劉宗愷
(山西大地控股土地開發(fā)有限公司,山西 太原 030001)
永濟(jì)市地處山西省西南端,晉、秦、豫三省交匯的黃河金三角區(qū)域中心,全市國土總面積1 208 km2,轄7 鎮(zhèn) 3 街道,265 個行政村,23 個社區(qū)居委會,總?cè)丝?5.6 萬人,是山西省農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化龍頭縣(市)之一。永濟(jì)市1956—2016 年多年平均水資源總量為9 975 萬m3,平原區(qū)地下水可開采量為8 578 萬m3,其中農(nóng)業(yè)用水量占總用水量的85%,應(yīng)結(jié)合高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)項(xiàng)目,推行節(jié)水灌溉。
項(xiàng)目區(qū)位于永濟(jì)市的張營鎮(zhèn)、栲栳鎮(zhèn)和蒲州鎮(zhèn)等,涉及50 個行政村,當(dāng)?shù)毓鉄豳Y源充足、土層深厚、土質(zhì)良好,水資源較充沛,具備良好的糧食生產(chǎn)基礎(chǔ),但由于水利設(shè)施配套不完善,現(xiàn)有的襯砌渠道僅為輸水干支渠,農(nóng)田配水渠道部分未配套,水資源利用率較低;部分區(qū)域田塊比較小,局部區(qū)域平整度較差;田間道路多為素土路面,路況差,不便于農(nóng)產(chǎn)品外運(yùn)及機(jī)械化作業(yè)等,制約了當(dāng)?shù)剞r(nóng)村社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
通過田、林、路的綜合整治,建成符合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化的高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田,便于機(jī)械化作業(yè),對當(dāng)?shù)剞r(nóng)民開展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有積極作用。一是改善耕地質(zhì)量,增加耕地總量,保證農(nóng)民生產(chǎn)生活的需要。二是增加耕地人均占有量,增加農(nóng)民收入,保證國家糧食安全。三是改善生態(tài)環(huán)境,促進(jìn)該區(qū)域的和諧發(fā)展。四是修葺拓寬田間道路,提高機(jī)械化現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率和可行性。五是配套引黃灌溉和機(jī)井灌溉雙水源工程,保證農(nóng)業(yè)用水的實(shí)際需求。
根據(jù)永濟(jì)市自然資源局“關(guān)于印發(fā)《永濟(jì)市張營鎮(zhèn)等三鎮(zhèn)張營村等五十村土地綜合整治項(xiàng)目立項(xiàng)批復(fù)的通知》永自然資發(fā)〔2019〕第89 號”的立項(xiàng)批復(fù),建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田,鞏固和提高糧食生產(chǎn)能力、保障糧食安全。項(xiàng)目區(qū)建設(shè)規(guī)模為8 875.004 hm2,新增耕地44.311 7 hm2。集中連片推進(jìn)土地平整和農(nóng)田水利、田間道路、林網(wǎng)等建設(shè),提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力,實(shí)現(xiàn)“田成方、林成網(wǎng)、路相通、渠相連、旱能澆、村成片”的社會主義農(nóng)村新貌。
底土平整土方總量為439.135 4 萬m3;田坎修筑土方量為2.209 1 萬m3;田埂修筑土方量為0.970 5 萬m3;表土剝離回覆土方量為114.952 1 萬m3;機(jī)械翻耕面積為44.311 7 hm2;施用硫酸亞鐵26.59 t,施用精制有機(jī)肥232.64 t。
配套灌溉水源井245 眼,新建斗渠6.91 km,改造斗渠17.669 km,新建農(nóng)渠86.173 km,改造農(nóng)渠34.311 km,鋪設(shè)管道112.502 km,閥井233 座,給水栓2 180 座,電磁流量計(jì)井38 座;修建機(jī)耕橋232 座,進(jìn)地橋2 539 座,提水點(diǎn)57 座,量水槽8 座,節(jié)制分水閘10 座,分水閘 316 座,出水口 4 870 座,倒虹 9 座,進(jìn)水口5 座,進(jìn)地涵管1 818 座等。
