灌区节水改造论文

2022-04-17

摘要:本文论述了引黄灌区节水改造的重要性。通过对陶城铺引黄灌区实施节水改造所取得效益的分析,提出了灌区节水改造是促进黄河水资源可持续利用的一条重要途径。下面小编整理了一些《灌区节水改造论文(精选3篇)》,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

灌区节水改造论文 篇1:

海原县西河中型灌区节水改造配套项目灌区供需水量分析

1 西河中型灌区概况

海原县农业综合开发西河中型灌区节水配套改造项目位于海原县西河流域园河,距县城西北方向约35 km处,属清水河系西河流域,土地平坦,连片,土质肥沃,光照充足,年均降雨量380 mm。项目区包括西安灌区和罗山灌区,西安灌区分库灌区和井灌区,水源为园河水库和169眼机井(其中井灌区机井为147眼,库井掺灌22眼,2010年高效节水项目已批复配套44眼),项目区现状灌溉面积为4 460 hm2,其中:西安库灌区386.67 hm2,库井掺灌940 hm2,井灌区3 133.33 hm2;罗山灌区现状800 hm2为拉水点灌。项目区种植作物主要以特色产业小茴香和硒砂瓜为主。

2 项目实施后灌区水量供需分析

2.1 西安灌区水量供需平衡分析

2.1.1 灌区供水量分析

西安灌区灌溉水源为园河水库和169眼现状机井,园河水库主要由张湾水库补给水量。根据水文资料,张湾水库95 %保证率径流量为245万m3,多年平均年输沙量为241.54万m3。95 %保证率输沙量=(95 %保证率径流量/多年平均径流量)×多年平均输沙量,即95 %保证率输沙量为53.55万m3。95 %保证率水库清水量为95 %年常流水扣除95 %的泥沙量,其可利用水量为191.45万m3。其逐月分配详见表1。

根据水文资料,园河水库95 %保证率径流量为8.30万m3,多年平均年输沙量为11.10万m3。95 %保证率输沙量=(95 %保证率径流量/多年平均径流量)×多年平均输沙量,即95 %保证率输沙量为0.19万m3。95 %保证率水库清水量为95 %年常流水扣除95 %的泥沙量,其可利用水量为8.11万m3,其逐月分配详见表2。

张湾水库水补给园河水库进行灌溉,即园河水库总蓄水量为199.40万m3,扣除蒸发渗漏损失后可利用水量为133.84万m3

机井可供水量为1 710万m3

即西安灌区水源年可供水量为1 843.84万m3

2.1.2 灌区需水量分析

西安灌区规划灌溉面积4 460 hm2,种植作物为小茴香,根据小茴灌溉定额为193 m3/hm2,则整个灌区需水量为1 291.17万m3

经上述分析,灌区年可供水量为1 843.84万m3,灌区需水量为1 291.17万m3,供水量大于需水量,因此整个西安灌区供水量满足灌溉要求。

规划库灌面积1 326.67 hm2,需水量为384.07万m3,而库年可利用水量为133.84万m3,供水量小于需水量,缺水量为250.23万m3;井灌面积3 133.33 hm2,需水量为907.10万m3,而机井可供水量为1 909.56万m3,供水量大于需水量,余水量为1 002.46万m3。考虑到水库年蓄水量不稳定以及水库水质比机井水质好、提水成本低等情况,库灌缺水量由机井余水量补给。设计把库井灌溉面积加以调整:即库灌面积386.67 hm2,库井掺灌面积900 hm2,井灌面积3 133.33 hm2

2.2 罗山灌区水量供需平衡分析

2.2.1 灌区供水量分析

罗山灌区灌溉水源为陶堡水库和2眼现状机井,灌溉设计保证率为95 %,2眼机井出水量分别为42 m3/h、50 m3/h。

根据水文资料,陶堡水库95 %保证率径流量为71.40万m3,多年平均年输沙量为109.50万m3。95 %保证率输沙量=(95 %保证率径流量/多年平均径流量)×多年平均输沙量,即95 %保证率输沙量为38.20万m3。95 %保证率水库清水量为95 %年常流水扣除95 %的泥沙量,其可利用水量为52.80万m3,其逐月分配详见表3。

