都江堰灌区节水改造与现代化建设思路探讨

2017-01-09李德幸彭建成

四川水利 2016年2期

关键词：都江堰节水用水

李德幸，韩映，彭建成

(四川省都江堰管理局，四川都江堰，611830)

节水工作

都江堰灌区节水改造与现代化建设思路探讨

李德幸，韩映，彭建成

(四川省都江堰管理局，四川都江堰，611830)

本文从对都江堰灌区的发展历程、节水改造取得的效益和目前存在的问题着手，分析了下一步灌区建设的思路和对策，让灌区真正实现从粗放式管理逐渐转向精细化管理，通过一系列的工程硬件建设和管理制度等软件完善，进一步提高灌区管理水平，促使灌区上档升级，为国民经济和社会发展做出更大的贡献。

1 都江堰灌区发展简况

都江堰创建于公元前256年，是一座历史悠久的特大型水利灌溉工程，它以其历史跨度大、工程规模大、科技含量大、灌区范围大、社会效益大的特点享誉中外。

都江堰的创建，在岷江的治理上成功实现了两个跨越：一是从防洪到灌溉的跨越，二是从除水害到兴水利的跨越。在2000多年的历史跨越中，历代治蜀者和灌区人民都非常重视对都江堰的管理与维护，并在长期的治水实践中总结出了“乘势利导，因时制宜”的治水原则和“三字经”、“六字诀”、“八字格言”等丰富的治水经验，创造出了杩槎、竹笼、羊圈、干砌卵石等传统工程技术，形成了具有都江堰特色的水利管理体制与制度，充分显示了我国古代人民的聪明智慧和创造才能，开创了我国古代科学治水的先河。同时，都江堰还以其科学的营构创造出了人与自然和谐共存的水文化范例，为人们提供了高质量的生存环境与生态环境，成都平原从此“水旱从人”、“沃野千里”，被誉为“天府之国”。

至1949年，都江堰灌区有效灌溉面积18.8万hm2(282万亩)。建国后，通过一系列的渠系合并、改造，灌区“三穿龙泉山”，将岷江水引进了龙泉山以东的川中丘陵区，至1960年代末期，灌区灌面发展到45.27万hm2(679万亩)。由于灌区灌面的扩大，灌区用水矛盾更加突出，仅靠渠首自然分水已不能满足灌区的发展需要，经过水利部批准，于1974年在都江堰渠首鱼嘴断面建成了外江拦河闸，有效地解决了当时灌区日益突出的用水矛盾。

由于灌区的发展主要在上世纪50～70年代，工程标准低，技术落后，大部分工程均为“三边工程”，建成后虽然及时发挥了效益，但运行多年来险情不断发生，管理难度不断加大。在1990年完成的水利工程老化调查中，都江堰水利工程被水利部定为“二级老损工程”。为更好地发挥都江堰水利工程综合功能，使其真正永葆青春、造福于民，从1986年开始，四川省财政每年安排1100万元省级财政资金用于都江堰水利工程的扩(改)建工作，至1993年底，灌区有效灌溉面积达66.87万hm2(1003万亩)。

在水利部及中央相关部门的大力支持下，从1996年开始，灌区续建配套与节水改造工作正式拉开序幕。2001年，水利部正式批复了《都江堰灌区续建配套与节水改造规划报告》，在中央、省级财政的大力支持下，通过各级地方政府和水利工程管理单位的共同努力，灌区病险工程逐步得到改造，灌区各级渠道的过水能力明显提高，灌区工程的抗洪能力得以加强，至2011年底，灌区有效灌溉面积达69.0万hm2(1035万亩)。目前，灌区有效灌溉面积为69.33万hm2(1040万亩)。

2006年，都江堰渠首的调节水源工程——紫坪铺水库建成并投入运行。水库总库容为11.12亿m3,设计库容为9.98亿m3，兴利库容为7.74亿m3。紫坪铺水库有效地解决了岷江的防洪问题和灌区的用水紧张矛盾，在近年来的防洪和抗旱工作中，发挥了重要的作用。

