农田组合排水技术在渍害田治理工程中的应用

    1  工程概况 
    庙前渍害田治理工程，位于新干县黄泥埠水库坝脚下，为丘陵低山区一长条形二中垄各地，地面高程度（黄海参46－52米，东高西低，自然坡降约1／500，南北面傍山各有一条黄泥埠水库灌渠通过，东邻水库，西靠公路，中间有一老河道穿过，河较多田面低2.5-3.0米,过水断面能力满足排涝要求。由于田间灌排系统混乱，土地未平整，农田渍害严重。根据地形条件，稻田渍害成因和渍害程度，选定老河床右岸495亩进行暗排（高标准）治理；左岸140亩进行明排治理。（选定老河订右岸495亩，左岸140亩分别进实行渍水暗排．涝水明排的组合排水治理方案）。
    2  工程规化
    2.1  规化原则
    2.1.1  健全灌排系统,保证地下掩渍水流畅通，调控自如，方便管理；
    2.1.2  土地平整与组合排水工程相结合，统一规划，综合治理；
    2.1.3  高治与初治（暗排与明排相结合），注意经济效果
    2.2  高治区集水管（沟）方案选定
    高治区分I─Ⅳ区，呈带状，集水管（沟）设在带状中央，吸水管与集水管（沟）垂直，规划过程中比较三个方案，考虑预制素砼集水管现埸可预制，施工较简便，少占耕地工程造价低，因选择方案。
    2.3  工程布置：庙前治渍区工程总体布置见图
    高治区（老河道右岸）４９５亩，各区均在田间设置一级暗排吸水管，与集水管理体制垂直，直接排水入检查井，经集水管流入下游明沟。各吸水管、集水管出口均设门控制。在离集水管一侧５米处设排水明沟，以排除田间地表水。
初治区（老河道左岸）面积１４０亩，在老河道一侧低洼处设一条主排水沟，垂直主排水沟设灌排渠道，单向分水，相间布置。
本治渍区农田未平整，为了便于耕作，田块按３亩一块规划，边长３３＊６０米。
    3  暗管工程设计
    3.1  吸水管内径选择
    3.1.1  吸水管埋深，间距选择：本区为水稻种植区，因此，以水稻作物的要求来确定吸水管的埋深和间距，根据《农田排水技术规程》(SL150─90),确定设计埋深０.８米,间距吸水管内径计算１８米。
    3.1.2  吸水管内计算
                   d吸=２(nQ/cnh 
    n─糙率，取０.０１６;
    α─与管内径充盈度有关的系数 ,取１.３２９６２;
    Q─径计算Q=０.０００２m３/
    i─吸水管比降,取１/
    计算得d吸=０.０４米,计算断面积,A吸=１.２５７*１０-３ 米２ ；
    用面积A取=１.５A吸,换算得d取=４.８cm ；
    最后选择吸水管(波纹塑料管)内径为Ф５.５cm ；
    3.2  集水管内径选择
    同理可计算得集水管内径d集=２２cm ；
    最后选择予制素砼管内径为Ф２５cm 。
    4  工程施工:工程在１９９１年１１月中旬动工,历时７个月,整个工程于１９９２年６月完成。
    4.1  明沟的设置
    在高治区按其地面高差分为皿个区,称之为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ区。根据各区的地形条件、水文特征，农作物的灌排设计要求，在各区沿山脚下傍冲之间开挖截水沟，拦截傍坡径流和渗水，在冲垄中离集水管５米,开挖了一条排水截水明沟,与该排水沟正交间隔５４米,开设了一排灌结合的输水垄沟,同时各区中设有一灌溉沟,在各区的出口与排水明沟、集水管垂直，均开设了一条主排水沟，将该区的明排、暗排水输入老河道中，这些沟一同组成排灌一条龙的田间明排系统。以排除田面渍水，承担农作物的灌溉用水任务。
    4.2  管槽开挖、埋设、检查井的砌筑
    根据稻田的渍害成因及稻田的土壤结构，径排渍流量计算，在各区冲垄中间，埋设一条集水管，与集水管垂直每隔１８米埋设吸水管成“丰”字形双向布置，集水管与吸水管相交处建一检查井。吸水管接纳地下渗流所汇集的田间多余水分，经它汇流直接排到检查井中，经集水管流入主排水沟注入老河道。集水管埋设长度１９５０米，埋深１.３—１.６米,纵坡１/１０００,管材为内径２５厘米的砼予制管。为减少其不均匀沉陷，在其管底铺设了１０厘米的碎石煤渣垫层。吸水管埋设管长１０９５０米，埋深０.８米,间隔１８米,纵坡１/５００,为减少灌溉渠道的渗透损失,吸水管端点与灌溉道相邻均留５米不铺管。吸水管出口与检查井联接段为避免汇集水流从管口接缝中或管壁孔眼渗出，向集水管渗流产生渗透变形，影响出口建筑物的安全，埋设３米不透水PVC波纹管。吸水管材系选用双股丙纶地毯丝过滤性PVC波纹管，内径６厘米，为增加吸水管的渗水能力，在过滤性吸水管段外稻草。稻草用量１kg/m。检查井１１１个，用砖砌筑，水泥砂浆粉面，规格５０＊６０厘米，为便于吸水管出门阀的操作，在井内设爬梯，检查井底较集水低２５厘米，并用钢筋砼预制板盖住井口。
    5  工程评价及效益
    工程于１９９２年３月竣工,并通过验收,工程当年就见效益。从多年来的运行状况来看：
    5.1  从工程的排渍情况看,检查井中看到暗管中排出的水,其面层有铁锈色、油状膜等，浓度较大，不少井中可见有淡黄色的“絮状”物沉淀。说明大量的对农作物生长有害的物质已从水中排走，原来的烂泥、深泥田排干变浅，特别是原只能作一季稻且产量较低现可作两季，其产量比往年也增加了。
    5.2  暗排工程对地下水能够调控自如,可根据农作物所需地下水埋深进行控制,农田将适宜种植各种经济作物,给农业产业结构的调整带来明显的经济效益。同时由于地下水降低，烂泥田变浅，田间工程配套，群众本力负担大为减轻。
    5.3  从农业生产及农业产量来看，治理后，禾苗生长较治理前好，特别是禾苗返表青，分蘖较快，以往的飘秧、浮秧、座蔸，死苗的现象已经不风了，禾苗黑根、黄根大量准确性减少，白根明显增多，根系发达，产量增加。效益见下表：

    项目单位                          高治区      初治区    合计
    面积(亩)                          495         140       635
    治理前平均亩产(公斤/亩)           590.5      590.5
    治理后平均亩产(公斤/亩)           850         700
    亩增产量(公斤/亩)                 259.5      109.5    226.4
    年增产量(公斤)                    128453   15330   143783
    年增产效益(万元)                  7.71        0.92     8.63

    庙前渍害田治理工程是我市及我县在治理渍害性稻田上第一次使用PVC波纹塑料管暗排,技术要求高,施工质量控制较好,工程点投资16.834万元,每亩投资252元,从工程运行至今看,全年可净增粮食40.75万斤,年净产值可达14.26万元,还本年限只需1.5年,不但改善经济作物的生态环境,直接经济效益也是十分可观的。

    作者：江西省新干县水电局 朱爱如 周玉玲  
    作者简介: 朱爱如（1969—）男  本科  工程师
    周玉玲 (1966— )  女,  中专,  助理工程师.