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大圳灌区续建配套与现代化改造思路探讨

2020-01-12陈伯文

湖南水利水电 2020年4期
关键词:节水灌溉现代化

朱 丹,陈伯文

(湖南省水利水电勘测设计研究总院,湖南 长沙 410007)

湖南省大型灌区大多建设于20 世纪60~70 年代,受建设时期技术经济条件的限制,工程标准低、配套差、质量低,加之运行过程中养护维修不到位、自然老化等原因,造成渠道断面变形、水工建筑物损毁严重,输配水功能不健全,灌区效益难以正常发挥。为全面改善大型灌区工程状况,遏制灌溉效益衰减趋势,提高灌溉水利用效率和农业综合生产能力,1998 年全国启动开展了大型灌区续建配套节水改造工作,大圳灌区纳入规划的全国大型灌区改造范围中,虽经几期续建配套与节水改造的整治,缓解了渠系的运行压力,改善了工程的运行状况,但由于历史欠账多,资金投入少而分散,功能衰减的状况并未得到根本扭转。灌区骨干工程老化失修、田间工程不配套和老化破损问题依然严重;灌区内农业、养殖污染和居民生活垃圾污染形势严峻;农业用水水质安全、灌区生态安全和民生问题突出;灌区水资源节约和高效利用与国内先进水平相比存在较大差距;灌区有效灌溉面积尚未达到设计灌溉面积,干渠末端的农田已难以形成有效的灌溉,灌溉输水及时性不能保证。这些问题严重影响了区域粮食安全、水安全和农民增收致富,成为灌区新时代下的发展瓶颈。

随着社会经济的发展,灌区供水功能在不断拓展,对水源、水量及水质提出了新的要求;农业现代化的总体推进,乡村振兴战略的实施,美丽乡村、生态宜居小镇的建设,对灌区总体布局及建设标准也提供了难得的发展机遇。

为贯彻落实中央文件精神,按照水利现代化的要求,科学谋划大圳灌区未来的建设与发展,围绕“节水高效、设施完善、管理科学、生态良好”开展灌区现代化改造。

1 灌区现代化内涵

大型灌区现代化应是一个逐步发展、不断成熟、全面实现的过程。综合分析国内外灌区研究成果与发展经验,灌区现代化的内涵[1]可以概括为:以山、水、林、田、路、湖、生态、景观和规模化、集约化、高标准农田为载体,用人与自然和谐的现代理念指导灌区建设,用先进技术、先进工艺、先进设备打造灌区工程设施,用现代科技引领灌区发展,用现代管理制度进行灌区管理,建成与社会经济发展相适应的防灾抗灾有力、灌排设施完备、工程运行可靠、灌溉服务高效、生态环境健康的灌区,具有较高的农业综合生产能力与生产效率,满足农业现代化与国家现代化进程对灌区发展的要求。

2 灌区现代化改造的思路探讨

2.1 大圳灌区概况

大圳灌区位于湖南省邵阳市境内,界于资水上游支流夫夷水与赧水之间的高台地带。灌区范围包括邵阳市的新宁、武冈、洞口、隆回、邵阳5 县(市)的32 个乡(镇),国土面积2680 km2,是邵阳市目前最大的以灌溉为主,兼有防洪、发电、养殖等综合利用的大型水利工程。

大圳灌区始建于1965 年,于1979 年基本建成,形成了一个完整的工程体系。灌区以大圳、大水江、东风3 座中型水库为水源,以总干渠渠系为纽带,灌区内小型水库,塘堰、泵站为基础,形成长藤结瓜式的灌溉网络,利用客水和当地径流共同解决灌区的供水问题。灌区内有中型水库3 座(总有效库容1.05 亿m3),小型水库200 多座,山塘等3.4 万多处。灌区现有效灌溉面积为45.2 万亩,待续建配套与节水改造工程完成后,远期规划灌区的有效灌溉面积可达53.56 万亩。

1)基础设施建设情况。灌区从1999 年列入大型灌区续建配套与节水改造工程计划以来,已立项实施10 期改造工程,骨干工程得到有力提升,同时结合历年小农水重点县、农业综合开发、国土整治千亿斤粮食等田间工程配套建设,灌区灌排条件得到显著改善,灌溉保证率和灌溉水利用系数明显提高,经济、社会和生态效益显著。

