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渠道防渗:回收水资源,降低成本

时间:2023-11-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:如果采取渠道防渗措施,这些宝贵的水大部分可以回收。据新疆的经验,渠道采取防渗措施后,用回收的水灌溉,每亩地的投资约为建水库蓄水灌溉每亩地投资的1/3。美国一些灌区的防渗渠道,由于扩大了灌溉面积,其灌水的成本只相当于一般不防渗渠道的69%~84%。渠道防渗导致管理费用的节约也是显而易见的。

渠道防渗:回收水资源,降低成本

(一)节约水资源,提高水的利用效率

我国渠系水的利用率约为0.5,也就是说灌溉水源的一半损失在从水源到田间的各级渠道上。如果采取渠道防渗措施,这些宝贵的水大部分可以回收。例如陕西省宝鸡峡灌区98km总干渠,防渗前每公里输水损失0.425%,用混凝土衬砌以后,每公里输水损失降为0.017%,减少输水损失96%,每年可回收渗漏水达2.4亿~2.9亿m3;江苏省铜山县棠张灌区斗渠和农毛渠分别采用复合式防渗渠和U形混凝土防渗渠后,每公里输水损失降为0.76%~2.2%,渠系水利用系数从0.60提高到0.96,每亩地每年省水500m3。江苏省沛县井灌区,衬砌前每眼井一般只灌40~50亩地,防渗后每眼井可灌地80~100亩,增加一倍。

另外,在不防渗渠道中,水内露出的或潜生杂草能摄取大量水分,并通过蒸发作用散发到空气中。据美国垦务局1948年调查,在管辖下的22600km渠道上,每年约有1.85亿m3的水被杂草消耗掉。但用刚性材料防渗以后,可以防止杂草生长,从而避免杂草耗去水量。

(二)提高渠道抗冲能力,防止渠道淤浅和坍塌

渠道防渗工程除防渗作用外,还有防冲、防淤、防坍塌、提高渠道的稳定性、保证输水安全的作用。例如我国新疆、甘肃河西等地区,在戈壁滩上修渠引水,采用卵石砌渠,既防冲又防渗,缩小了渠道断面,减少了渠道开挖土方量,省去了陡坡、跌水等连接建筑物;引黄等北方浑水灌区,因水的含沙量大,比降小,流速小,故一般土质渠道容易淤积,每年不仅清淤工作量很大,而且往往限制了浑水的灌溉,不能充分发挥工程效益。但在采用混凝土等材料防渗渠道以后,不仅不再淤积,而且有利于引高含沙水灌溉。由于防渗渠道糙率小、流速大,不仅提高了输沙能力,而且可以缩短输水时间30%~50%。

另外,沿山渠道往往渠线长、地质复杂、裂隙发育、渠床不稳定,输水灌溉中经常发生决口、滑坡等事故。例如湖南长沙县乌川水库干渠从渠首到护家坡31km长,防渗以前年平均溃渠4次;连源县的白马灌区,干渠长62km,防渗前年平均溃渠10次以上,但在采用砌石等方法防渗以后,一直安全行水。

(三)节约工程投资,扩大受益面积

渠道防渗工程建设是改造现有工程、搞好配套、充分挖潜的内涵型的扩大再生产,可以充分发挥现有工程的效益。据新疆的经验,渠道采取防渗措施后,用回收的水灌溉,每亩地的投资约为建水库蓄水灌溉每亩地投资的1/3。河北省的经验,1979年全省防渗配套的总投资为1462.5万元,节约水量6117万m3,每立方米水投资0.24元,可以扩大或改善灌溉面积100多万亩;若建一座库容为6000多万m3的中型水库,需投资2000万元,每立方米水投资0.32元,前者较后者能节约资金489万元。湖南的资料说明,渠道防渗回收每立方米水的平均投资约为建库引水投资每立方米水的1/2.8。

江苏省小型提水灌区每万亩装机500kW左右,投资100万~120万元,采用防渗渠后,可以减少泵站规模的40%,亩均节省投资40~48元。远距离调水工程,每级提水每个流量需投资50万元(仅计算泵站投资),若5级调水,每个流量的投资达250万元,而做防渗渠节省一个流量的投资,只需30万元,只需远距离调水投资的1/8。(www.xing528.com)

从国外看,如俄、印、美、塞浦路斯、伊朗、墨西哥等国家都很重视防渗工作,而且事实证明它是经济的。例如塞浦路斯修了三条防渗渠道,每年减少渗漏136万m3,可以增加柑橘柠檬种植面积2400亩,一年增加的收入全部偿还防渗工程的投资还有节余。美国一些灌区的防渗渠道,由于扩大了灌溉面积,其灌水的成本只相当于一般不防渗渠道的69%~84%。

此外,由于防渗渠道流速大,其湿周和断面积比土渠小得多,口宽也小,建筑物的尺寸因而也小,故降低了渠上配套建筑物的投资,节约了资金。

(四)节省运行管理费用,提高经济效益

省水意味着省电、省钱。据铜山县棠张灌区的资料分析,采用防渗渠后,每年省水100万m3,节省电力2.2万kW·h,节省直接提水费2万元,节省远距离调水费6万元,仅此一项效益,当年可收回防渗渠投资的50%。又据地处沿江高砂土的如皋市某灌区1994年的资料分析,352亩水稻提水耗电20510kW·h,亩均耗电58.28kW·h,亩均用水量2800m3,亩均水费43.66元。采用防渗渠使渠系水利用系数从0.55提高到0.96,节省用水量的41%,每亩地节省水费18.6元。渠道防渗导致管理费用的节约也是显而易见的。据铜山县棠张灌区的经验,采用防渗渠后,每亩地节约灌水用工0.4个,节约清淤除草劳力80%。国外的情况类似,美国采用刚性材料防渗后,可以减少管理养护费用70%;印度的经验是采用防渗渠后养护劳力可以节约35%;类似混凝土防渗渠道的管理养护只有同流量土渠的1/3。

(五)节约土地,增加有效耕地面积

与土渠相比,采用防渗渠道后,使渠道断面明显缩小,而且刚性材料护面的渠道可以采用较陡的边坡,渠道口宽明显变小,特别是矩形渠道和U形渠道。根据河北省的经验,混凝土防渗渠与土渠相比,少占地40%左右;江苏省淮阴市的资料表明,防渗的斗农渠较土渠少占地53%;徐州地区的资料表明,渠道防渗后,每万亩耕地少占地224亩。铜山县棠张渠道防渗示范区,原农、毛渠占地4~5m宽,采用U形混凝土防渗渠后,占地仅1.5~2m,每米渠省地3m2左右。

(六)降低地下水位,防止土壤盐碱化和沼泽化

渠道不采用防渗措施,不仅因渗漏损失掉大量有用的水,而且提高了地下水位,导致灌区盐碱化、沼泽化。在我国南方地区则出现了冷浸田、反酸田、洋湖田等,造成了严重的减产。据江苏省淮阴县水利科学试验站对淮阴地区调查,砂土渠道两侧约20m宽的农田,因受渠道渗漏的影响,处于饱和状态,一般旱作物减产5%~20%。但上述灌区在采取了防渗措施以后,土壤盐碱化得到抑制和改善,农业生产得到恢复和发展。

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