任縣地下水超采綜合治理地表水灌溉項目實施方案分析

周澤濤 薛 杰

任縣位于華北平原南部，是河北省的糧食主產區(qū)。2012年全縣地下水用水量8360萬m3，長期過量超采，導致采補失衡，地下水位持續(xù)下降。任縣河道、溝渠發(fā)達，引黃水量充足，但渠道阻水嚴重,無法正常使用。為遏制超采，充分利用地表水，開展地下水超采綜合治理成為當務之急。

1. 項目區(qū)的確定和現(xiàn)狀

1.1 項目區(qū)的確定

本著靠近水源，不占或少占耕地，從水源到田間能形成完整灌溉體系的原則，本工程選擇項目區(qū)為滏陽河灌區(qū)。

滏陽河灌溉區(qū)，引水主干河道為滏陽河，滏陽河兩側土地直接引河水灌溉，距滏陽河較遠的地塊通過支渠引河水灌溉。本實施方案涉及滏陽河沿岸11個村莊，灌溉面積為17828畝。項目區(qū)目前主要作物為冬小麥、玉米和棉花。

1.2 項目區(qū)水利工程現(xiàn)狀

一是渠道及附屬建筑物現(xiàn)狀。項目區(qū)內共有灌排渠道8條，其中支渠7條。滏陽河任縣段全長12.5km，河道斷面比較規(guī)整，但穿村段垃圾遍布堤坡；河道邊坡較陡，長時間蓄水邊坡容易失穩(wěn)；曲辛莊段堤身內夾雜大量磚塊。由于滏陽河多年無水可引，部分引水支渠已被填平成為耕地，喪失了引水灌溉的能力。

項目區(qū)閘涵分為節(jié)制閘、引水閘。除四支干滏陽河引水閘為鋼筋混凝土結構外，其余涵閘基本為漿砌石結構，進出口均為漿砌石、磚結構，部分涵閘閘門螺桿彎曲、閘門損壞。

二是機井現(xiàn)狀。項目區(qū)地下水為主要灌溉水源，現(xiàn)有機井134眼，地下水實際開采量為267.42萬m3，允許開采量為 163.8萬 m3,超采量 103.62萬 m3，超采率達63%。

三是田間工程現(xiàn)狀。項目區(qū)田間沒有配套工程。

2. 工程設計

2.1 工程建設內容

項目主要內容為地表水從水源至田間的引水工程。地表水為引黃水，根據(jù)《河北省地下水超采綜合治理試點方案 （2014年度）》，本次地下水壓采工程，任縣引黃水量為371萬m3。

2.2 工程建設任務和規(guī)模

本工程的任務是通過河道險工治理、渠道擴挖疏浚、坑塘擴挖清淤，新建、改建閘涵，新建揚水點、田間低壓管道等工程措施，提高河渠輸水質量，利用地表水灌溉方式代替大水漫灌，從而抑制地下水超采。

本次實施方案滏陽河穿村段邊坡防護1.22km，支渠5條，渠道疏浚12.492km，拆除重建涵閘7座，新建涵閘1座，改建節(jié)制閘2座?？犹琳?座，分別為曲辛莊1號、2號、3號坑塘，設計容積共56.4萬m3。對曲辛莊1號坑塘邊坡進行整修，并修建一座穿滏陽河左堤的涵閘向坑塘內引水，曲辛莊2號、3號坑塘邊坡整修。

渠道沿途布置揚水點37個，將引黃水引入管網(wǎng)進行灌溉。為提高田間水利用系數(shù)，項目區(qū)鋪設低壓管。管網(wǎng)布置分為干、支兩級，均為固定式PVC-U管，支管沿種植方向布置，干管垂直于支管布置。支管間距100m，出水口間距為50m，雙向分水。管道總長143.63km。

2.3 水量計算與分析

直供需水量。根據(jù)灌溉制度與引黃來水時間，項目區(qū)冬小麥灌溉、起身可直接用引黃水灌溉，灌溉定額計算為66.96m3/畝，渠道輸水灌溉水利用系數(shù)取0.6，則直供需水量為198.96萬m3。

蓄供需水量。根據(jù)引黃來水時間及河渠坑塘損失，項目區(qū)冬小麥拔節(jié)、棉花播前澆水可采用渠道及坑塘蓄水灌溉，灌溉定額為34.4m3/畝，利用系數(shù)取0.3，則蓄供蓄水量為204.43萬m3，本工程任縣引黃水總量減去直供水量后，剩余水量為172.04萬m3，地表水余缺水量為32.39萬m3。則項目區(qū)2825畝農田小麥拔節(jié)及棉花播前需采用地下水灌溉。

地下水需水量。引黃灌區(qū)分配地表水量只可直供兩水小麥，可蓄供部分區(qū)域一水小麥，全項目區(qū)2825畝農田小麥拔節(jié)、灌漿用水和玉米等晚秋作物拔節(jié)均須地下水灌溉。水資源配置原則是先用地表水、后用地下水。地表水可供水量為371萬m3，地下水需水量為149萬m3。根據(jù)《河北省任縣水資源評價報告》，計算項目區(qū)可開采量為163.8萬m3，余水量 14.8 萬 m3。

3. 效果分析

工程實施后項目區(qū)灌溉水源主要為地表水，不足部分由地下水補充，項目實施后地下水開采量為149萬m3，小于允許開采量，項目區(qū)不再超采。地下水開發(fā)利用程度由現(xiàn)狀的163%下降至91%左右。此外，輸水過程中，沿程滲漏水可間接補充地下水，對抬高地下水位、緩解項目區(qū)周邊地下水位下降速度作用顯著。同時對于周邊居民生活條件的改善、經(jīng)濟持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展起到了積極的作用。