項(xiàng)目區(qū)內(nèi)規(guī)劃修建水泥路64 條,總長度45.445 km,其中,新建寬4 m 水泥路31 條,總長度18.469 km;新建寬5 m 水泥路14 條,總長度12.032 m;新建寬6 m水泥路9 條,總長度7.838 km;修復(fù)寬4 m 水泥路1 條,總長度1.311 km;修復(fù)寬5 m 水泥路8 條,總長度5.266 km;修復(fù)寬6 m 水泥路1 條,總長度0.529 km。修建砂礫石路224 條,總長度127.497 km。其中:新建寬4 m 砂石路185 條,總長度95.206 km;修復(fù)寬4 m砂石路8 條,總長度4.439 km;新建寬5 m 砂石路22 條,總長度 17.877 km;修復(fù)寬 5 m 砂石路 9 條,總長度9.975 km。
農(nóng)田防護(hù)和生態(tài)環(huán)境保持工程,項(xiàng)目區(qū)水泥路旁,共需要種植樹22 722 株,栽種株距為4 m。
項(xiàng)目區(qū)出露地層主要為第四紀(jì)地層,有下更新統(tǒng)(Q1)沖洪積及湖積粘土夾砂礫層;中更新統(tǒng)(Q2)沖洪積亞砂土、亞粘土夾砂礫石層;上更新統(tǒng)及全新統(tǒng)(Q4)風(fēng)積灰黃色亞砂土、沖積的亞粘土夾中粗砂層。
項(xiàng)目區(qū)是夾在弧峰山~稷王山~紫金山隆起帶和中條山隆起帶中間的一個盆地沉降帶,盆地兩側(cè)有次一級的斷裂構(gòu)造帶。不同時期和地段堆積了不同厚度的湖積物、河湖積物、沖積物、分布的多層砂礫石層為地下水儲存、運(yùn)移創(chuàng)造了條件,在水平方向和垂直分帶上差異較大。地下水類型為松散層孔隙水。
永濟(jì)市境內(nèi)河流,有黃河、涑水河、姚暹渠、彎彎河,以及湖泊、引黃渠系及山澗溝溪等,項(xiàng)目區(qū)內(nèi)有黃河、涑水河、引黃渠系及伍姓湖。其中,黃河是流經(jīng)本區(qū)域的最大河流,依據(jù)龍門水文站水文觀測資料統(tǒng)計(jì),黃河多年平均流量為1 014.4 m3/s,汛期多發(fā)生在每年7~8 月份,9~10 月份偶有發(fā)生,最大洪峰流量為21 700 m3/s,一般年份洪峰流量為4 710~16 400 m3/s。黃河初冰日期一般在12 月份,終冰日期在2 月下旬。
項(xiàng)目區(qū)屬于沖湖平原區(qū),地面標(biāo)高介于340~419 m之間,地勢平坦,含水層巖性為全新統(tǒng)沖擊相粉細(xì)砂,厚20~30 m,水位埋深30~80 m,水化學(xué)類型為HCO3-NaCa,礦化度 0.1~1 g/L。
項(xiàng)目區(qū)位于夾馬口引黃灌區(qū)和尊村引黃灌區(qū)灌溉范圍內(nèi)。項(xiàng)目區(qū)灌溉面積為7 533.33 hm2,其中夾馬口引黃灌區(qū)灌溉面積為6 896.13 hm2(夾馬口灌區(qū)531.2 hm2,小樊灌區(qū) 6 364.93 hm2),尊村引黃灌區(qū)灌溉面積為637.2 hm2。
3.2.1 夾馬口引黃灌區(qū)
夾馬口引黃灌區(qū)由“三區(qū)一源”組成,“三區(qū)”指夾馬口灌區(qū)、小樊灌區(qū)和北擴(kuò)灌區(qū);“一源”指水源工程,包括池溝和吳王兩個水源站,以及吳王至夾馬口的8 km 混凝土防滲渠道和夾馬口經(jīng)小樊至尊村的8 km臨時輸水渠。夾馬口、小樊和北擴(kuò)灌區(qū)設(shè)計(jì)灌溉面積共6.04 萬hm2,總設(shè)計(jì)提水流量為30.5 m3/s,小樊灌區(qū)設(shè)計(jì)提水流量6 m3/s,夾馬口灌區(qū)設(shè)計(jì)灌溉流量12.5 m3/s,北擴(kuò)灌區(qū)設(shè)計(jì)灌溉流量12 m3/s。
根據(jù)夾馬口引黃灌區(qū)設(shè)計(jì)資料,項(xiàng)目區(qū)水源涉及到夾馬口引黃灌區(qū)的夾馬口灌區(qū)和小樊灌區(qū),其中夾馬口灌區(qū)包括浪店輸水總干渠和夾馬口灌區(qū)總干一支渠,項(xiàng)目區(qū)內(nèi)浪店輸水總干渠長3 km,夾馬口灌區(qū)總干一支渠楊杏分支長0.1 km,項(xiàng)目區(qū)內(nèi)現(xiàn)有小樊灌區(qū)泵站3 座,裝機(jī)16 臺,總裝機(jī)容量7 560 kW(其中小樊一級站裝機(jī)容量1 960 kW,小樊二級站裝機(jī)容量3 360 kW,小樊龍行二級站裝機(jī)容量3 360 kW),引水渠 1 條,總長 8 km,干渠 2 條,總長 23.629 km,支渠12 條,總長 43.61 km。