即陶堡水库年可供水量为52.70万m3,扣除蒸发和渗漏损失后可利用水量为44.24万m3,2眼机井年供水量为80.59万m3,罗山灌区水源年可供水量为124.83万 m3

2.2.2 灌区需水量分析

罗山灌区规划灌溉面积1 433.33 hm2,其中大田硒砂瓜1 166.67 hm2、棚瓜133.33 hm2、枣瓜间作133.33 hm2。根据大田瓜、棚瓜、枣瓜间作的灌溉定额分别为120 m3/hm2、50 m3/hm2、58.80 m3/hm2,则整个灌区需水量为123.26万m3。

经上述分析,灌区年可供水量为124.83万m3,灌区需水量为123.26万m3,供水量大于需水量,因此灌区供水量满足要求。

2.3灌区供需水量分析

经上述分析,项目区年可供水量为1 968.67m3(其中:西安灌区年可供水量为1 843.84万m3,罗山灌区年可供水量为124.83 m3),项目实施后年需水量为1 414.43 m3(其中:西安灌区年需水量为1 291.17万m3,罗山灌区年可供水量为123.26 m3),项目区可余水量为554.24万m3。因此可供水量大于需水量,水量满足要求。

作者:王正福

灌区节水改造论文 篇2:

浅谈灌区节水改造是促进黄河水资源可持续利用的有效途径

摘 要:本文论述了引黄灌区节水改造的重要性。通过对陶城铺引黄灌区实施节水改造所取得效益的分析,提出了灌区节水改造是促进黄河水资源可持续利用的一条重要途径。

1、加强灌区节水改造,确保黄河水资源可持续利用

1.1 灌区节水改造的重要性

陶城铺引黄灌区位于山东省聊城市南部,于1988年利用世行贷款投资兴建,同年部分工程运行并发挥效益。灌区内设有输水渠、三级沉沙池、南北干渠及31条支渠,其中沉沙池占地1.5万亩,干渠总长91.94km,支渠长度254.2km,灌区内设有大型泵站两处,总装机容量3340千瓦,提水能力41.76m3/s;灌区内共有各类配套建筑物2005座,共形成固定资产1.05亿元。到1998年,灌区共引水9亿m3,年均引黄河水7900万m3,年均灌溉面积60万亩,136万亩次;灌区农业万元产值用水量为2275kg,城镇人均日用水量150kg,农业人口日用水量100kg,粮食产量431298kg,经济作物产量1045243kg,GDP3763598万元,农民人均年收入3700元。

但是,灌区运用多年来暴露了许多问题:一是输水渠道衬砌率低,建筑物老化失修严重,渠系渗漏损失大。二是田间工程配套率差,灌水技术落后。三是灌区管理技术落后,水价体系不合理。

针对陶城铺灌区存在的问题,自1998年开始,灌区管理单位,实施了一系列综合性的节水改造措施。坚持灌区配套以节水为中心,积极推行节水灌溉新技术,完善灌区管理机制,深化灌区体制改革;同时建立了合理的农业水价体系,提高灌溉水的利用率,缓解灌区水资源供需矛盾,作为促进灌区管理良性运行和工农业持续稳定发展的根本途径。

1.2 灌区节水改造采取的措施

陶城铺灌区年引水分配指标为9100万m3,灌区设计引水量年均2.8亿m3,缺口较大。由于黄河水资源日趋紧张,发展节水工程,提高灌溉技术是灌区建设和管理的中心工作。陶城铺灌区充分发挥当地政府和群众投资投劳的积极性,按照谁受益谁负担的原则,多方面、多层次地吸引调动群众进行大规模的农田水利基本建设,1998年开始进行灌区节水改造,其做法是:

