概要:通过水源分析,灌区主要水源北洛河具有潜力可挖,渠首枢纽除险加固改造工程为大坝加闸蓄水奠定了基础和条件,近期可以实施,缓解灌区灌溉供需矛盾,引干入支工程作为灌区远期建设计划,将会彻底解决灌区水源不足、灌溉供需矛盾突出问题,对增强灌区发展后劲、促进当地农业生产和经济增长、实现灌区全面建设小康社会具有重要的作用和现实的意义。
1. 概述
洛惠渠灌区位于陕西省关中平原东部,1933年由著名爱国将领杨虎城将军倡导,近代水利大师李仪祉主持规划, 1934年动工修建,1950年开灌受益。起初设计灌溉面积2.66万ha,在澄城县交道乡状头村筑坝自流引北洛河水进行灌溉,经二十世纪50~70年代扩大配套发展到5.17万ha,目前,有效控制灌溉面积包含大荔、蒲城、澄城三县28个乡(镇)及三个国营农场4.95万ha,受洛河径流影响及枢纽引水条件限制,北洛河水已不能完全保证受益面积用水需求,必须利用地下水与东雷二期抽黄补水作为灌区的补充水源。
开灌以来,灌区对改善当地生态环境、调整产业结构、促进农业生产和农村经济发展发挥了不可替代的作用,已成为陕西省重要的商品粮、优质棉、多品种瓜果和高新农产品生产基地。据2005年统计资料,灌区年产粮食6.4万t、棉花1.8万t、瓜果38.9万t,农业产值超过11亿元,约占当地国民经济总值的70%。但是,随着灌区灌溉面积的扩大和作物结構的显著变化,灌溉的适时性更为强烈,作用更为重要,受水源条件影响,灌溉供需矛盾日显突出。据分析,灌区年平均缺水1.02亿m3,年少产粮食1.3万t,棉花0. 5万t,瓜果6.2万t,按照现行农产品价格计算,年农业损失1.5亿元。
2. 灌区作物需水分析
灌区的供水对象与任务是农业灌溉,二十世纪90年代以前,灌区作物以粮食为主,棉花等经济作物为辅,种植粮经比为6:4,随后,随着农村改革开放
的深入,农业产业结构不断调整,种植结构发生了很大变化,粮经比目前为1:9。根据灌区统计资料,2005年作物种植结构为棉花2.19万ha、果林1.42万ha、其他经济作物0.97万ha、粮食作物0.37万ha,以现行灌溉面积、作物布局、灌溉制度(P=75%)和灌溉水利用系数推算,灌区作物年需水量为3.2亿m3。
按照灌区水源供给规划,应从北洛河引水2.4亿m3,东雷二期抽黄灌区补水0.5亿m3,开采地下水0.3亿m3。
3. 水源对灌区的影响 3.1 北洛河水资源影响
北洛河为灌区的主要引水水源,其发源于陕西省定边县白于山,全长680.3km,平均比降1.53‰,洛惠渠渠首枢纽以上流域面积25154 km2,占流域总面积26905km2的93.5%。北洛河流域所处地理位置气候自北向南由中温带过度到暖温带,流经陕北黄土丘陵沟壑区和渭北黄土高原沟壑区,受大气环流和下垫面影响,具有年际、年内径流分配不均,含沙量大的特点。据壮头水文站1958~2003年的观测资料分析,多年平均径流量8.7亿m3, 其中7~9月占46.6%,多年平均输沙量8500万t,与来水关系基本协调,水大沙量大,水小沙量少,7~9月占全年输沙量的92.2%。1995~2004近10年,平均径流量下降到6.6亿m3,演变趋势为逐年减小。根据灌区灌溉统计资料,渠首引水量由多年平均的2.04亿m3下降到近10年的1.5亿m3,河源径流对灌区的影响由0.36亿m3上升到0.9亿m3。据分析,随着洛河上游南沟门水利枢纽工程与沿途小水电、抽水站的开发建设,2010年前后河道径流将减小到5.7亿m3左右,灌区渠首引水量会减小到1.3亿m3左右,河源径流对灌区的影响进一步增大,上升到1.1亿m3。
3.2 二黄灌区补水影响