3.2.2 尊村引黃灌區(qū)
尊村引黃灌區(qū)是山西省一座大型多級提水灌溉工程,該工程建設(shè)規(guī)模為9 級31 站,設(shè)計(jì)揚(yáng)程165.44 m,總裝機(jī)6.14 萬kW,設(shè)計(jì)提水流量46.5 m3/s,設(shè)計(jì)灌溉面積11.07 萬hm2。根據(jù)尊村灌區(qū)設(shè)計(jì)資料,項(xiàng)目區(qū)內(nèi)有尊村干渠2 條,總長10.394 km。
3.2.3 機(jī)井灌溉
項(xiàng)目區(qū)灌溉多用引黃水,黃河枯水期無法保障農(nóng)作物灌溉需要,因此需引地下水作為補(bǔ)充水源。根據(jù)調(diào)查,區(qū)內(nèi)可利用機(jī)井519 眼,其中260 眼機(jī)井需更新配套,根據(jù)抽水試驗(yàn)數(shù)據(jù),機(jī)井出水量為50~100 m3/h。
根據(jù)夾馬口引黃灌區(qū)和尊村引黃灌區(qū)設(shè)計(jì)資料,部分項(xiàng)目區(qū)位于夾馬口灌區(qū)浪店輸水總干渠、夾馬口總干1 支楊杏分支灌溉范圍,小樊灌區(qū)龍行引水渠、北干渠1~8 支、南干渠1~6 支灌溉范圍,設(shè)計(jì)綜合毛灌水定額為4 500 m3/hm2,設(shè)計(jì)年供水量為3 103.26 萬m3;部分位于尊村總干渠灌溉范圍,設(shè)計(jì)綜合毛灌水定額為 3 660 m3/hm2,設(shè)計(jì)年供水量為 233.22 萬 m3,各灌區(qū)年總供水量為3 336.48 萬m3。
由于北方地區(qū)水資源緊缺,農(nóng)業(yè)灌溉均采用非充分灌溉方式,項(xiàng)目區(qū)內(nèi)的519 眼機(jī)井作為灌區(qū)補(bǔ)充水源,在引黃水澆灌不足時使用。
項(xiàng)目整理后預(yù)計(jì)可新增耕地面積55.886 5 hm2,項(xiàng)目內(nèi)灌溉面積包括水澆地面積5 594.569 1 hm2、果園面積1 633.634 5 hm2、其他面積304.935 4 hm2,共計(jì)7 533.139 hm2(即11.3 萬畝),其中渠道灌溉面積5 512.2 hm2,管道灌溉面積 2 020.939 hm2。
根據(jù)項(xiàng)目區(qū)實(shí)際情況,灌溉工程分為渠道灌溉及管道灌溉兩種,項(xiàng)目區(qū)內(nèi)由于支斗渠已配套,支渠采用混凝土“U”形渠已防滲,部分斗渠未防滲,但斗、農(nóng)渠已基本形成,因此,項(xiàng)目仍采用渠道灌溉。由于局部地勢較高渠道無法自流灌溉,采用提水點(diǎn)提水,管道灌溉。
本工程水源為夾馬口灌區(qū)總干1 支渠楊杏分支,設(shè)計(jì)流量0.2 m3/s,浪店輸水總干渠,設(shè)計(jì)流量30.5 m3/s,小樊灌區(qū)北干渠,設(shè)計(jì)流量4.2 m3/s,龍行引水干渠,設(shè)計(jì)流量2.5 m3/s,小樊灌區(qū)南干渠,設(shè)計(jì)流量2.5 m3/s,尊村一級干渠,設(shè)計(jì)流量46.5 m3/s,尊村二級干渠,設(shè)計(jì)流量31.5 m3/s。項(xiàng)目區(qū)內(nèi)支渠在近年來實(shí)施的節(jié)水改造項(xiàng)目中已完成改造,能滿足項(xiàng)目區(qū)用水需求。
項(xiàng)目區(qū)雖處于引黃灌區(qū)內(nèi),根據(jù)灌溉制度,按非充分灌溉只灌關(guān)鍵水,考慮到當(dāng)?shù)剞r(nóng)民種植水果蔬菜對灌水時間及灌水次數(shù)要求不同,往往在關(guān)鍵時期引黃水部分時段不能滿足灌溉要求,須用井水進(jìn)行補(bǔ)充澆灌。
在小尺度空間景觀設(shè)計(jì)中借助應(yīng)用水景來激發(fā)人們的審美情趣,提升小尺度空間景觀的文化品位和內(nèi)涵,是特色景觀營造的一種新的嘗試和探索,也是小尺度空間水景與當(dāng)代社區(qū)文化和諧共生的一種體現(xiàn).本文以臨沂市海納曦花園住宅小區(qū)某庭院為例,通過對小區(qū)庭院景觀要素、空間的探究,在充分體現(xiàn)庭院設(shè)計(jì)理念和目標(biāo)基礎(chǔ)上進(jìn)行水景設(shè)計(jì),從而創(chuàng)造出親切、舒適、安靜的家居環(huán)境.
