打渔张灌区末级渠系改造实践

王金叶，赵长生，耿文翠

（博兴县水利勘测设计室，山东博兴 256500）

打渔张灌区末级渠系改造实践

王金叶，赵长生，耿文翠

（博兴县水利勘测设计室，山东博兴 256500）

末级渠系改造工程是小型农田水利工程建设的主要内容之一。由于历史原因，打渔张灌区末级渠系灌溉系统均受到不同程度的损坏。通过近年来小农水工程建设实践，摸索总结了一套末级渠系工程建设对地形与水头利用的合理方案。

博兴县；末级渠系；农田水利；工程效益

打渔张灌区位于山东省博兴县境内，始建于1956年，灌区的建成为灌区内工农业生产发展及军垦、棉垦、治土改碱、油田供水等方面做出了巨大贡献。经过多年运行及行政区划的变迁，灌区灌溉范围逐渐萎缩至博兴县境内的4.7万hm2，因此，黄河水逐渐成为博兴县工农业生产和经济发展所依赖的重要水源。但20世纪末，黄河来水量急剧减小，引水灌溉保证率大幅降低。黄河水情的变化迫使灌区内政府与群众大建蓄水工程，丰蓄枯用，大部分排沟和支级以下渠道均被拓宽、加深，将沟渠改为蓄水深沟，共同形成田间蓄水工程体系。黄河来水时段，经干渠引来的黄河水都存蓄于地下沟中，灌溉时节，再从沟中分别提水到田间灌溉。

1 存在的问题

在黄河来水量小、黄河断流频发的年代只能靠挖深沟蓄水以适应黄河来水之不足。进入21世纪，随着小浪底工程的建成和黄河管理部门调控力度的加大，以及全国范围大型灌区续建配套与节水改造工程的实施和最严格水资源管理制度的推行，黄河来水已趋稳定、正常，没有再发生断流，大大提高了黄河沿线引水工程的引水保障率。在这种新形势下，改沟渠成蓄水网络的弊端逐步显现出来。

1.1能源浪费，灌溉成本增高

地下沟蓄水工程体系将干渠引来的黄河水蓄存于地下，蓄水位远低于干渠水位和需要灌溉的耕地，因此，农田灌溉时必须使用抽水机械从沟中提水，这样就提高了灌溉成本，且加大了灌溉劳动量，浪费了能源。这在灌区骨干工程已经配套完善、上游水位满足自流入田的条件下，显然已经不合适。

1.2次生盐碱化严重

黄河来水时节，灌区群众为增加蓄水量，极力提高地下沟的蓄水水位，导致地下水位升高，土壤表层盐分增加，造成了部分耕地的次生盐碱化问题。

1.3蒸发和渗漏损失增加

黄河来水时间和灌溉时间具有一定的时间差，蓄存于地下沟网中的水，经过一段时间储存后，会大量蒸发，节制闸等田间工程不配套还导致了较大的水源损失，降低了水源的利用率。同时，由于泥土与蓄水的离子交换作用，使蓄水的水质恶化。

2 工程建设原则

全国小型农田水利工程重点县建设目的在于解决干渠与田间之间工程存在的问题，规划建设好“最后一公里工程”。基于这种认识，灌区在规划建设过程中，根据工程的现状情况，经实地踏勘和深入研究，提出了“合理规划田间渠系，坚持自流灌溉”的末级渠系工程规划建设的基本原则。在工程测量与现场调查的基础上因地制宜，制定建设方案。

打渔张灌区的干渠已在大型灌区续建配套与节水改造工程中完成了衬砌改造，为支渠以下实施小型农田水利工程奠定了良好的工程和水源条件。各支级以下渠道均已具备自流入田的水位优势，只要科学规划建设合理的末级渠系，自流入田的目标就可以实现。