2 节水改造效益及对灌区社会经济发展的影响

2.1 灌区节水改造效益

通过近20年的节水改造项目的实施，灌区工程状况明显改观，灌溉水利用系数、灌区工程运行安全保证率等得到明显提高。主要体现在以下方面。

2.1.1 提高了灌区输供水的保证率。节水改造实施以来，新增灌面2.03万hm2(30.49万亩)，改善灌面11.20万hm2(168万亩)，确保了灌区粮食作物的适时栽插和充分灌溉，促进了灌区粮食增产，使项目直接受益区亩均粮食产量提高21.9%，农业综合生产能力提高58.1%。

2.1.2 减少了输水损失，有效节约了水资源，降低了农民负担。全灌区灌溉水利用系数由0.432提高到0.50，已整治渠道水利用系数均值达到0.9以上，灌水周期由30天缩短为20天，受益区亩次平均用水量下降17.7%，年增节水能力8.81亿m3以上。部分实行计量供水的灌区，减轻农民水费支出约10元/亩。

2.1.3 增加了抗御自然灾害的能力。通过续建配套与节水改造，灌区重点“卡脖子”、病险工程得到了彻底整治，渗漏、滑坡等病险工程得到有效治理，提高了渠道的防洪标准，灌区险工、险段工程事故率降低，节约了抢险的人力、物力和经费开支，减轻了防汛压力，降低了病险工程的运行维护费用。经评估，新增减灾能力约3500万元。

2.1.4 提高了灌区水利信息化水平，增强了水利现代化管理能力。通过灌区工程的规划和改造，以计算机和网络为核心的信息技术得以在都江堰全面引入并迅速发展。尤其近几年来，先后建成了灌区广域网、水位遥测系统、“都江堰渠首水情水质监测及调度决策支持系统”等，大大地提高了对灌区水资源实施科学调度和优化配置的能力。灌区水利现代化建设已经逐步进入了科学、系统的轨道。

2.1.5 灌区改造促进了灌区体制改革，加大了灌区民主化管理程度。都江堰灌区于2001年开始，在灌区范围内进行农民用水户协会试点，并于2003年在灌区全面开展。通过建立法人实体协会，建立、健全规章制度，让用水户参与供水、日常管理、工程维护建设和收费等，强化了灌区的民主化管理制度。目前已建立了用水户协会480个,管理灌溉面积23.01万hm2(345.14万亩)，管理末级渠道1.02万km。

2.2 对灌区社会经济发展的影响

2.2.1 灌区灌面不断扩大，稳定了四川的粮食生产，为四川省国民经济全面发展和社会稳定奠定了坚实的基础。建国初期，灌区灌面仅涉及成都平原范围的10县18.8万hm2(282万亩)，至1993年底，灌区灌面扩大到6市34县(市、区)的69.0万hm2(1003万亩)，地跨岷江、沱江、涪江流域。目前灌区灌面为7市37县的69.33万hm2(1040万亩)。灌区灌面的扩大，使大部分原来靠天吃饭的非灌区成为了旱涝保收的“天府之国”的重要组成部分。

2.2.2 通过节水改造项目的实施，灌区灌溉水利用系数大大提高，节约的水量一部分用于扩大灌区的用水，另一部分用于灌区工业化和城市化的用水需要，还进一步提高了灌区生态及环境用水的保证率。灌区节水改造初期，都江堰灌区的灌溉水利用系数为0.432,按照规划要求，节水改造全部项目完成后，灌区灌溉水利用系数将提高到0.558。通过对2011年的全国水利普查的成果数据进行分析，采用首尾综合法计算得出2011年底都江堰灌区灌溉水利用系数已达0.477，再根据近几年灌区工程进一步得到改造后实际节约的毛用水量推算，目前灌区的灌溉水利用系数为0.5。按灌区农业净用水量28亿m3/年计，灌区节水改造前需毛用水量64.81亿m3/年，而目前仅需毛用水量56亿m3/年，节约水量达8.81亿m3/年。近年来，灌区内工业化、城市化进程不断加大，城市生活及工业用水量不断增加，灌区节水改造正好满足了这一增加需求。据统计，从2000年至2014年底，灌区生活及工业用水供水量由8.85亿m3/年增加到12.23亿m3/年，增加供水3.38亿m3/年，环境供水量由10亿m3/年增加至16.71亿m3/年，增加了6.71亿m3/年(此水量为计划供水量)。

