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对生态文明型灌区规划建设的几点思考
——以浙江金华市安地水库灌区为例

2017-01-19邵红艳

中国水利 2017年10期
关键词:节水灌溉水资源

邵红艳,姚 丽

(1.浙江省金华市水利局,321000,金华;2.浙江大学生物系统工程与食品科学学院,310058,杭州)

对生态文明型灌区规划建设的几点思考
——以浙江金华市安地水库灌区为例

邵红艳1,姚 丽2

(1.浙江省金华市水利局,321000,金华;2.浙江大学生物系统工程与食品科学学院,310058,杭州)

灌区是我国粮食安全的基础保障,对区域经济发展发挥着至关重要的作用。21世纪的灌区发展定位,需要从传统的生产制造完成向生态文明的转型。本文从生态文明的角度,总结了当前灌区发展所面临的问题,分别从渠首、灌排工程、田间工程等子系统提出了工程改造措施对策设想,并结合金华市安地水库灌区实例,为生态文明灌区建设提出实质性建议。

生态文明型;安地灌区;问题;对策

灌区是我国农业粮经作物的生产基地,是农业、工业、生态领域的重要基础设施,对区域经济发展有着重要的促进作用。改革开放以来,我国已建成大中型灌区5 200余座,为各地人民生产发展提供了有效的水利保障。但由于以前过度重视灌区所产生的经济效益,忽视工程的生态环境影响,管理粗放,灌区水资源利用效率低下,面源污染严重,灌区的生态系统遭到破坏。我国对灌区生态的研究起步较晚,目前尚未形成系统的研究体系。近年,中央及地方对灌区的生态建设提出了明确要求,《浙江省“十三五”规划纲要》《浙江省生态保护与建设规划 (2014—2020年)》都要求省内灌区要持续加强生态文明建设。

一、生态文明灌区的涵义及现状

构建生态文明型灌区实质是根据生态学的理论,以可持续发展为目标,在资源环境可承载范围内,遵从自然发展规律,建设人与自然和谐统一的生活环境。

改革开放初期,灌区的发展面临着资金与技术约束。经过几十年的探索,21世纪的灌区主要受到由生态环境制约、管理形式粗放、农药使用不当、水资源浪费严重等行为造成的灌区生态环境破坏、生态群落落后。生态文明型灌区建设普遍面临以下几种约束:

1.灌溉形式粗放,超量引水

目前,我国大多数灌区仍采用漫灌的形式,灌溉水有效利用系数普遍仅0.50左右,与其他发达国家差距较大。随着水资源供需矛盾的加剧及社会经济发展的加速,灌区工业用水、生活用水、农业用水并驾齐驱,用水量猛增,导致河流引水量也迅速增加,目前北方大多数河流水资源开发利用超出水资源承载能力。

2.设施老化,灌排模式不合理

我国大多数灌区建于20世纪中后期,至今已使用数十年,设备老化、经久失修的现象严重,水资源无法得到高效利用。此外,随着农业产品进程不断加快,灌区现状灌排能力与粮食生产功能区、现代农业园区农田水利建设标准相比仍存在较大差距,一定程度上制约着现代农业的转型,主要表现在:水资源承载能力与经济社会发展不相适应;现有灌排条件难以支撑现代农业转型的需要;沿山体排洪沟穿渠建筑物数量不足,导致供水纠纷频发等方面。此外,传统的农田沟渠护砌形式以刚性护坡为主,主要有灌砌块石、砖衬渠道、素混凝土现浇护坡,以及预制U形渠、预制板护坡等。这些形式的护坡砌体往往片面强调沟渠的防渗、排涝和调蓄灌溉等功能,过于强调边坡的稳定性。大规模的封闭式护砌,隔绝了土壤与水体之间的物质交换,抑制了沟渠两岸植物的生长,破坏了沟渠内的生态系统和动植物赖以生存的环境,打破了原有的生物链与生态平衡,降低了沟渠内水体的自净能力,对生态环境和居住环境的破坏很大。

3.农药化肥使用导致面源污染严重

我国每年污水排放量上百亿吨,其中工业废水、生活废水等过量排放,进入河道,对灌区灌溉用水产生不利的影响。近十几年农药化肥大量使用,对灌区生态系统造成了严重影响,特别是危害灌区土壤健康,土壤板结、盐碱化等情况都不利于作物的健康生长,也不利于灌区水资源的循环利用。