1.2.1 工程措施:一是输水干渠衬砌27km,支渠衬砌18km。渠道衬砌防渗是灌区应用最广泛的一种防渗措施。实践证明,陶城铺引黄灌区干、支渠采取衬砌防渗措施后,可以减少渠道渗漏损失70%—90%,采用混凝土板膜复合防渗措施,可以减少渗漏损失95%以上。二是建设U型渠灌溉5.25万亩,发展管灌4.55万亩,喷灌1万亩,高科技示范大棚蔬菜区滴灌300亩。试验表明,管道输水比土渠输水可减少渗漏损失95%—98%,比初砌渠道减少渗漏损失15%—20%,节约占地2%,增产10%,节水增产效益显著。三是推广小白龙养料软管灌溉96万亩。特点是成本低、节水明显、管理运行方便。四是工程配套。共改建建筑物176座,清挖新扩渠道156条,完成土石方960万m3。上述措施共完成总投资4500万元。

1.2.2 技术措施:一是加强灌溉调水配水。建立无线电通讯网络,保证供水调度、信息反馈及时。二是合理开采地下水。2006年该灌区纯井灌18.6万亩,井渠合灌26万亩,开采地下水总量1.3亿m3,极大的缓解了引黄灌溉矛盾,大旱之年取得了大丰收。三是大面积推行窄、短畦。到2008年,实行畦改面积已达69万亩,占灌区总面积的66%。四是冬蓄夏灌,丰蓄枯灌,合理补充灌区地下水源。

1.2.3 政策措施:一是总量控制,限量供水,以供定需。二是以陶城铺灌区管理处为主管部门,自上而下建立节水灌溉运行机制。三是改革灌区管理体制,明确各自权限责任。四是实行计量供水,按方收费。五是提高水价。根据黄河水费非枯水季节国家征收标准由1998年的1.2分/m3提高到2006年的4.5分/m3。六是搞好宣传发动,调动农民节水的积极性。

1.3 灌区节水改造带来的效益

1.3.1 直接效益:灌区实施综合节水改造后,1999年—2009年,灌区有效灌溉面积由60万亩扩大到85万亩,年均扩浇面积25万亩,平均亩产纯增产按48.4元计算,年增产纯效益1210万元。从引水量看1999年—2009年10年间平均年引水8100万m3,年平均灌溉210万亩次,实现了亩次毛灌水35m3,与1999年前相比亩次节水19.4m3。亩均年节约0.87元,全灌区年节约水费182.7万元。

1.3.2 间接效益:灌区节水改造,节约了黄河水资源,扩大了实际灌溉面积,1999年—2009年,水的利用率由原来的0.45提高到0.61,年均节水9000万m3,节约水费108万元;每年可节电99万千瓦,折款54.5万元;每年可减少引水1亿m3,全灌区每年减少引进泥沙100万m3,节省清淤费350多万元。

1.3.3 社会效益:一促进粮食高产稳产,农民增产增收,保持社会稳定。二有效地缓解了黄河水资源供需矛盾,节约了黄河水资源,为维持黄河健康生命做出了贡献。三保持黄河入海流量,确保了黄河下游生态平衡。

2、结论

陶城铺引黄灌区是黄河中下游大型灌区之一,近几年通过实施综合性的节水改造,取得了较为显著的效果,为黄河水资源的可持续利用做出了贡献,实现了农民与黄河之间的共赢。黄河下游现有引黄涵闸94座,引黄灌溉面积3600多万亩,年平均引水量近100亿m3。如果都能进行节水改造,年均节水20亿m3,这对黄河水资源的可持续利用具有重大的战略意义。为使这条母亲河的乳汁远远不断的流淌,在灌区节水方面也应出台一些激励政策,如在引水方面实行计划引水、超引加价。不同时期的引水价格不同。在资金方面,对节水好的灌区国家要拿出一定的资金给予奖励,用以奖代补的办法,鼓励灌区积极的开展节水改造,等等,以促进黄河水资源的可持续利用。

参考文献:

1.水利部黄河水利委员会《2005年—2007年黄河水资源公报》——黄河网2006.12.23

2.尚华岚 论黄河断流的危害及对策——水信息网2004.05.24

3.何武全等 论大型灌区节水改造对策——www.66wen.com 2006.11.13

4.山东省阳谷县统计局统计公报(1998—2007)

作者:张亚民 杨历普

灌区节水改造论文 篇3:

德庆县省级水利示范县灌区节水改造实践与应用

【摘要】省级水利示范县作为广东财政竞争性分配向民生水利领域拓展,为确保水利资金发挥最大效用。德庆县作为广东省首批省级水利示范县之一,由于工程项目多,投资大,数量大、但时间短、工程勘测设计任务繁重,本文结合德庆县省级水利示范县灌区节水改造实践,探索合理的灌区规划设计应用模式,为以后类似灌区改造工程提供有价值的参考。

【关键词】德庆;水利示范;灌区;节水改造;实践与应用

水利是经济的命脉,农业水利是农业发展必不可少的首要条件,在防御水旱灾害、改善农民生产生活条件、促进农村经济发展等方面发挥着十分重要的作用[ ]。广东省灌区大部分建于20世纪五六十年代,灌区经过长期的运行,由于当时设计标准低,输水渠道及渠系建筑物老化,续建配套差,渠道防渗不完善,管养滞后,灌溉效益明显下降[ ]。目前,许多灌区工程标准低,施工质量差,渠系不配套,工程老化,损坏严重,灌溉面积达不到设计标准,一般只有设计灌溉面积的68%左右,续建配套扩大灌溉面积的潜力很大[ ]。

为顺利推进全省中小型灌区续建配套与节水改造工程,广东省水利厅编制完成了《广东省中型灌区续建配套与节水改造工程规划(2011-2020年)》和《广东省山区小型灌区改造工程规划(2011-2020年)》。今后一个时期,全省以中小型灌区续建配套与节水改造为重点的农田水利工程迎来了建设高潮。

1.工程概况

1) 项目背景

德庆县位于广东省西北部,西江中游的北岸。全境位于北纬23°04′~23°30′、东经111°32′~112°17′之间;地域面积2258km?,辖12个镇、1个街道,175个行政村;2011年12月,德庆县成功竞争了2011年度广东省水利建设示范县,成为首批省级水利建设示范县。德庆县省级水利建设示范县在2011年~2013年实施完成123宗水利项目,包括中型灌区6宗,小型灌区67宗,农村中、小型机电排灌工程12宗,中小河流治理工程(防护农田和乡村的治理项目)3宗,山洪灾害防治非工程措施1宗,小型病险水库除险加固工程31宗,小流域综合治理工程2宗,农村内涝整治工程1宗,项目总投资71000万元。

2)灌区改造目及内容

根据《广东省中型灌区续建配套与节水改造工程可行性研究报告编制指南》中的规定,主要目标是:以灌区水源工程维修加固(不含水库及大中型水闸除险加固)、渠道疏浚防渗及渠系建筑物更新改造为重点,提高水源保证率,提高渠系水利用系数,恢复(或扩大)灌溉面积;发展节水灌溉,因地制宜的推广节水灌溉新技术,节约水资源;通过灌区改造建设促进灌区管理体制改革,建立以农民用水协会等多种形式的农民用水制度;推进灌区信息化建设,提高灌区管理水平。

主要任务是:包括渠首工程、干支渠及其建筑物的续建配套和节水改造。主要建设内容包括:水源及渠首工程维修、加固及重建(水源为水库或大中型水闸的灌区,水库或水闸的除险加固不纳入灌区改造项目);2.干、支渠道开挖疏浚;3.干、支渠道防渗衬砌;4.干、支渠系建筑物(农桥、涵洞、水闸、渡槽、倒虹吸管、隧洞等)配套完善和更新改造;5.输水管道、暗渠建设及节水设备购置;6.工程管护设施、量水设施设备等。

2.实践与应用

1)算清水帐,合理配置资源

可供水量的分析是灌区改造工程规划与设计工作的核心内容之一。既要算清农业用水,又要结合当时经济发展与规划,算清工业、生活、养殖、生态环境等用水要求;既要算清灌区内不同时期的用水量,又要分析用水过程,使水资源在时空分配合理。

