浅议且末县末级渠系的设计与管理

2022-09-11

且末县位于新疆巴音郭楞蒙古自治州西南, 塔里木盆地东南缘。地理坐标东经83°25′~87°30′、北纬35°40′~40°10′。由于其地处中纬度地带的欧亚大陆腹地, 远离海洋, 受浩瀚沙漠影响, 从而形成暖温带极端大陆性干旱荒漠气候。依据且末县气象站统计资料, 多年平均降水量18.6mm, 多年平均蒸发量2506.9mm, 多年平均气温10.1℃。夏季炎热, 极端最高气温41.3℃, 1月份平均气温-8.7℃。无霜期165d, 最大冻土深度62cm。受工程投入限制, 全县末级渠道防渗率较低;且由于冬季时间较长, 诸多末级渠道遭受冻胀破坏较为普遍, 给工程运行管理造成不便。

1. 末级渠道防渗工程的设计情况

末级渠道防渗工程一般多为田间斗、农渠的防渗, 其工程规模多为5级, 流量基本在0.1~0.4m3/s之间, 控制灌溉面积多为1000亩左右。依据多项防渗工程的建设及管理经验, 现状且末县末级渠道防渗工程主要有U型混凝土防渗渠道和梯型防渗渠道二种。

1.1梯型防渗渠道

渠道断面为梯形断面, 其内、外边坡多为1:1.0~1:1.5, 底宽为0.4~0.6m, 堤顶宽多为1m, 渠深在0.8~1.2m。防渗体多为矩形、六角形预制混凝土板, 单板尺寸约为30~60cm。依据实际地形条件, 渠道纵坡约为1/2000~1/6000。为防止产生冻胀破坏, 在砼板下多设风积砂垫层或苯板防冻, 置换层厚度约为30~50cm。典型渠道设计断面如下:

1.2 U型防渗渠道

渠道断面为U形断面, 圆形底半径为0.3-0.5m, 堤顶宽多为1m, 渠深在0.8~1.2m。防渗体多为UD60、UD80、1/2UD100、1/2UD120的U型混凝土板。依据实际地形条件, 渠道纵坡约为1/2000~1/6000。为防止产生冻胀破坏, 在砼板下多设风积砂垫层, 置换层厚度约为30~50cm。典型渠道设计断面如下:

2. 末级渠道防渗工程的运行管理情况

2.1 管理组织体制

现状且末县水利工程管理多为两级管理, 一级为水管站, 一级为村级农民用水协会 (群众组织自行管理) , 水管站对全灌区进行统一灌溉配水管理, 村级农民用水协会负责农渠的配水、量水的管理, 实行配水到户。

2.2 工程管理

末级渠道防渗工程的运行管理, 多实行负责区域的分部管理, 水管站负责对斗渠及斗渠以上工程进行维修和养护, 对重要设施定期检查观测, 及时发现问题及时处理;农民用水协会对农渠进行管理。

2.3 配水管理

水管站负责灌区配水管理, 先由各村级农民用水协会编制用水计划, 向水管站提出来用水申请;然后, 水管站根据各用水单位的用水计划、渠道输水能力、作物种植结构及面积、灌溉制度等进行综合供需平衡, 编制灌溉用水计划, 并报上级水管站、县水管总站和县水利局审批。

2.4 经营管理

经营管理主要是灌溉用水的计量和水费征收, 水费征收实行计量征收, 计划外用水实行加价的办法以促进节水灌溉。水管站在干渠上的各分水闸处计量各支渠的用水量, 按量征收水费。

3. 存在问题及解决方案

3.1 渠道防渗率低, 难以发挥效益

现状且末县全县斗、农渠防渗率不足30%, 大部分斗渠没有衬砌防渗, 斗、农渠渗漏损失严重, 末级渠系水利用系数仅为0.739。且斗渠上的建筑物多为上世纪六十年代至八十年代修建, 破损严重, 给灌区用水管理造成极大的不便, 难以发挥工程正常效益。

针对目前存在的防渗率低, 工程效益差等情况, 通过各类末级渠系工程、小型农田水利工程、农田水利基本建设项目以及农业综合开发项目、土地治理项目等等, 多种途径、多渠道的整合各类项目及建设资金, 在全县范围内积极开展斗、农渠防渗配套、田间高效节水灌溉等工程建设, 逐步、逐级的完善各类末级渠道的防渗改造、配套工程, 确保工程效益的正常发挥。

3.2 冻胀破坏损失大, 工程管护难

依据多年运行管理经验, 且末县末级渠道防渗工程主要维护、维修项目及费用, 发生于防渗体的破坏, 其主要发生时段为每年3-5月;主要原因为受渠基土、地下水、冬季低温的综合影响, 产生冻胀破坏所致;依据水管统计, 防渗体破坏损失约占工程管护年运行费用的70%以上, 给工程管护造成诸多不便。

针对渠道产生冻胀破坏现状, 主要解决措施为前期设计控制与加强后期建设、运行管理相结合的方式, 一方面前期设计过程中针对不同地质条件、地下水条件及造价影响, 选择合适的防渗体及防冻型式, 避免、减少冻胀发生;另一方面, 后期工程建设、运行管理过程中, 严格按照设计要求, 对易产生冻胀渠段的渠基土, 进行清挖、换填, 并保证各项防冻措施按要求施工, 并达到设计指标要求。依据现状渠道冻胀破坏渠段维修养护经验, 被破坏渠道普遍存在换填深度不够、防冻体被破坏等现象, 进一步证明了工程后期管理的重要性。

3.3 量测设施缺乏, 水费征收困难

与单纯的考虑工程措施——加强防渗工程建设、优化渠道结构设计及加强工程管理相比, 量测设施缺乏, 水费征收困难, 从而导致工程管护经费不足, 难以保证工程正常运转, 为困扰末级渠道工程发挥效益的另一主要因素。现状全县用水管理中, 农渠上基本都没有量水设施, 水费征收只能由水管人员按灌溉面积与灌水次数进行征收, 同样的灌溉面积由于作物的种植结构不同, 田间平整度不一样, 灌溉水量不同, 田间灌水是否达到要求均无判断依据;从而造成计量偏差较大, 水费征收困难。

针对现状存在的量测设施缺乏, 水费征收困难问题, 在今后工程设计、建设过程中, 配套、增设各类量测设施;同时加强管护, 确保渠道及量水设施的正常运行;真正做到“供水到户, 按量计取”。

4. 结语

末级渠道防渗工程的设计与管理, 具有“点多面广”的特点, 与骨干水利工程设施的建设相比, 其单项投入较小, 但数量较多, 分布较广;因其处于田间工程, 涉及管护对象多为农户或农民用水协会, 影响面较大。为避免、减少各类不利影响的发生, 必须采取工程措施与非工程措施相结合、前期设计与后期管理相结合的方式, 一方面加大田间工程建设力度, 优化结构设计, 加强施工管理;另一方面, 完善供用水管理体制, 多方面、全方位的对末级渠道防渗工程进行设计与管理, 确保其工程效益的发挥。

摘要：针对巴州且末县末级渠道防渗工程的设计与运行管理情况, 对现状出现的渠道防渗率低、易产生冻胀破坏、运行管护困难等情况, 从设计及管理角度进行成因分析, 并对其解决措施作初步探索。

关键词：末级渠系,防渗,管理