二、推进灌区生态文明建设的对策设想

建设生态文明灌区已然成为21世纪时代要求,是新时期农田水利事业的发展目标。只有灌区工程布局合理,资源开发利用合理,才能构建健康的生态系统。因此,灌区生态文明建设的基础任务是改造或改变传统灌区的不合理建设,顺应时代要求,打造绿色生产、高效节水的新型灌区。

1.合理调配水资源,解决水资源供需矛盾

通过适时适量的供水,对灌区内的水资源进行统一管理,减少超量引水等现象发生,在不同的水文年,按照河流来水量与田间需水量进行渠首取水,实现精准取水。通常灌区除了大小水库外,还包含山塘、堰塘等结构,既可以用于储蓄水量,也可用于水量输送。例如,在水量需求不大的灌溉期,这些小水塘的水量足以满足作物用水需求,可减少渠道取水。因此,将灌区内的大小水源工程进行量化,结合灌溉制度,对灌区分区化,划分水源工程的灌溉范围,制定合理精确的灌溉方案。

2.构建生态型排灌工程,营造绿色用水环境

在保证基本运行条件和功能的前提下,通过不同护砌形式,来达到改善水质、减少沟渠边坡的硬质化、增加绿化面积、减少工程占地、构建生态渠道的目的。考虑沟渠的基本功能和有效保护沟渠岸坡与生态环境,统筹施工材料的就地取用、工程的耐久性和场地施工条件的限制等多方面综合因素,修建农田沟渠的生态护砌。

3.注重田间高效节水,实现水资源循环利用

近年,随着种植结构调整,经济苗木、大棚温室蔬菜等特色经济作物在灌区内扩展迅猛,原有的灌溉方式已不能适应现代农业的用水需求,必须发展高效节水灌溉技术来促进现代农业的发展。一是种植结构调整后,农业投资成本增大,干旱缺水造成的损失会更大,对灌溉保证率要求更高;二是随着种植结构调整的不断深入,种植品种不断增多,一些经济作物常年需要灌溉,对水源调度和利用提出了新的要求;三是传统灌溉模式需要有所更新,比如大棚温室蔬菜,对水温、湿度均有特殊要求,适宜滴微灌工程配套,大田特色经济作物需要喷灌等,只有发展节水灌溉工程,农业产业结构调整成果才能得到巩固。

三、安地灌区生态文明建设实例研究

1.基本情况

安地水库灌区位于浙江省中部,灌区土地总面积190 km2,灌区以安地水库为主要灌溉水源,结合现有小型塘库蓄水以及区间引水、沿江提水等组成丘陵区灌溉系统。灌区地处亚热带季风气候区,气候温和,四季分明,雨量充沛。流域内降水时空分布不均匀,汛期降水量相对比较集中,主要集中在4—8月份,约占全年降水量的60%,流域年平均气温为17.3℃,多年平均年降雨量1 749.3 mm,多年平均径流量1.574亿m3。安地水库灌区是金华市粮经作物主要产区之一,现有耕地面积 12.85万亩 (1亩=1/15 hm2,下同)(其中水田9.65万亩,旱地经济作物3.2万亩),占金东、婺城两区耕地面积的23%。安地水库作为提供城市供水水源,近期供水15万t/d,远期25万t/d。

2.实践探索

安地灌区建设对安地镇、岭下镇等6个乡镇的经济、农业发展意义重大。自2002年起,安地灌区陆续启动节水配套改造,增加节水增效灌溉面积,为生态文明灌区的建设积累了实战经验,对于未来的发展规划也提出了创新举措,具体表现为:

(1)建立“长藤结瓜”型灌溉系统

对整个灌区按照灌溉方式进行合理分区,提灌区采用现有泵站提灌,提供水源保障,并大力推进高效节水灌溉。自流灌溉区遵循高水高用、低水低用的原则,采用“长藤结瓜”式的灌溉系统,形成以“瓜”为灌溉(应急)水源、“藤”为输送带的全周期新型灌溉系统。对于“淡出”灌溉系统的山塘等水利工程,采取部分产权认定、扩建或恢复其蓄水灌溉功能、界定灌溉范围、统一管理等措施进行整改和调整。该系统可在非灌溉季节利用渠道引水灌“瓜”(即小水库或山塘),补充其蓄水之不足:可以把河水和多余的渠水以及沿渠的坡面径流等引入水库、池塘存蓄起来,供灌水高峰期使用,弥补引入水量的不足;在灌溉季节,尤其是用水紧张时,渠道水、“瓜”水同时灌田、供水,提高了灌溉、供水保证率。系统既充分利用了各种水源、发挥了“瓜”的调蓄作用,也提高了渠道单位引水流量的灌溉、供水能力,达到扩大灌溉面积和提高抗旱能力的目的。而缺点是修建这种灌溉系统的蓄水设施,常占用一些土地,耗费一定的建设和管理养护费用,蓄起来的水也会有一部分蒸发渗漏损失。