灌区水量平衡计算式通过灌区调节水量(即设计供水量)和需水量的计算,分析灌区的来水量是满足灌区灌溉用水量的需要,从而确定灌区的工程规模。灌区水量平衡计算的成果,能比较全面地反映现有灌中现有水利工程的灌溉能力及供需平衡情况,故它是选定规划工程和工程规模的重要依据[ ]。

德庆县省级水利示范县灌区改造工程在灌溉保证率以90%作为基本设计标准,在灌区水资源供需平衡分析过程中,选定灌区作物种植结构最佳布局,达到灌区水资源供需平衡。本次规划的径流分析,主要对灌区现有水源(如水库、山塘及溪流等)地面年径流及年内分配的分析计算,径流成果主要用于灌区水量平衡计算。本次灌区规划设计中,只有黄铜降水库、河涝坪水库有除险加固资料外,其他灌区均缺乏实测径流资料,只能按照广东省最新水文图集进行估算。设计年径流的年内分配按《广东省一年三熟灌溉定额》年降雨时段分配表计算确定。德庆省级水利示范县灌区改造工程,对傍山灌溉渠道兼排洪功能,按照渠道级别对应的防洪标准及暴雨面积,区间集水面积均小于10km?,采用广东省洪峰流量经验公式,对渠道的设计洪水推求。

2)重视勘测,充实设计成果

水利示范县项目,投资大,数量大、但时间短、工程勘测设计繁重,往往忽视勘测,设计人员虽然多次现场查勘,但是仍不能准确把握灌区信息,一旦出现设计成果与实际情况不符,会给设计人员带来更多更大的工作量,反复修改,重复工作。一旦出现勘测资料不准确,会导致设计图纸与实际有较大的差异,施工时不得不进行设计变更,影响工程工期,影响工程造价,致使项目难以实施。

德庆水利示范县的灌区项目渠道及其建筑物级别为5级,对地基要求不高,应针对这些特点进行有目的勘测。本次灌区改造工程采取主要的勘测任务:1.由于渠道为线性工程,战线长,只能渠道全线查勘,沿渠道进行带状地形测量测绘,进行纵横断面测绘,查明不良渠道段,摸清渠道渗漏、滑坡等不良状况,分段提出合理的改造措施。2.沿渠道进行坑探,描述工程地质条件、地形地貌、岩土工程地质参数建议值和边坡开挖建议值;3.对每个渠系建筑物进行了三个地质钻孔,钻孔深度在10~15m。由于灌区规模小,能满足灌区设计要求。在设计的过程中,对已有地勘资料的核实,应严格按照水文地质资料进行规划设计,经过方案比选,合理确定设计方案,使灌区改造后能达到预期目标,惠之于民。

3)精心设计,合理确定方案

改革开放以来,国家加大节水灌溉投入力度,大力实施灌区节水改造项目,在灌区节水改造实施的过程中,灌区防渗衬砌形式直接影响工程的寿命和防渗效果[ ]。渠道防渗已成为目前灌区改造中应用最广泛的节水工程技术。渠道防渗后, 一方面可以提高水的利用率,缓解农业用水供需矛盾,节约的水可进一步扩大灌溉面积, 促进农业生产的发展;另一方面可以降低地下水位, 防止和改良盐碱地和沼泽地,有利于生态环境和农业现代化建设[ ]。

灌区干渠基本为土质渠道,且渠道断面形状极其不规则,渠道横断面结构也不合理。按照灌区改造要求,改造时对灌区的干渠及0.2m3/s以上的支渠进行防渗衬砌。渠道衬砌后,由于糙率减小,渠道过水断面明显减小,而要满足下级渠道分水要求,又不能降低渠道中的设计水位,这样必然要对渠道进行回填,同时考虑渠系建筑物过流所需水头,因此,应适当减缓渠道底坡,有必要时,根据改造前后实际情况变化,对渠道水面线适当调整,这样可以减少渠道衬砌后因糙率减小而增加的回填量,有改善了建筑物雍水过流的状况。

