员及中小型农田器具进入灌区。
在同等需求下,瓶形断面渠道不会降低灌溉流量。
2.2 混凝土和薄膜结合防渗代替传统的土石
混凝土防渗具有防渗效果好、糙率低、强度高等优点。膜料的适应变形能力强、质量轻、用量少、施工简便、耐腐蚀性强[5]。用混凝土作为渠道主体材料,中间加护一层薄膜,两者结合使用更有效降低渠道输水损失。试验资料表明,渠道防渗可使渠系水利用率提高20%~40%;减少渠道渗漏损失50%~90%。
2.3 采集回水、雨水,集中储存再利用
在渠道相应的合适位置建造若干小型蓄水池,并利用灌溉用水渠收集灌区过渡型用水的回水,此类措施一方面可以提高灌区雨水和用水的回收效率,另一方面在用户对水量需求不大时更便于取用。
2.4 定期或不定期清淤,保障使用期正常过水
雇佣人力、物力对淤塞严重地段或易于淤塞地段进行定期清淤,以保证用水期渠道的正常运行。用水量大的灌溉期可适当延长清淤时间间隔。
2.5 科学管理,加大渠道工程建设、维护及相应设施配备的资金投入
现行农业用水水价偏低,仍未达到按成本收费,而且一般采用单一的水价体系,起不到经济杠杆的调节作用,不能体现水资源的紧缺性。因此,应把水资源作为一种商品,可通过适当的增加水价来实现节水,灌溉水价的补贴纳入国家对农业的补贴并适当采用累进加价来实现节水,即通过水价影响用水户的利润,从而使用户自觉地采用更加节约的用水方式。同时加大渠道工程建设投入,积极引进新理念、新技术。对有创新节水用水意识或成果的团体和个人进行奖励,做好节水灌溉的宣传。
3 结论
渠道输水是我国农田灌溉的主要输水方式。明渠渠道灌溉作为应用最广泛的
输水方式发挥了重要作用,但是传统的明渠大多是倒梯形断面渠道的土渠输水,导致沿途损失很大,通过介绍瓶形过水断面渠道,混凝土膜料结合使用,为减少灌溉沿途损失、防护渠道边坡提供了一种新的思路和依据。
参考文献
[1]冯广志.21世纪初我国节水工作的思考[J].节水灌溉,2002(1):1-4.
[2]李安国,建功,曲强.渠道防渗工程技术[M].北京:中国水利水电出版社,1998.
[3]高峰.灌区灌溉水利用系数测定方法研究.中国农科院农田灌溉研究所.
[4]周维博,李立新,何武权,吕洪光.我国渠道防渗技术研究与进展[J].水利水电.
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