2)灌区管理模式。大圳灌区管理局是灌区的常设管理机构。成立于1973 年,现下辖麻林、红旗、红星、大水江、东风和新虹等6 个水电管理站和供电站、物资贸易站等二级单位。灌区管理局承担主体工程中的3 座中型水库,2 座小型水库(华洋水库和碧田水库)和61.79 km 总干渠,20 km 干渠和14 km 跨县支渠的管理及整个灌区的农田灌溉和续建配套任务,负责大圳电网的建设与管理。各县水利局下的管理所管辖所属干渠各段及所属支渠。支渠以下的渠系工程及结瓜水库灌区,由各所属乡镇管理站管理。

3)信息化自动化建设。从2002 年至2008 年,大圳灌区对灌区水管理信息化建设安排了一部分资金,共建设了1 个信息中心、6 个信息分中心、42 处水位监测点、14 处雨量监测点、12 处视频监控点、25 处闸门控制站和相关的软件建设,给灌区用水管理和防汛调度提供了一些关键的数据,但从灌区信息化建设的全局性考虑,还需要进一步完善监控站点的建设、实施灌区专业应用系统的建设,做到灌区管理人员对整个灌区各个水源、干渠、支渠等重要监测点、控制站信息的收集、掌握,为水资源的科学调配、优化调度及灌区的防汛保安提供科技支撑。

2.2 大圳灌区现代化改造必要性

1)是新时代国家全面实现现代化的需要。大圳灌区自建成以来,发挥了巨大的社会和经济效益,随着工程的老损,效益逐年下降。目前,灌区的有效灌溉面积仅45.2 万亩,灌溉水利用系数为0.5,灌溉保证率为71.7%。隆回及邵阳分干渠实际过水能力均达不到规划要求的设计引水流量,加之未整治渠段渗、漏水严重,进一步降低了各干渠的可引水量,导致已投入资金改造的工程难以发挥效益。因此,为使灌区已投入资金建设的续建配套与节水改造项目早日发挥效益,完成规划目标,应尽快实施现代化改造工作。

党的十九大报告明确提出从全面建成小康社会到基本实现现代化,再到全面建成社会主义现代化强国,是新时代中国特色社会主义发展的战略部署。同时提出实施乡村振兴战略,推进农业农村现代化,确保国家粮食安全,构建现代农业产业体系、生产体系、经营体系;推进绿色发展,着力解决环境问题,加大生态系统保护,建设人与自然和谐共生的现代化,推动新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化同步发展。

2)是支撑国家粮食安全的需要。大圳灌区总面积占邵阳市面积的10%,不仅是邵阳市主要产粮区之一,也是邵阳名优产品——桔橙、茶油、烤烟、辣椒的重要产区,对全市实施“农业大市”的战略目标有着重要作用,加快灌区节水改造步伐,尽快实现工程设计效益,是彻底改变邵阳西南5 县(市)高台干旱区的必由之路,是灌区人民脱贫致富奔小康的唯一途径,也是开发山丘区资源,振兴邵阳经济的根本措施。工程续建配套与节水改造工程完成后,灌区工程完全可达到原设计灌溉面积53.56 万亩。改善粮食生产条件,强化农业基础设施和技术支撑,开展灌区现代化改造,实施灌区提档升级,通过内涵式灌溉面积改善、外延式灌溉面积发展以及适时、适量、精准灌溉等措施,提高灌溉面积上农产品的单产水平、高产稳产能力以及灌溉对国家农产品供给的贡献,保障国家的粮食安全和农产品有效供给,为农业现代化发展提供坚实基础,确保国家粮食安全。

3)是新时代灌区发展的需要。为响应中央乡村振兴战略,根据中央提出的“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念,大圳灌区局党委经过仔细调查研究,结合灌区发展实际,提出了现代化灌区建设的发展思路,围绕以“节水高效、设施完善、管理科学、生态良好”的目标,着力打造灌区“产业兴旺、生态宜居、城乡和谐,净水灵动”的城乡生态格局,以渠道体系为纽带、核心工程为节点、先导区为典范、沿线城镇为依托,将大圳灌区打造成为现代水利工程、生态农业、特色产业、文化休闲、湿地公园、人文景观等多种业态相融合于一体的现代化灌区样板工程,成为宜居宜业、人水和谐的美好家园。

4)是弘扬传承水文化的需要。大圳灌区的历史就是一部自力更生、艰苦拼搏的奋斗史和励志篇,灌区规划建设凝聚了众多工程技术人员和决策人的心血和智慧,以及基层干部和农民群众的劳动成果,是社会发展和科技进步的结晶。习近平总书记强调:“把红色资源利用好、把红色传统发扬好、把红色基因传承好”。新时代,传承灌区水文化、弘扬红色文化基因具有凝聚时代人心、激发大众情操、彰显时代精神的价值与功能。把挖掘灌区水文化与促进发展结合起来,把水利风景区(特色小镇)、水情教育基地、展览馆展示等载体建设升级改造纳入到灌区现代化改造“一盘棋”考虑,展现红色文化这一特色主题,开展观光、娱乐、休闲、度假及科学、文化、教育等旅游活动,激发人民群众爱党爱国和工作热情。

