人民胜利渠灌区井渠结合灌溉技术初探

人民胜利渠灌区井渠结合灌溉技术初探

□王

瑞（河南省人民胜利渠管理局）

摘要：引黄灌区靠近黄河自流灌区,引水便利，灌溉定额高，地下水丰富而不开采，水资源浪费严重；远离黄河的补源区，当地

水资源缺乏，地下水超采严重。因此，引黄灌区采用地下、地上水联合运用是非常必要的，井渠结合技术就是一种较为理想的节水灌溉模式。经过多年的实践，人民胜利渠灌区积累了丰富的井渠结合灌溉经验。

关键词：人民胜利渠；井渠结合；灌溉技术

1.井渠结合节水灌溉的优点

１．１能保证适时灌溉：长期采用井灌，有水源不足，使地下水出现降落漏斗的可能。实行井渠结合，就能使井渠有相互调剂补充，这样就能提高农田灌溉的保证率。

１．２能防治土壤次生盐碱化：地下水埋深长期维持在临界深度（２ｍ）以内，在蒸发的作用下，表土会积盐，当耕层土壤含盐量达到３‰时，就会产生土壤次生盐碱化。在引黄灌区实行井渠结合，渠灌渗漏可以弥补地下水量的不足，井灌又可以控制地下水位的上升，既合理利用了水资源，又能有效地防止土壤次生盐碱化的发生。

１．３减轻引黄泥沙危害，节约用水量：在汛期黄河含沙量大，自流灌区地下水位又高，实行渠井结合，可以节约引黄水量，减少引进泥沙，减轻渠道淤积。

１．４用水管理的需要：人民胜利渠灌区的气候特点是冬春干旱，夏季多雨。小麦冬灌多在１２月上、中旬进行，日平均气温４℃左右，

正所谓“夜冻昼消”，出现渠水结冰、闸门冻结等现象。另外，在汛期常有暴雨出现，此时渠灌，又会加重涝灾。在这两种情况下，如果改渠灌为井灌，就会避免上述问题的发生。

2.井渠结合节水灌溉工程布局

同其它灌溉工程规划一样，井渠结合节水灌溉工程也要井、渠、路、林、电统一规划。

２．１工程布局２．１．１灌溉工程

２．１．１．１机井密度：机井密度设计考虑了两项原则：一是能够

满足农作物适时适量灌溉的需要，二是能够维持地下水稳定，不致因超采产生漏斗。

２．１．１．２渠井布置：在渠井结合地区为减少毛渠输水损失，农渠间距以１００￣４００ｍ为宜。根据灌溉面积大小，

斗、农渠采用变断面，斗渠采用Ｄ１４０、Ｄ８０、Ｄ６０３种断面，农渠采用Ｄ６０、Ｄ４０、Ｄ３０３种断面。机井位置定在农渠附近，以减少井到农渠的输水距离。农渠比降宜小，并在每眼机井旁的农渠上建节制闸，以备调水之用。

２．１．１．３田间灌水工程布置：

田间毛渠或输水垄沟应沿农渠垂直方向布置，避免在农渠堤边上开设毛渠和垄沟。

根据田间灌水试验结果，畦田规格为：６０ｍ×（２．０～３．３ｍ），畦埂底宽３０ｃｍ，高＞２０ｃｍ。灌水沟７０ｍ长为宜，间距１．０ｍ，沟深１８￣２５ｃｍ之间。

２．１．２排水工程

井渠结合全部农田都要有排水设施，其标准按５年一遇除涝标准设计。一般情况下，对于单向倾斜的地块可采用农渠与农排相临布置，对于农渠向两侧送水的地块可采用农渠与排水沟相间布置，然后由农沟汇入斗排。采用干、支、斗、农逐级控制，分片建网，使排水工程蓄、泄兼备，综合利用。

２．１．３路、林、电工程

道路：按支、斗、农３级修路。渠道与排水沟尽可能沿公路平行布置，以减少交叉建筑物。规格支道路宽４￣５ｍ，高出地面０．７￣１．０ｍ；田间路宽３￣５ｍ，高出地面０．３￣０．５ｍ；生产路宽２￣３ｍ，高出地面０．３ｍ。

植树：在支、斗、农三级路两侧植树，树要植在渠堤的外坡脚下，株距一般为３ｍ。

高、低压线路：机井浇地用的高压线路一般顺斗渠内侧布

作者介绍：王瑞，女，工程师，主要从事灌区灌溉管理

等工作。

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《河南水利与南水北调》2012年第7期

农村水利

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置。

２．２工程指标

试区斗渠系统灌溉面积１４３．２ｈｍ２，所属农渠１８条，平均每条控制面积约８ｈｍ２，斗农渠总长５０８１ｍ，平均渠道长３５．４ｍ／ｈｍ２，全部用Ｕ型混凝土结构加以护砌，斗渠断面为Ｄ