在灌区改造的设计工作中,渠道横断面设计是关键,此项投资比重很大,影响工程造价,应对衬砌方案进行方案比选,根据灌区不同特点,就地取材,合理确定工程措施。

4)准确造价,推进项目实施

工程造价控制贯穿建设的全过程。建设工程的造价控制越来越受到人们的重视,从工程施工前的招标制度到施工阶段的监理制度到工程完工结算,都得到了较好的控制。但是作为工程事前控制的设计阶段,仍然没有得到很好的控制[ ]。

本次灌区改造中,渠道均为线性工程,渠道两侧多为农田,农田多数沿着河谷等高线布置,部分干渠偏远,施工交通不便,有的甚至无法通车,只能靠人力运输或以渠底作为交通道路,用小型机动三轮车作为交通工具,施工运输困难、效率低,影响工程的施工工期,还会造成工程造价失控,应考虑材料的二次运输,这点也是规划与设计往往忽视。造成施工时,单价偏低,施工人员积极性不高,错失最优的施工时间段,施工进度慢,施工难度大,甚至发生窝工停工现象,项目难以实施。

5)少征占地,维护群众利益

土地是民生之本,发展之本。民以食为天,食以地为本。土地是农民赖以生存的重要物质基础。而灌区渠道两侧绝大部分都是农田,农民更视为生命线。在灌区规划与设计时,应从农民角度考虑,能少征占地,尽量少征占地,切实维护群众利益,使水利工程真正成为利于群众的工程,让农民真正得到好处。

6)因地制宜,协调生态环境

灌区改造工程在带来巨大的经济效益和社会效益的同时,其生态环境效益同样不得被忽视。在规划设计开始时,应加强生态环境保护意识,注重环境评价,采取有效环境保护措施,从将生态环境保护贯穿于工程建设的始终。本次灌区改造绝大多数在现有工程基础上进行重建或加固,极少项目是新建,灌区改造工程的实施,不但不对现有环境造成破坏或不利影响,还将改善项目区的整体环境水平。但是项目实施时有土石方开挖,旧设施拆除、施工废水、生活污水等,会对灌区生态环境造成一定的不良影响,应注重项目规划设计的生态环境保护,预留足够的生态环境保护费用,采取及时有效的生态环境保护措施。同时,应注重灌区改造与农村生态环境协调。如本次灌区规划设计中,金林水库灌区位于拥有一千七百多年历史的金林水乡境内,因此,做到灌区改造与现有地域特色完美结合,使得两者相得益彰,显得尤为重要。

7)利用科技,提高设计效率

灌区规划与设计中灌溉范围内的灌溉面积统计是一项烦琐耗时而又必不可少的基础工作,灌区各种方案的灌溉面积统计占去了设计周期近一半的时间。利用MAPGIS软件的图文处理及数据库管理系统分析统计灌溉面积可大幅度提高设计效率,减少工作强度。

渠道纵横断面设计一般同时进行,包括渠道地面高程、渠道正常设计水位线、渠道最低水位线、渠道加大水面线,渠底高程以及渠定高程,纵断面还应标明分水口位置及渠道建筑物设置等,渠道设计时,纵横断面设计,数据多,工作量大,尤其一旦这些标注内容发生变化,所有断面信息都要调整,无疑增加规划设计的难度。利用zdm软件,建成设计模块,即使做出调整,也能轻松修改,能大大提高设计效率,缩短设计工期。

3.结语

水利示范县作为广东财政竞争性分配向民生水利领域拓展,为确保水利资金发挥最大效用。通过三年建设,使广东省德庆县示范县灌区改造修复初见成效,基本形成较为完善的灌排工程体系,实现水患得到治理、水利设施安全运行的目标,使水利建设成为保护生态的重要屏障和发展民生的重要保障。为满足项目区农田灌溉和社会环境对水的需求,促进农业向高产、优质、高效发展和农村经济持续稳定发展,达到灌溉设计保证率并提高灌溉水的有效利用率,实现水资源的可持续利用和灌区工程的良性运行,改善灌区生产生活条件,适应社会主义新农村建设,营造一个良好的居民生活环境。本文结合德庆县省级水利示范县灌区节水改造实践,探索合理的灌区规划设计应用模式,为以后类似灌区改造工程提供有价值的参考。

作者:黄永奇? 孙春敏 张练和

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