东雷二期抽黄灌区建成于二十世纪90年代末,按照灌区建设规划向洛惠渠灌区补水0. 5亿m3,解决洛惠渠灌区水量不足、供需矛盾突出问题。但是,近年黄河径流明显减小,甚至发生断流,国家对抽用黄河水量得到限制,黄河河道淤积严重,主流偏移,二黄一级站取水条件恶化,运行以来,年最长抽水时间不足100天,最大抽水量1.2亿m3,无法满足本灌区作物用水之需求。再则,二黄灌区与洛惠渠灌区作物种植结构明显不同,用水时间差异较大,难以适时补给。三是水价差异大,按照协议价格,二黄从总干渠补水口计价0.21元/m3,加上各级渠道输水损失,征费水价达到0.43元/m3,灌区群众不愿接受。受以上原因影响,2001~2005年平均每年补水量仅0.04万m3,远远达不到计划补给的0.5亿m3,影响可而已见。
3.3 地下水影响
根据灌区多年地下水调查资料分析,全灌区地下水储存总量为1.16亿m3,可开采量0.74亿m3,水位埋深0~33m,主要为降雨与灌溉入渗补给,水质矿化度较高,全盐量0~3g/l占64%,3g/l以上占36%。按照灌溉水质标准并结合灌区具体情况,宜用全盐量≤2g/l进行灌溉。据统计,在灌区下游渠井双灌地区,年平均开采量仅为0.23亿m3,且开采不平衡,局部开采过量,补给不足,造成渠废井毁,同时,约有0.53万ha农田长期依靠地下水灌溉,土地板结,形成中低产田,对农业生产影响较大,已引起灌区及当地政府高度重视。
4. 解决对策
上述水源影响分析表明,二期抽黄补水和开采地下水是灌区的补充水源,影响程度较小,挖掘潜力不大,而北洛河是灌区的主要水源,对灌区的影响程度最大,因此,必须从北洛河水源寻找解决灌区缺水的根本办法。根据洛河近10年水文资料,考虑到上游南沟门水库修建后的影响,扣除洪水期水量和非灌溉季节来水,经分析计算,洛河每年还有1.3亿m3径流可供调节,通过适当工程措施进行拦蓄,完全可以解决灌区水源不足、严重影响灌溉生产、制约当地农业经济发展之关键问题。
4.1 近期实施渠首加闸工程,缓解灌区严重缺水问题。
灌区原渠首大坝为浆砌石重力坝,运行已达70余年,老化严重,产生裂缝40多条,据南京水利科学研究院检测评价,存在许多安全隐患,被迫于2004-2005年对渠首大坝进行了除险加固,消除了大坝的不安全因素,并且按照枢纽加坝加闸要求对坝体进行了加固改造,增设了3孔排沙底孔和引水闸。在此基础上实施渠首加闸工程,只须在现132m溢流坝段加设7孔闸门,可使大坝正常蓄水位由405m增加到411m,形成511万m3的调蓄库容,通过年内多次调节,每年可增加供水量2770万m3 ,有效改善渠首引水条件,平抑洛河径流剧烈波动影响,缓解灌区灌溉供需矛盾。
4.2 遠期实施引干入支工程,彻底消除灌区缺水局面。
据初步考察论证,拟在距渠首上游18km处的三眼桥水电站坝址引水,引水高程462 m,修建28km引水渠线、县西河渠库结合枢纽和大浴河水库,将洛河非灌溉季节和灌溉季节多余水量蓄于其中,形成县西河与大浴河水库联合调节。这时县西河水库调节库容为1198万m3,大浴河水库调节库容为9551万m3,两库累计年调节水量10749万m3。加上灌区输水设施进一步改造,采取必要的节
水措施,减少渠道输水损失,年可节水3000万m3,完全满足灌区作物需水要求,彻底解决灌溉缺水问题。
结语
洛惠渠灌区历史悠久,通过二十世纪50~70年代扩灌配套,灌溉面积不断扩大,引水能力已不能满足作物灌溉需要,受北洛河径流和渠首取水条件影响,引流不足,二期抽黄灌区补水制约因数较多,地下水水质不良开采有限,导致灌区灌溉供需矛盾存在多年,日趋突出,严重影响灌区灌溉生产和当地农业发展。通过水源分析,灌区主要水源北洛河具有潜力可挖,渠首枢纽除险加固改造工程为大坝加闸蓄水奠定了基础和条件,近期可以实施,缓解灌区灌溉供需矛盾,引干入支工程作为灌区远期建设计划,将会彻底解决灌区水源不足、灌溉供需矛盾突出问题,对增强灌区发展后劲、促进当地农业生产和经济增长、实现灌区全面建设小康社会具有重要的作用和现实的意义。
参考文献
1.贺明仪等 《洛惠渠志》 陕西人民出版社 1995.7
2.陕西省水利电力勘测设计研究院 《陕西省洛河流域水资源开发利用规划》 2004.4
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