(2)建设生态型灌排工程

保持安地灌区现有主要灌溉渠道、分区功能不变,在保障灌排的基础上,根据土质分布,大力推进低压管道灌溉和生态渠道建设。结合浙江省开展“五水共治”总体要求,规划恢复总、东、西三条干渠的河床生态功能,改建生态型渠道22.7 km,既提高渠道运行安全,又实现灌区经济可持续协调发展。护砌形式以植生型、复合型岸墙为主,科学搭配乔、灌、草三层绿化物种。

对于生态渠道建设,一是要尊重场地肌理,保留岩、滩、石、岛等多重自然景观,充分利用现状特征,梳理丰富水与岸、水与岛的关系;二是打通滨水景观廊道,引水入园,打造山、水、田、村的景观格局;三是对受地形条件限制,采用生态护坡和挡墙的结构形式进行护砌;四是对沿渠两侧设立生态林网,有效拦控地表径流冲刷侵蚀两岸水土,降低入渠洪水的浑浊度,有效拦蓄入渠水量。同时,结合水土保持治理对已衬砌渠道和配套建筑物进行整修,重点是修复渠道破损段,整理两岸塌陷土方,处理伸缩缝、清理河道杂物等。

(3)建设高效节水工程

安地灌区作为金华市的重要粮食生产区之一,应适应农业“两区”要求,推广先进适用的农田水利技术,在现代农业园区、设施农业区、饮用水水源地、低丘缓坡和经济园地建设高效节水灌溉工程,推广节水省地的地下管道技术。共建设高效节水灌溉面积2.4万亩,对汪家垅支渠等10余条支渠灌溉片按低压管道进行布局并进行管网延伸,总长118 km,控制面积1.5万亩;另配合高效设施农业推广示范,发展高效节水灌溉0.9万亩,其中喷灌0.5万亩、微灌0.4万亩。

安地灌区生态建设方面充分利用了“长藤结瓜”灌溉系统的优势,构建了三大系统:一是渠首引水或蓄水工程;二是输水、配水渠道系统(称之为“藤”);三是灌区内部的小型水库和池塘(称之为“瓜”)分别进行增设水源工程、改造渠系工程、增强田间高效节水等工程措施,合力构建生态文明型灌区。

四、结 语

新时期的灌区建设需要注重生态环境与人和谐发展,围绕这个主题,灌区今后的工程改造措施也应该具备生态特点,做到水资源合理调蓄,增设、扩建水源工程,对水源工程的灌溉范围进行准确界定,做到分区分部灌溉,合理分配;建设生态型渠道,可选择灌、草等绿化物种,构建以植生型、复合型岸墙为主的护砌形式,以绿色植物净化水质的同时打造渠道生态景观;合理规划作物种植面积,使用先进的节水技术,构建高效的田间节水工程。

[1]彭世彰,等.节水型生态灌区建设与展望[J].水利水电科技进展,2014(1).

[2]李佩成,等.论灌区水文生态禀赋及建设生态文明[J].中国水利,2013(6).

[3]杨培岭,等.生态灌区建设的理论基础及其支撑技术体系研究[J].中国水利,2009(6).

[4]顾斌杰,等.生态型灌区理念及构建措施初探 [J].中国农村水利水电, 2005(12).

责任编辑 轩 玮

Planning and construction of ecological-friendly irrigation district——case study on Andi Irrigation District in Jinhua city of Zhejiang Province

Shao Hongyan,Yao Li

Irrigation districts are basic elements of food security in China that play critical roles in economic development.Entering into the 21 century,the function of irrigation district should be transferred from traditional production into ecological civilization.The paper summaries challenges faced by irrigation district development from the ecological point of view,with introductions on structural and rehabilitation measures in sub-systems of canal head,irrigation and drainage and on-farm waterworks.Practical suggestions are raised for ecological improvement by a typical case of irrigation districts of Andi Reservoir in Jinhua City.

ecological-friendly;Andi Irrigation District;issue;countermeasure

S274

:B

:1000-1123(2017)10-0038-03

2017-03-27

邵红艳,处长,高级工程师。

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