項(xiàng)目區(qū)位于夾馬口引黃灌區(qū)和尊村引黃灌區(qū),各灌區(qū)灌溉設(shè)計(jì)保證率均為75%,由于采用機(jī)井作為補(bǔ)充水源,灌溉設(shè)計(jì)保證率將大大提高。根據(jù)《節(jié)水灌溉工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50363-2018),本項(xiàng)目屬小型灌區(qū),因此田間水利用系數(shù)取0.9,渠系水利用系數(shù)取0.7,管道水利用系數(shù)取0.95。通過高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)水源工程和渠系工程,可計(jì)算:
渠灌區(qū)灌溉水利用系數(shù)=田間水利用系數(shù)×渠系水利用系數(shù)取
管灌區(qū)灌溉水利用系數(shù)=田間水利用系數(shù)×管道水利用系數(shù)
經(jīng)計(jì)算,渠灌區(qū)灌溉水利用系數(shù)為0.63,管灌區(qū)灌溉水利用系數(shù)為0.855。
永濟(jì)市水資源緊缺,多年來一直采用非充分灌溉方式,根據(jù)作物不同生育階段對水的敏感度,灌關(guān)鍵水,隨著社會發(fā)展,水資源供需矛盾將更加突出,農(nóng)業(yè)灌溉仍將維持非充分灌溉方式。根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì),項(xiàng)目區(qū)內(nèi)作物種植比例為小麥67%,果林33%,復(fù)播玉米20%,同時結(jié)合當(dāng)?shù)卦喔戎贫?、?dāng)?shù)厝罕姷墓喔攘?xí)慣以及當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃和糧棉基地建設(shè)的要求,依照小麥畝產(chǎn)400 kg,水果畝產(chǎn)2 500 kg,玉米畝產(chǎn)500 kg確定本項(xiàng)目實(shí)施后的灌溉制度。
根據(jù)河海大學(xué)編制的《農(nóng)田灌溉與排水》中灌水模數(shù)計(jì)算(即灌水率計(jì)算),灌水率根據(jù)灌水定額、作物種植面積和灌水延續(xù)時間按下式計(jì)算:
式中:q——灌水模數(shù)(灌水率),m3/s·hm2;
a——某種作物種植面積占總灌溉面積的百分?jǐn)?shù),%;
m——某種作物的灌水定額,m3/hm2;
T——一次灌水的延續(xù)時間,d;
t——每天灌水的小時數(shù)。一般以連續(xù)灌水計(jì)算,即 24 h。
單位換算系數(shù)為0.36,計(jì)算結(jié)果見表1。
按照渠灌區(qū)面積 5 512.2 hm2,管灌區(qū)面積2 021.13hm2計(jì)算,見表 2:
渠道灌溉區(qū):M毛綜=(160×67%+160×33%+135×20%)/0.63×15=4 455(m3/hm2)
毛灌水率=0.233/0.63×15=5.4(m3/s·萬 hm2)
管道灌溉區(qū):M毛綜=(160×67%+160×33%+135×20%)/0.855×15=3 285(m3/hm2)
表1 灌水率計(jì)算表(P=75%)
表2 作物需水量計(jì)算表
經(jīng)以上農(nóng)業(yè)灌溉節(jié)水分析,引黃灌區(qū)原先每年向項(xiàng)目區(qū)供水3 336.48 萬m3,項(xiàng)目實(shí)施后,由于灌區(qū)配套完善,灌溉水利用系數(shù)大大提高,年需水量僅為 3 119.6 萬 m3,年節(jié)約水量可達(dá) 216.88 萬 m3。
山西省水資源數(shù)量短缺且時空分布不均,水資源供需矛盾十分突出,但大部分地區(qū)依然沿用粗放的灌溉方式,農(nóng)業(yè)灌溉作為第一用水大戶具有巨大的節(jié)水潛力。高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)不僅可以提高糧食產(chǎn)能,保障我國糧食安全,還可以提高區(qū)域內(nèi)水資源承載能力,推動區(qū)域內(nèi)社會經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展。目前我國高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)中還存在著資金投入不足、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)偏低、工程管護(hù)機(jī)制不健全等問題,在一定程度上影響著節(jié)水灌溉的持續(xù)快速發(fā)展。