簡易措施發(fā)展水田區(qū)末級排水溝可行性分析

周 明，韓治國

(黑龍江省農墾總局建三江分局水務局，黑龍江富錦156300)

建三江分局耕地面積66.67萬hm2，水田面積已經達到48.7萬hm2，將近98%的水田采用地下水灌溉，地下水處于超采狀態(tài)，而每年降水形成10.93億m3地表徑流及水田棄水的利用率很低，所以本地有攔蓄地表水的需求;采用地下水灌溉需要修建曬水池，占用了大量的土地資源，減少曬水池占地面積能夠提高土地利用率;地下水灌溉，水溫低，為提高水稻產量與米質，需要采取增溫措施。通過調查研究，采取臨時措施將水田區(qū)末級排水溝改造為排、蓄、灌工程能夠有效解決以上問題，符合當地農業(yè)發(fā)展需要。

1 末級排水溝發(fā)展排、蓄、灌工程的意義

1)緩解地下水過量超采。根據黑龍江農墾勘測設計研究院對建三江分局地下水資源的評估，本地區(qū)地下水總補給量14.8億m3，而目前建三江分局水田中采用地表水灌溉的不足1.07萬hm2，將近98%為地下水灌溉，按照當地采用地下水灌溉需水量為320 m3/666.7 m2計算，將近16.67萬hm2的水田處于超采狀態(tài)。通過1997年與2009年同期地下水位進行比較，地下水位平均降深在4 m左右，且地下水位呈逐年下降趨勢，因此必須加速推進4大灌區(qū)的建設及攔蓄地表徑流水措施來解決地下水資源的不足。由于大型灌區(qū)的建設有其逐步推進的過程，不可能在短期內實現規(guī)劃灌溉目標，所以目前緩解地下水超采的最有效途徑是加大對10.93億m3地表徑流及水田棄水的攔蓄，通過攔蓄地表水，實現澇水旱用、閑水忙用、棄水再用、一水多用、循環(huán)使用。

2)提高土地利用率。國家對農業(yè)出臺各項優(yōu)惠政策，農業(yè)效益顯著增加，尤其水田效益更為明顯，每多利用666.7 m2地發(fā)展成為水田將為當地帶來500元的效益，據統(tǒng)計建三江分局水田曬水池占地5 667 hm2，對其有效利用，有明顯的經濟效益，再者從國家糧食安全的角度考慮，提高土地利用率更為重要。

3)有利于灌溉水增溫。地下水提取到地表，水溫為5℃左右，要使水稻獲得高產穩(wěn)產必須采取增溫措施。增溫措施主要是使水與空氣充分接觸，并在曬水池中有充分的停留時間，盡管采取多種辦法來提高水溫，曬水池占地面積不可能過大，浪費過多的耕地，傳統(tǒng)的增溫措施增溫幅度不大，只能增溫1℃左右。利用末級溝道攔蓄地表水水溫高，同時由于末級溝道長，這樣增加了水的運送距離，比同等面積的曬水池提溫效果更好，對水溫增幅非常顯著，可使水溫平均提高6℃左右。通過調查，水田可增產10 kg/666.7 m2以上。

4)減輕骨干工程排水壓力。建三江分局排水骨干工程工程治理標準低，一直采用干三支五的除澇標準，別拉洪河、濃鴨河等幾大骨干工程全部是3 a一遇治理標準，滿足不了排水需求，嚴重影響旱田的適時播種和汛期排水。通過對水田區(qū)發(fā)展攔蓄措施，一方面攔蓄泡田放水，減少了旱田的春澇問題，另一方面建設了攔蓄措施等于降低了水田區(qū)的排水標準，在汛期延長了水田區(qū)的排水歷時，這樣可以保證旱田區(qū)降水的及時排除。

5)減少下級排水工程的淤積。建三江分局支溝及以下排水工程基本已經全部配套，土方工程基本全部為清淤，溝道淤積過快與水田的大面積發(fā)展有直接關系。因水田棄水渾濁，含泥量大，造成溝道淤積，通過對水田棄水的攔蓄，使泥土沉積在末級工程內，可以有效減少下級溝道的淤積。

