大型灌区灌溉节水之高邮实践

顾 宏，李江安，孙 勇

（江苏省高邮市水利局，225600，高邮）

江苏省高邮灌区为全国大型灌区，设计灌溉面积63万亩（1亩=1/15 hm2，下同），受益范围、耕地面积及人口均约占高邮市的一半以上。灌区自流引用京杭运河水源，通过渠系输送实现农田灌溉。灌区内水量型缺水与水质型缺水并存，自2000年起，高邮灌区抓住国家大型灌区续建配套节水改造机遇，在积极实施节水工程的同时，大力推行农业节水，不断优化管理措施，“三管齐下”探索实践节水型灌区建设，形成了灌区节水“高邮模式”，为高邮市节水型社会建设奠定了基础，为南方灌区生态节水提供了样板。

一、灌区用水状况与问题

1.用水状况

高邮灌区初步建成于1958年，设计灌溉总面积63万亩，涉及8个镇区。灌区用水总量由2000年的5.96亿m3下降到 2015年的 4.85亿 m3，其中农业灌溉3.84亿m3，占79.2%；生态用水 0.64亿 m3，占 13.2%；城乡生活用水 0.28亿m3，占5.8%；工业用水0.09亿m3，占1.8%。根据灌区水资源平衡分析结果，现状年灌区可利用水资源总量约0.74亿m3，占用水总量的15.3%，每年缺少水量约4.11亿m3，所缺水量主要依靠南水北调过境的长江水或淮河调水。随着经济社会的不断发展，水资源供给矛盾日趋突出，迫切需要加强农业节水工程建设，推行节水管理，有效缓解水资源紧张状况。

2.主要问题

（1）面临水量水质双重压力

①用水量受南水北调制约。京杭运河作为南水北调东线工程主通道，同时又是高邮灌区的主水源，每年灌区用水都要受到用水总量和阶段流量的双重控制，尤其是夏栽季节，恰逢北方大量需水，灌区在服从大局的前提下，内部用水局势紧张，灌溉用水矛盾不断。遇到干旱年份，灌区只能釆取从里下河河网提水补给的应急措施，需消耗大量的人力、物力与财力。

②水质型缺水比较明显。高邮灌区处于经济相对发达的南方地区，工农业生产对灌区水质有较大影响。灌区虽处于里下河河网地区，水系纵横发达，但地势平缓，水流缓慢，水体自净能力弱。5—l0月，既是水稻生长期，也是各类水产养殖高峰期，由此导致灌区内河道富营养化严重，农村饮用水水源得不到保障，面临着水质型缺水危机。

③枯水期缺水矛盾突出。冬春季节降水偏少，河道水位偏低，春季又逢鱼池虾塘提水下苗，水体容量大幅度减小，加上灌区内部河流均起于运河脚下，无活水水源，流动困难，致使灌区内河道水质恶化。每到春季，因水质型缺水、水位低枯，水产养殖户信访上访不断。

（2）农业节水措施不足

高邮灌区当地水资源可用量在15%左右，大部分用水依靠外来水源。灌区内部由于田间工程设施配套不完善，“最后一公里”管理不到位，节水灌溉控制面积约占40%左右，农民种田习惯大水漫灌，加之农药化肥施用需要伴有较大水量，用水浪费现象较为严重。

（3）农业用水效率不高

高邮是传统的农业大市，农业种植以稻麦为主，粮食种植面积占70%以上。近几年，灌区年灌溉用水量一般在4.8亿m3左右，灌溉水利用效率不高。灌区经过上一轮的节水改造投入，灌溉水利用系数由改造前的0.45提高到目前的0.59，与国家要求仍有较大差距。

二、灌溉农业节水措施的探索实践

平原自流灌区的灌溉要点是 “高水远送”，其核心是水位，水位越高，灌溉效率越高，反之，效率越低。高邮灌区节水改造主要针对自流灌溉的特点，紧抓水位这一核心，在工程措施、农艺管理以及灌溉制度等方面进行了实践探索，取得了较好的节水效果。

1.实践探索节水工程技术

（1）围绕“高水位”缩抬渠床

高邮灌区建设之初，大多数干支渠道都是就地挖填，渠道断面大，不仅灌溉水利用率低，而且自灌保证率逐年下降，灌区群众反响强烈。改变过去低水位运行为高水位速灌，极大地改善了灌溉效果。以典型渠道南关干渠为例，干渠全长17.6 km，设计灌溉面积13.76万亩，通过对渠道断面进行改造，变宽为窄，变深为浅，变低为高，断面抬高50 cm左右，过水面积由平均64 m2缩至36 m2，每年干渠减少无效垫水800余万m3，水位抬高25~30 cm，自灌效果大幅度改善。

（2）围绕“快速输”护砌渠坡

高邮灌区土质多为稻壤土，由于多年运行冲刷，管涌塌方时有发生。节水改造主要对渠边坡进行护砌，以适应快速输水。经对比，护砌前后，干渠平均流速由0.4 m/s左右提高到0.85 m/s；支渠由0.45 m/s左右提高到1.0 m/s左右。通过渠道衬砌，水流速度加快，缩短了配水时间，既节水又方便调度。