2.3 灌区现代化改造的思路探讨

2.3.1 进一步夯实灌排工程设施

1)完善灌区续建配套与节水改造建设任务。按照经济、耐久、生态、便于运行管理的原则,根据经济社会发展、产业发展需求、农业种植结构调整、灌溉方式、行业间用水结构的变化、城镇化、工业化发展、生态文明建设等要求,优化灌溉水源、强化江、河、渠、库、塘、湿地之间水源的连通和优化调度,加强水源工程设施加固改造升级,调整、归并、优化零星分散提水泵站,满足适时适量对水源的要求;强化灌溉输配水系统改造升级,按照节水灌溉制度调整渠道及渠系建筑物规模、布局以及过水能力,按照高标准农田建设要求,调整布局田间渠系,实现标准化设计、高质量施工;完善排水系统,强化骨干排水工程设施改造升级,健全田间排水沟道,协调布置沟、渠、路、田、林、村。

2)合理布置量测水设施。按照国家水资源监控能力建设的有关要求,结合灌区骨干渠道、渠系建筑物改造与布置,在渠首、干支渠重要引水口、分水口、供用水管理分界断面、用水计量断面以及主要的泄水、退水、排水口处同步设计、同步施工、同步验收相关量测水设施。

根据需要配套完善斗渠及以下的量测水设施,实现灌区用水能够实时监控,建立自动量测系统,形成一个结构完整、管理规范、操控灵活、运用精细的信息化、智能化体系,大至水库泄洪,小至斗渠进水,闸门启闭多少、水深流量几许,都能精准预设,即时指控。

3)田间工程建设。以改变农业生产条件、适应现代化的需要为目标,以健全田间灌、排渠系,实现灌、排自如,消灭串灌串排,以治水改土为主要内容,对山、水、田、林、路、湖等进行全面规划综合治理。

4)开展高效节水灌溉工程建设。开展灌区规模化高效节水灌溉行动,推广先进适用的节水灌溉技术,推进节水型灌区、乡村等节水载体建设,大规模实施农业节水工程,建立水资源承载能力监测预警机制。

①推进先进的灌溉制度,积极推广低压管道输水、喷灌和微灌等高效节水技术,实施农业与生物节水措施,结合小农水重点县、灌区内农业高效节水灌溉项目、新增千亿斤粮食产能规划田间工程建设项目、农业综合开发项目等,布置高效节水灌溉示范区。

②推广农艺、农机节水技术,农耕节水措施采取深耕松土、及时中耕、增施有机肥,以改善土壤结构,增加土壤蓄水能力;采取秸秆覆盖、地膜覆盖等措施,以提高土壤保墒能力。

③推广生物节水技术。通过引进、筛选品种优质、生育期适宜、经济效益高的水稻、旱粮、蔬菜等作物,调整作物种植结构,增强作物自身抵御缺水干旱的能力,提高水分生产效率,实现农业节水稳定生产。

5)灌溉试验站建设。根据灌溉试验站主要承担的具体任务,完善专用试验场地和气象观测场所,配置相应的试验设施、仪器设备和必要的资料室、试验室、理化分析室、库房及生活设施,配备可靠的水电条件和完善的灌溉排水基础设施,满足灌溉试验要求。各地还要同步规划推进灌区田间工程建设,因地制宜选择渠道防渗地面灌溉、管道输水地面灌溉、喷灌、微灌等灌水技术,布置相应的田间工程。

2.3.2 推进灌区用水管理能力建设

充分运用物联网、云计算、大数据等新兴信息技术,以现有的灌区自动化、信息化建设成果为基础,以推进智慧灌区建设为着力点,以创建现代化管理平台为抓手,结合灌区发展需求,充分运用物联网、3S 技术、5G、云计算、大数据等新兴信息技术,结合灌区发展需求,建设全要素动态感知的监测体系和高速发展的水利信息网络系统,实现对灌区江河渠沟调度、工程运行、智能灌溉、应急处置、便民服务等等涉水信息动态监测和全面感知,确保灌区的网络全覆盖和信息互联互通,构建灌区江河渠沟水系、水利基础设施体系、管理运行体系三位一体的网络平台。构建“一个平台、两个中心、三大体系”,实现灌区信息全面感知、工程智能监测调度、水资源优化配置、防汛科学决策、业务在线协同、保障安全可靠的总体目标。