2 變水田區(qū)末級排水溝為排、蓄、灌工程的方法

本地區(qū)一塊規(guī)整的地塊控制范圍基本在400 m×1 000 m左右，控制面積在40 hm2左右，而且田間排水溝基本全部為兩溝一臺，將兩側排水溝四周適當加高壓實，在每處田間灌水主渠道進水口位置前(按水流方向)設置建筑物或臨時設施(編織袋灌土或填土壓實鋪塑料布過水等均可)抬高水位，使水自流至田間，同時雍水設施留有適當放水斷面，保證繼續(xù)向以下進水口輸水。在需要排水時打開排水出口處部分圍堰及各雍水措施打開適當斷面進行放水以滿足排水需求。

3 臨時設施與其它工程比較

本地區(qū)可采用的工程措施主要有混凝土涵閘、混凝土節(jié)制閘、鋼涵閘、鋼閘及臨時設施，由于分布在排水溝的中間，沒有交通要求，因此不對混凝土涵閘、鋼涵閘進行分析。

混凝土節(jié)制閘:每座所需資金8 000元，施工受季節(jié)、天氣、交通、施工力量等條件影響大，施工周期長，運行效果好。

鋼閘:每座所需資金7 500元，施工簡便，運行效果滿足要求。

臨時設施:種植戶根據灌溉需要隨時自行實施，僅需材料費20元，灌水及放水時需種植戶對過水斷面相應處理來滿足灌水排水要求，運行不如混凝土節(jié)制閘及鋼閘方便。

通過比較在投資與實施方便程度上臨時設施有明顯優(yōu)勢，運行上較麻煩，但由于提水灌溉工程的逐步推進，建三江分局水資源利用結構必然發(fā)展成為以江水灌溉為主，攔蓄措施只是地下水灌溉過度為江水灌溉中間過程中緩解地下水超采問題的一種短期措施，江水灌溉建設覆蓋到的地點，田間灌水及排水系統(tǒng)必然按照灌區(qū)總體規(guī)劃進行布置，建設的攔蓄措施大部分將廢棄，建設永久設施不符合將來發(fā)展需要。

4 簡易措施發(fā)展水田區(qū)末級排水溝為排、蓄、灌工程的可行性

4.1 滿足水田區(qū)排水需求

建三江分局末級排水溝設計施工時是以開挖斷面滿足施工作業(yè)機械要求，未按設計流量進行設計施工，斷面形式通常為上口4 m、底寬1 m、深1～1.2 m。而按照當地水田的排模0.121 m3/s/km2(建三江七星河澇區(qū)3 a一遇水田排模)計算每條溝的排水流量僅為0.0242 m3/s，根據自然坡降推算出的水深不足10 cm，排水所需斷面很小，再有汛期水田本身也要求一定水層，因此需要排水時對排水出口打開部分圍堰及臨時攔水設施相應處理即可滿足排水要求。

4.2 經濟效益顯著

改造成本:每條溝道四周加高及臨時措施7 500元，水田區(qū)末級溝道2.3萬條，所需資金總計17 250萬元。年效益:利用5 667 hm2土地，按目前效益500元/666.7 m2計算，合計4 250萬元;節(jié)省提水成本5元/666.7 m2，合計3 750萬元;增加水稻產量10 kg/666.7 m2，按2元/kg計算，增加收入14 280萬元，年效益合計22 280萬元。

綜合以上分析，簡易措施發(fā)展水田區(qū)末級排水溝為排、蓄、灌工程在提高水田產量、節(jié)省耕地、減少旱田澇災損失、有效利用地表水資源等方面有明顯作用，經濟效益和社會效益顯著。

［1］ 許曉彤.平原區(qū)農田控制排水對水資源的調控效果研究［J］.中國農村水利水電，2008.

［2］ 沈久泊，等.淺析水資源合理配置與可持續(xù)發(fā)展［J］.水利科技與經濟，2009.