（3）围绕“低水损”拆除卡阻

灌区处于里下河地区，灌溉与排水河道交叉较多。灌区建设之初，按照续灌制度兴建了较多的倒虹吸，水头损失较大。特别是近10多年来，灌区采取“干支斗大轮灌”，布局高度统一、用水高度集中，该类建筑物已成为行水障碍。在灌区改造过程中，采取拆除“卡脖子”阻水工程，实施倒虹吸小改大或暗改明，畅通水路，减少水损。

（4）围绕“走捷径”优化渠系

高邮灌区多为“干、支、斗、农”渠四级灌溉。由于水源绕道而行，沿途水头损失大，配套建筑物多，无效耗水高。高邮市依托各类田间工程建设，调整渠系布局，减少灌溉级数，促进了区域节水。车八干渠恒丰支渠通过工程改造，将支渠取水口位置上移2.0 km，输水线路缩短近10 km，运行水位抬高30 cm以上，原渠道范围内的农田全部得到有效灌溉。

2.推广应用节水控排技术

与农业部门配合，水稻种植大力推行浅湿调控灌溉技术，提出“薄水栽秧，寸水活棵，浅水促蘖，苗足烤田，浅湿长穗，湿润灌浆，黄熟落干”的思路，控制田间水层，结合试点区的工程状况，分别确定各阶段灌水周期。编印《水稻节水灌溉生产管理概略图》，发放至各用水户协会及农户手中，引导农民节水灌溉，科学种田。在试点区倡导 “节水灌溉—控制排水—湿地削减”的协同模式，通过节水工程与管理措施相结合，双重控制灌水量，减少排水量，延长排水在沟道的滞留时间，而后通过沟塘湿地削减，减轻农业面源污染物对水体的侵害，为本地区水污染防治出力，为南水北调东线工程“清水走廊”建设作贡献。

3.优化调整用水管理制度

高邮灌区着力进行用水管理制度改革，并在实践中优化调整，研究和探索了“集水期灌”用水管理模式。采取“集约调水、生理配水、定时供水、制度节水”，为灌区灌溉提供最优的用水管理服务。

集约调水是采取集中水权、统一调配、高水猛灌、分组速灌等调度措施，实现灌溉效益最大化，灌溉质量最优化。生理配水主要是根据水稻的不同生育阶段与生理需水特点进行配水。宏观上分为三大期段（栽插期段、返青分蘖期段、黄熟期段）配水，微观上设计灌溉水层的上下限幅度。供水时段及灌停时长的确定，采取实践、理论、再实践的做法，通过与科研院所的合作，逐步形成了现有的配水方案。定时供水是将农业供水实践固定下来，对应于生理配水三大期段制定不同的灌溉用水计划，设计成供水时刻表，每年灌溉前告知用水户，实现农户用水早知道，保证农灌不打乱仗，有序进行。制度节水主要是依据调水配水方案，分层分组制定各级渠道用水计划，保证用水秩序，强化制度执行，全灌区范围内坚决做到“不早用、不拖用、不偷用”。

4.引进运用信息管理技术

高邮灌区作为全国第一批灌区信息化试点建设单位，先后建成水闸遥测遥控站，运用基于灌区长期经验研发的专家决策与管理调度系统，为科学配水、适时调度、高效利用等提供用水管理决策支持，并通过网站等媒介实现信息公开与应用查询，为灌区现代节水管理夯实了基础。

三、灌区今后发展方向

在新一轮灌区节水改造中，高邮灌区将继续按照建设“现代化节水生态型”大型灌区的总体目标，从节水、生态、现代化三个关键点入手，建设具有高邮特色的灌区现代化模式。主要做到：①骨干渠系——节水与生态统筹。在渠系改造工程实施时，满足节水要求的同时，充分考虑生态。②水工建筑——功能与景观融合。坚持“景观水利、艺术水利”建设理念，努力做到每建一座建筑物就成为一个景点，每改一条渠道就成为一道景观，使渠系建筑物兼具景观性、艺术性。③田间工程——节灌与控排协同。充分利用高邮灌区沟塘水系发达的特点，在发展节水灌溉的同时，更要注重控制排水，通过“节水灌溉—控制排水—湿地处理”协同模式，消减氮、磷及农药污染。④调度运行——人工与智能并举。新一轮灌区节水改造，在原有的系统框架基础上，将进一步运用物联网技术，引入云计算、云存储理念，实现硬件少投入、市场化购买服务理念。⑤管理体制——专管与民管结合。灌区管理机构重点做好干渠级工程的管护，成立灌溉服务合作社，扶持社会化服务组织，市场化招聘管护队伍，实现对工程的长效管理与管护。

[1]江培福，晏清洪，任贺靖.我国大中型灌区用水效率监控体系研究[J].中国水利，2015（3）.