表1 都江堰灌区2008～2011年实际取用水量对照

年份取水量(亿m3)用水量(亿m3)农业非农业用水工业生活生态及环境小计合计200810713321626877027943832704820091138230822708013432450375852010116503680275806306241367823201111187292728384134946147541

2.2.3 灌区内国民经济高速发展，人民生活水平及生活品质进一步提升。通过灌区的节水改造，水利工程的效益进一步有效发挥，都江堰灌区成为了四川省工农业生产最发达、经济最繁荣的地区，灌区以全省5.9%的耕地提供了全省30%的商品粮，确保了四川的粮食安全稳定。灌区内生产总值近万亿元(其中农业生产总值近900亿元)，占全省的一半，工业产值占全省的50%，人均收入30905元，为全省人均收入的1.45倍；粮食总产量873.2万t，占全省27.1%，农民人均纯收入6003元，是全省的1.17倍；成都市属20个县(市、区)农业耕地的84%，均由都江堰水利工程提供灌溉；四川省的重要城市，如成都、新兴电子城绵阳、重工业城市德阳等都位于灌区之内；四川省十强县中，有9个在都江堰灌区。

2.2.4 灌区工程改造成果明显，为建设生态型、绿色环保型社会奠定了基础。通过节水改造项目的实施，原先破烂不堪的水利工程面貌焕然一新，渠道的过流能力增大，灌溉用水保证率上升，工程的抗洪减灾能力明显提高；通过结合节水改造工程措施对渠道两岸进行绿化、香化，加之灌区渠网进一步完善，除冬春岁修期外，渠道常年均保持生态过流，灌区人民的生活品质明显提升；病险工程改造后，部分人群密集地段增设了安全防护措施，人畜在水利工程附近活动的安全性进一步提升，人、水活动及自然环境更加和谐，民生基础更加巩固。

2.2.5 水利工程硬件改善，水利工程管理运行更加方便，运行管理费用更加优化，进一步改善了水管单位的生存与发展条件。都江堰灌区节水改造分三片进行，一是人民渠高速水道，包括人民渠一处灌区和人民渠二处灌区；二是东风渠高速水道，包括东风渠管理处灌区和黑龙滩、龙泉山灌区；三是外江灌区工程。其中，改造重点是人民渠、东风渠两条高速水道。通过对灌区工程的节水改造，重点“卡脖子”、病险渠段得到治理，渠道过水能力得以改善，工程运行事故率明显降低，灌区运行维护成本明显减少，灌区粮食产量稳步提高，水管单位的灌溉效益更加稳定。同时，随着灌区城市化和工业化的发展，对水管单位转变观念及运行机制转变的要求更加迫切，水管单位及时适应这种变化，及时调整思路，以农业供水为基础，利用有利条件大力发展灌区生活及工业、生态环保供水、水电站等多种经营，以水养水，补偿仅靠农田供水无法维持水管单位生存的不足，有条件的地方，努力争取参与地方自来水厂生产建设投资，把有限的水利资源转化为水利资本，使水管单位真正走上良性运行的轨道。

2.2.6 灌区工程安全性提高，供水保证率提高，用水户参与管理的积极性提高，对提高灌区群众的综合素质起到了促进作用。都江堰水利工程实行专业管理与群众管理相结合的管理模式，支渠口以上的干渠及分干渠由省直专业水利工程管理机构管理，支渠口以下、斗渠口以上的渠道由各县(市、区)水务局及其相应的管理机构负责管理，斗渠口以下的田间末级渠系由群众组织管理。结合灌区管理体制改革，灌区鼓励受益区群众按程序组成灌区用水户协会参与田间末级渠系的管理和田间用水管理，以确保工程效益的正常发挥。目前，灌区内已正式成立农民用水户协会480个，由用水户协会管理的面积为23.01万hm2(345.14万亩)。有了灌区用水户协会的参与管理，灌区的用水意愿及意图更能及时向上游水利工程管理机构传递，灌区节约用水意识也能通过用水户协会真正传达并落实到每一个用水户，对全社会形成节水共识建立了结构支撑，进一步培养并提高了灌区群众参与管理的能力和综合素质。