3 工程方案

3.1调整比降，恢复原有渠系

这种情况是灌区内较为常见，在灌区末级渠系改造工程中占有较大比例。这种情况的渠道（一般是支渠或斗渠）均在集中建设田间地下沟蓄水工程时进行了拓宽加深，渠道比降也调整较大，但拓宽加深的幅度不大，渠道两侧的渠堤还相对完整。这种情况的工程条件较好，工程内容以衬砌和堤防恢复为主。工程设计根据渠道控制面积范围内的灌溉需要计算设计流量，依此确定渠道的设计断面。渠道的结构设计，以堤防恢复和边坡护砌为主，渠底曾经挖深的部分不予衬砌，也不再回填恢复，留待工程运行时，以泥沙自然淤积至设计底高程。

3.2沟外建堤，沟渠两用

这种情况的渠道已扩挖为较宽的排沟，在建设时需进一步开挖排沟，从沟中取土另在两侧沟口外填筑渠堤，渠堤顶面高程按照自流灌溉的要求设计，形成地上渠、地下沟合建的结构形式。在黄河来水时段，可利用渠堤保证水位，形成自流灌溉的条件；停水时段，仍能利用地下沟存蓄一定的水量。

3.3沟口混凝土挡水堤

这种情况在灌区末级渠系改造中应用较少，仅存在于个别空间受限的渠段。部分渠段紧邻民房或企业的院墙，迁占难度较大，故采用地下沟口外新建混凝土挡水堤的方法取代堤坝，保证自流灌溉的水位条件。

4 工程案例

4.1工程概况

打渔张二干四支渠是二干渠的一条支渠，该渠位于打渔张二干渠的中部，博兴县纯化镇境内。渠道从二干渠引出，沿广（北）——（高）青路向东直达县界，渠道原有总长度为11 km，其中，上游6.5 km属2010年度小型农田水利工程建设范畴，下游部分为2011年度建设范围。该渠灌溉范围为北起广——青路，南到红星支，二干渠至博兴、广饶边界之间的1 775 hm2耕地。

该渠道上游段2.68 km渠段在20世纪末的黄河断流阶段已经过加深，且渠底比降已加大至1/3 000，下游渠段未经加深，需提水灌溉。全渠原有渠形没有发生较大变化，大部分渠道堤防连续。4.2工程设计

在2010年度工程项目的规划设计过程中，项目区所在镇水利部门建议，渠道设计指标基本维持工程现状，比降为1/3 000，衬砌长度为6.5 km。

经实地踏勘，发现渠道具有全长恢复自流灌溉的可能性，但若按原设计方案建设，渠道向下游延伸的难度将会增加：渠道末端的挖深过大，且灌溉仍须沿用提水灌溉的模式。固安排进行了全面的地形测量，经过对测量结果的研判发现，该渠道上游2.68 km渠段渠底高程层浚深了0.5～ 0.8 m不等，现状比降调整到了1/3 000；下游渠段渠堤断续，渠形基本完好，渠道沿线地面高程西高东低，地面自然比降大致为1/7 500。

根据以上分析，将渠道设计方案进行了调整：渠底比降全线调整为1/7 500；渠道首端的6.5 km渠段对渠堤进行修整，设计流量为3 m3/s，边坡1∶1.75，设计水深1.2 m，加大水深1.32 m，并按设计断面进行护砌；由于下游的渠段属2011年度小型农田水利重点县工程的建设内容，故首端渠道工程建设方案的优化为后续工程的实施和全面实现自流灌溉奠定了良好基础。

4.3工程效益

由于坚持了“自流灌溉”的原则，经过各级渠道比降和水位的调整，项目区的农田灌溉完全实现了自流灌溉。黄河断流以来提水灌溉的方式得到彻底改变，农田灌溉的成本和劳动量均大幅度降低。据调查，项目区工程实施前提水灌溉的成本大致为300元/hm2，目前这项费用已经全面节省，仅此一项，二干四支渠所控制的1 066.67 hm2耕地年节约提水费用即可达到160万元。

（责任编辑 崔春梅）

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1009-6159（2014）-09-0031-02

2014-05-06

王金叶（1965—），女，助理工程师