第九章：分区水利问题及其治理

第九章分区水利问题及其治理本章对山区丘陵地区、平原地区、南方圩区等三种不同自然条件的特点，影响农业生产的主要灾害类型和治理规划中常用措施进行介绍。学习中应充分注意这些农田水利措施，虽然各类地区的自然条件不同，存在问题不同，但治理方法都离不开灌溉和排水这两种基本的农田措施。此外，各类沟渠的水力计算、水位推算、断面设计等基本方法都基本一致。但不同的地区对治理措施的要求不尽相同：盐碱地：排除盐碱地和控制地下水位；圩区：排涝和除渍第一节山区丘陵地区的规划治理一．自然特点在发展农业生产的过程中，我国山丘区兴建了许多引、蓄结合或引、蓄、提相结合的灌溉系统。它是这类地区较合理的形式。包括三个组成部分：一是渠首引水、蓄水或提水工程，二是输水配水渠道系统，三是灌区内部小型水库和塘堰以及小型提水工程。由于渠道系统似藤，灌区内部蓄水设施似瓜，故名为长藤结瓜式灌溉系统。赵桥水库唐公水库毛营水库金牛山水库唐公新站唐公老站尖山站金牛老站南阳水库滁河金牛新站赵桥站A＝10.00万亩A＝0.030万亩A＝0.440万亩八百河A＝0.200万亩A＝0.400万亩A＝0.060万亩A＝0.600万亩川桥水库A＝0.160万亩川桥一级站川桥倒虹吸川桥二级站南京市六合区金牛山水库联合运行网络图（一）灌溉系统特点1、比较充分地利用了山丘区可能利用的水源；2、引水上山，盘山开渠，扩大了山丘区的灌溉面积，而且也为旱地改水田提供了有利条件；3、充分发挥了灌区内部塘堰的调蓄作用；4、提高了渠道单位引水流量的灌溉能力；5、充分利用了灌区内部的塘库（特别是小型水库）调蓄河流径流。（二）布置原则1、渠道沿高线布置，尽可能使控制灌区面积最大，2、力求经济、合理、省钱。3、安全可靠。4、灌溉渠道必须与排水沟道统一规划，灌排对应，自成体系；5、渠系规划要与行政区划和土地利用规划相结合；6、渠道输水损失最少。7、尽可能地做到综合利用。8、开源节流。9、布置渠道时要便于充分利用灌区内原有的水利工程设施，降低建灌溉工程的造价。水库北干渠南干渠等高线如图：①南干渠，沿等高线布置②北干渠，垂直等高线布置①优点：渠底比降平缓、水头损失小、控制面积大；缺点：渠线长、交叉建筑物多、土石方量大、山洪威胁大。②优点：此种布置沿岗脊前行、地形中间高两侧低、断面小、土石方量小、与河道交叉少；缺点：渠道比降大、水头损失大、控制灌溉面积小、渠道易被冲刷、衔接建筑物需较多。第二节南方平原圩区的治理在治理水网圩区的生产实践中，各地群众创造了许多因地制宜、行之有效的措施。主要有：高低外分开、内外水分开、灌排系统分开、水旱作物分开、控制内河水位和地下水位的“四分开、二控制”管理方法。在发挥工程灌排能力，减少工程投资和便于维护管理方面，取得了显著的效果。一、圩区防洪规划防洪规划是圩区规划的重要内容，是确保圩区安全，发展圩区生产的主要措施，根据圩区的具体条件，规划中一般采取以下几种措施，依下列步骤进行：1、修堤建闸，联圩并圩；2、巩固堤防，修建灌排系统；3、在确保圩区安全的前提下，大力发展机电排灌。（一）整修堤防按水系、按地区逐年加以整修，消除隐患，提高抗洪能力，以求达到应有的防洪标准，具体规划内容包括以下几方面：（1）拟定堤防防洪标准；（2）堤防间距和堤顶高程的确定；（3）堤防标准断面的确定。（二）联圩并圩联圩规模的大小：应因地制宜。圩外河流洪枯水位变幅小的，其防洪任务较小，联圩规模宜小些。另外，联圩时要处理好干、支流及上、下游左右岸的关系。一般应先强干，后塞支，即先加强干流泄洪能力，再筑闸控制和堵塞支流，并且不要轻易堵塞主要河道和河流入海口门。（三）分洪与蓄洪垦殖分洪蓄洪是江河中下游一项极为重要的战略性防洪措施。目前，江河中下游主要靠堤防保护着两岸农田以及城镇工矿。但现有堤防只能防御一定标准的设计洪水，一旦发生特大洪水，我们必须有计划地采取分洪蓄洪措施，牺牲部分圩区，借以增大行洪断面或蓄洪容积，确保江河沿线广大圩区的安全，把洪水灾害限制在最小范围之内。（四）撇洪拦截山坡或河流上游的洪水，使之直接自流泄入江河，不再流入平原农田或湖泊的工程措施。这是我国平原圩区防洪除涝的一项成功经验。（四）撇洪二、山丘区灌溉系统的型式山丘区灌溉系统的型式很多，主要有以下二种：一种是一河取水、单一渠首的灌溉系统。