2.2.7 为实现规划的毗河灌区提供了水源保障。节水改造工程的逐步实施，加上上游紫坪铺水库的建成投入使用，使都江堰灌区的可用水资源更加丰富，规划的毗河灌区逐渐成为了现实。2014年，毗河扩灌工程正式上马，经水利部批复的都江堰毗河扩灌区设计灌面为22.2万hm2(333万亩)。至此，都江堰灌区的设计灌溉面积达到101.27万hm2(1519万亩)，在四川省国民经济和社会发展中的地位和作用将愈加明显和重要。3 存在的问题及现代化建设思路探讨

3.1 灌区节水改造完成后还存在的问题

3.1.1 因受投资额限制，灌区仍有部分骨干渠道未列入规划而无法得以整治。

3.1.2 受地方财力所限，灌区末级渠系改造还任重而道远。

3.1.3 因灌区节水改造周期太长，加之受经费限制，节水改造工程设计标准普遍偏低，当规划内项目实施完成时，最早实施的部分项目已经开始老化，新的险情和事故开始产生，新一轮的工程整治难以避免。

3.1.4 灌区工程维修养护经费难以落实，渠道淤积、工程局部损毁等得不到及时治理，会对渠道的过水能力产生较大的影响，工程效益难以持续发挥。

3.1.5 目前灌区改造设计目标仅仅体现在恢复渠道过流能力，大水漫灌的粗放式管理模式仍难以改变，就现有的硬件实施难以满足计划用水、计量供水等精细化管理的目标。

3.1.6 就灌区供水方式而言，水量的循环反复利用，水质的好坏，特别是农业灌溉水质对农田土壤的影响缺少数据支撑。

3.2 灌区现代化建设的思路探讨

3.2.1 加大灌区工程改造的硬件建设。进一步加大、加快灌区剩余骨干工程及末级渠系更新改造的力度，完善灌区工程的计量供水功能，加大灌区信息化工程建设投入力度，完善灌区受益区农田土壤墒情、气象水文资料、种植结构的数据采集平台，为真正实现灌区计划用水、计量用水等精细化管理提供数据支撑。

3.2.2 建立并落实灌区维修养护投入机制。落实灌区维修养护是维持灌区水利工程简单再生产，保证灌区管理单位可持续发展的重要手段，也是进一步落实管养分离，加快水管单位体制改革的必要措施。目前，灌区管理单位所收农业水费仅为供水成本的30%不到，难以维持水利工程的正常运行，虽经水管单位转变思路，开拓财源，发展了部分生活、工业、生态及环保供水以及水电站经营等综合经营项目，但也仅仅是弥补了运行管理人员的部分管理运行费用，难以承受灌区水利工程高额的维修养护费用。而作为以农田灌溉为主的灌区水利工程，既承担农田灌溉的准公益任务，同时承担灌区排涝和防洪的双重公益任务，其工程维修养护费用应视具体情况分别由中央、省、市、县等多级财政共同出资完成。建立和完善灌区维修养护制度，进一步落实维修养护经费，是保证灌区工程可持续发展，保证水管单位良性运行的先决条件。

3.2.3 加强灌区运行管理人员的培训。灌区硬件设施逐步完善后，灌区的运行管理要逐步从传统的粗放式管理转化为现代精细化管理，现有的运行管理人员综合素质急需进行全面的升级和提高。这就要求对水管单位的现有人员进行全方位的业务培训，提高全体运行管理人员的综合素质，以适应新时期灌区精细化管理和服务的需要。

3.2.4 加强灌区灌溉试验站的建设。建立和完善灌区典型地区灌溉试验站的布置和建设，管好、用好灌溉试验站，为灌区水量分配、水量调度提供数据支撑是灌溉试验站建设的目的，也是真正实现灌区精细化管理的保障。

3.2.5 逐步建立水生态循环处理系统。都江堰灌区渠道多为灌排兼用，灌区渠道既承担灌溉输水任务，同时承担区间排洪和排涝的功能。由于平原灌区仍然采用大水漫灌方式，一方面上游灌区灌溉的水源会通过农田灌溉后再次汇入渠道进行二次灌溉甚至多次灌溉，难以避免地会将上游灌区土壤中的部分有害成分带入下游灌区，影响下游灌区土壤性能，严重者甚至形成混合污染，影响粮食产量甚至粮食安全。为此，建立水生态循环处理系统，使回归进入渠道的水源达到灌溉水质标准，是确保灌区水生态良性运行的保障。