８０

，农渠断面有

Ｄ

４０和Ｄ

６０

两种，各类建筑物共２５０座，平均每１．７４座／ｈｍ２。机

井１眼／ｈｍ２。

3.井渠结合调度技术

３．１井渠结合灌水比例

从合理利用水资源出发，井渠结合的运用，重点是正确确定在不同水文年，不同引黄类别地区的井灌开采强度和井渠用水比例。

３．１．１计算方法

根据作物水分利用情况，农田需要的供水量Ｅ应包括有效降雨量Ｐ０、井灌有效水量Ｍ’井和渠灌有效水量Ｍ’渠３部分，即：

Ｅ＝Ｐ０＋Ｍ’井＋Ｍ’渠（１）考虑到井灌输水距离短，灌水定额小等因素，认为井灌有效水量等于井灌开采量，即：

Ｍ’井＝Ｍ井（２）渠灌有效水量Ｍ’渠为渠灌水量Ｍ渠和渠灌水利用系数η水之积，即：

Ｍ’渠＝Ｍ渠·η水（３）所以：Ｅ＝Ｐ０＋Ｍ井＋Ｍ渠·η水（４）当地下水采补平衡时，由于平原地区地下水运动很弱，在不考虑地下水径流补给的条件下，地下水补给量主要包括降雨补给和渠灌补给两部分，当采补平衡时，地下水开采量Ｍ井应等于补给量，即：

Ｍ井＝β雨Ｐ＋β渠Ｍ渠（５）Ｅ＝（α＋β雨）Ｐ＋（β渠＋η水）Ｍ渠（６）因（α＋β雨）＋δｖ＝１

故（α＋β雨）＝１－δｖ

所以Ｅ＝（１－δｖ）Ｐ＋（β渠＋η水）Ｍ渠

即：Ｍ渠＝［Ｅ－（１－δｖ）Ｐ］／（β渠＋η水）（７）式中：α─降雨量有效利用系数

Ｐ─降雨量（ｍｍ）

β雨、β渠─分别为降雨、渠灌补给系数

δｖ─降雨径流系数，非汛期δｖ＝０，汛期０＜δｖ＜１当允许超采，使地下水位下降Ｈ时：如果地下水位较高，允许超量开采，要使地下水位下降Ｈ，此时的井灌水量，按下式计算：

Ｍ井＝β雨Ｐ＋β渠Ｍ渠＋μＨ（８）将（８）代入（４）得：

Ｅ＝（α＋β雨）Ｐ＋（β渠＋η水）Ｍ渠＋μＨ（９）Ｈ─允许地下水位下降值（ｍ）

μ─土壤给水度

其余符号同前。

３．１．２计算结果及分析

利用上述各式，可以计算出渠井结合条件下的渠井用水量和渠井用水比例。人民胜利渠灌区不同水文年年灌水总量及井灌占总灌水比例见下表１。

表1人民胜利渠渠井结合灌水比例成果表（单位：ｍ３／ｈｍ２）

３．２井渠结合适宜灌水时期

根据地下水位变化规律及影响灌水时间因素的分析：２－５月份宜采用渠灌。麦黄水及晚秋播种时，最好采用井灌。以便汛期来临腾空地下库容，减少和防止涝碱灾害，６－９月是汛期降雨频繁时期，地下水位上升较快，应充分利用有效降雨，不足时用井灌补充。１０月份，一般需灌小麦播前水，需水量较大，渠道较能适时适量灌溉；小麦冬灌应用井灌。

4.井渠结合节水灌溉的效果

４．１节水灌溉的效果

在渠井结合配水灌溉中，通过渠井不同灌水次数的试验分析结果：全年５次灌水，都用渠灌时，年总用水量５１６４ｍ３／ｈｍ２；井灌１次渠灌４次时，总用水量４８８３ｍ３／ｈｍ２。井灌２次渠灌３次，总用水量４６９５ｍ３／ｈｍ２。以上３种处理的灌水费用分别为：８２．６元／ｈｍ２，８０元／ｈｍ２，７３元／ｈｍ２。可以看出井渠结合灌水比纯渠灌不但节水效果显著，而且灌水费用降低，且产量也提高０．５％￣１２．９％。

４．２混凝土“Ｕ”型渠的节水、减淤效果

４．２．１节水效果：混凝土“Ｕ”型渠道节水效益主要是由于它比土渠减少渗漏损失，提高渠系水有效利用系数的结果。

４．２．２减淤效果：由于混凝土“Ｕ”型渠道的断面水力条件好，断面流速可比梯形混凝土渠增大１１．４％，比土渠增大４４．４％，因而年淤积量减少３３．７％￣５７．５％。

5.结语

井渠结合节水灌溉技术是水资源优化配置的有效手段，通过对该主要技术要素的优化，不仅强化了该技术的资源配置功能，还突出了其节水功能。今后，应对水资源统筹管理进行深入研究，使井渠结合节水灌溉技术更好地应用推广。

收稿日期：2011-12-

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