另一种是多河取水、多渠首的灌溉系统。三、渠系规划渠系规划时应考虑问题：1、合理联结①高塘（库）与低渠的联结。②低塘与高渠联结。③库渠高差不大时的联结：渠线穿塘（库）、渠坝结合。三、渠系规划2、考虑中小型水库的反调节作用反调节作用：即在设计流量推算中，除了考虑设计灌水率和面积外，还要考虑蓄水设施的调节制度。在小型水库时可不考虑，但在中型水库，由于蓄容积较大，具有一定蓄水能力，因而应加以考虑，可以减少渠道断面，节省工程量。第三节北方平原地区的综合治理冀北、晋、陕河谷盆地：这些地方大部分属于黄土地区。各盆地之间，气候有较大差别。长城以北，气温低，无霜期短，农作物只能一年一熟。长城以南，气温较高，农作物可二年三熟或一年两熟。这些地区的农业生产和水利建设存在的共同的问题：a）盆地周围的山区、丘陵区和黄土区域，水土流失严重，黄河、海河及辽河洪水所挟带的泥沙，主要来自这些地方；b）年雨量虽不多，但常有暴雨，引起山洪暴发，造成危害；c）由东南向西北，随着降雨量的减少，大陆性气候特点愈益强烈；由于风力对土壤的侵蚀，给农业造成很大的危害；d）干旱和土壤盐渍化问题普遍存在，愈向西北越重；发展灌溉，如不注意严格控制用水，防止地下水位升高，就会引起土壤次生盐渍化；e）盆地中普遍沉积了深厚的河流冲积物，地下水赋存条件良好，只是在黄土沟壑切割很深的地方较差。一、盐碱土盐碱土是指含有较多的可溶性盐分，致使农作物不能正常生长的土壤。盐碱地对作物的危害，一方面是由于土壤溶液浓度过高，渗透压力过大，使作物吸水困难，吸不到足够的水分；另一方面则是因为有些盐分，对作物的根系直接产生毒害或腐蚀，影响作物的正常生长，甚至造成作物的死亡。盐碱土是一定自然条件下的产物，同时也受不恰当的人类生产活动影响而产生。通常把由于不利的自然条件而形成的盐碱土称为原生盐碱土；而把由于不合理的灌溉，缺乏完整有效的排水系统和不完善的经营管理等原因造成的盐碱土称作次生盐碱土。两者形成的原因不同，但给农业生产造成的危害是一样的。对于原生盐碱土，主要应采取各种有效措施特别是水利措施进行改良利用；对于次生盐碱土除了改良利用之外，主要采用合理的灌排制度，完善的经营管理和农业技术措施，防止其产生。灌区土壤次生盐碱化产生的原因：土壤次生盐碱化的产生受到很多因素的影响，但地下水出流不畅，经常保持较高的水位，地下水或作物主要根系层以下的土壤含盐量大以及土壤结构差、毛细管作用强烈，土壤表层蒸发量大等因素则是造成土壤次生盐碱化的主要原因。这些原因的形成，除了不利的自然条件外，不合理的人类活动也是重要的因素。从发生土壤次生盐碱化的灌区的普遍情况分析，人类活动使土壤产生次生盐碱化的因素一般包括：①灌排工程规划布置不够合理，农田不能有效地进行灌排，特别是对农田排水重视不够，排水系统不健全，对地下水不能进行有效的控制，使水位经常维持在不适当的高度；②工程不配套，用水无计划，水含量较高时，由于土壤盐分的溶解，还可能使地下水矿化度增大；③灌区管理不完善，工程维修养护不及时，排水系统坍塌淤积严重，失去排水效能；④土壤结构差，耕作粗放，土地不平整，灌水技术落后，灌水质量不高，土壤水分大量蒸发。此外，水稻种植区布局不合理，分散插花种植，以及平原蓄水工程位置选择不当，对周围渗水未作妥善处理，均会使附近旱作区地下水位大幅度上升，引发土壤次生盐碱化。三、预防土壤盐碱化和改良盐碱土的水利措施预防灌区土壤盐碱化的水利措施1、加强灌溉管理，实行合理用水；2、修建完整的灌溉排水系统；3、实行井灌与渠灌结合。营养土绿化（二）改良盐碱地的水利措施土壤盐碱化程度不同，其改良措施也不相同。在轻度及中度土壤盐渍化地区，如无灌溉条件且雨量较多时，可以采取修建排水系统，修筑畦田、平整土地和利用雨水压盐，并结合种植耐盐作物，种植牧草和绿肥等农业措施，改良利用盐碱土。有灌溉条件的地区，在修建排水系统的基础上，可采用适当加大灌水定额的方法，结合灌溉促进土壤脱盐。在重度盐渍化土地，一般可以采用冲洗排水的方法进行改良。在靠近高含砂量河流两岸，可以采用放淤改良轻重程度不同的盐碱化土壤。对于轻度碱化土壤，可以采用种植绿肥和增施有机肥料，结合加大灌水定额进行改良。对于较重的碱化土壤，则需要采用种稻结合施用化学处理（如石膏等）加以改良。