贯彻落实国务院《水利工程管理体制改革实施意见》,科学界定政府、灌区专管机构、农民用水合作组织、群管组织等各自的责任、权利、义务,理顺管理体制,落实管护主体,畅通经费渠道,完善支持政策,建立健全灌区工程良性运行管护机制。重视发挥村社集体等组织的作用,推行符合基层实际、科学可行的群众参与灌溉管理模式,规范和扩大用水户参与,探索灌区立法保障机制,保护灌区水利工程的合法权益。

2.3.3 推动灌区绿色发展和生态文明建设

贯彻“开发与保护并重”的方针,确立发展绿色灌区和绿色农业就是保护生态的观念,尊重自然、顺应自然、保护自然,推动灌区可持续发展,从水生态文明建设出发,在大力开展灌区续建配套和节水改造的同时,与美丽乡村建设相结合,坚持可持续发展原则,以山水田林湖路草综合规划、旱涝渍污系统治理为核心,着力保护、修复和改善水生态系统,形成节水生态型灌区。

1)统筹山水林田湖草系统治理,严格水功能区监督管理。严格水功能区监督管理,根据水功能区纳污能力和限制排污总量,落实污染物达标排放。严格工业污水管控,鼓励工业企业开展节水技术改造,加强生活污水集中收集处理,推广水肥一体化,减少农业面源污染。

加强灌区水质监测,全面掌握灌区内地表水水质基本情况、水质时空变化和水体纳污总量,合理设置水质监测断面,定期开展水质监测断面采送样工作,编制水质监测评价报告。

2)综合治理农村突出环境问题,建设优美乡村水环境。加强农田生产区水生态保护。在生产要素集聚、产业体系健全、组织经营方式先进、综合效益显著的现代农业园区,推广节水防污技术,减少农药和化肥的使用,加强农业面源污染治理,大力推进形成合理的农业水生态系统,充分发挥农业调节气候、保护环境、维持水生态平衡等方面的功能。在水稻种植区推广农业面源污染生态治理的“三道防线”技术,即第一道防线:田间节水灌溉+综合施肥相结合的水肥综合调控技术;第二道防线:生态沟对面源污染的去除净化;第三道防线:塘堰湿地对面源污染的截留和去除净化,通过三道防线的协同运行,采用生态方法达到削减和治理农业面源污染的目的。在具体措施上,采取田间节水灌溉、控制排水,构建“排灌沟渠——小型湿地”综合农田水利系统等措施,牢牢构建田间灌排技术、小型湿地综合系统、生态沟三道防线。

3)工程措施和植物措施相结合。通过工程措施、植物措施和非工程措施,实施水系拓展提升,以河网综合治理为主要途径,通过截污纳管、清淤疏浚、补水提质、护岸绿化、生物防治等措施,实现“水清、岸绿、景美、流畅”的目标,加快提升水系整体生态功能。

拓展提升灌区内河水系整体生态功能,维持天然河道形态,保持河流低水河槽的蜿蜒曲折,使河流既有浅滩,又有深潭,形成水体流动多样性,减少水土流失,扩大生境面积,在河道内实时合理放养其他动植物,在适宜的湿地塘堰植被种植白莲、茭白、莲藕、菖蒲等水生植物,增加生物多样性。拆除当地居民在哑河内拦网或修建鱼池养鱼的围网,禁止往河道内投放有机饲料养鱼,限期拆除占用河道水面和渠道断面的违章建筑物。

4)大力推进水生态文明建设。把灌区水生态保护与修复作为水生态文明建设的重要载体。水污染得到全面控制,水环境得到全面改善,水生态系统趋于良性循环,灌区河流具有足够的、优质的水量供给;尊重现有生态基底,人工干预与自然修复相结合,采用多样化的植被构建方式,重建山水林田湖渠生态系统。丰富生物群落,提升生态系统的多样性、稳定性,增强生态自我平衡和修复能力,建立自我协调、有序发展的农林渠生态走廊,将大圳灌区打造成河流、渠道、湖泊、水库交相辉映、蓝天碧水与绿色灌区相互融合、人水和谐的生态型灌区。

3 结 语

灌区续建配套与现代化改造应以现有灌区体系为基础,以“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念为引领,以推进灌区现代化提档升级、增强灌排功能和水土资源配置能力为重点,以水生态文明建设为着力点,以现代信息技术运用和体制机制创新为重要抓手,以河(湖)长制、渠长制为突破口,立足灌区丰富的自然、人文、科普资源,全面实现灌区现代化,打造成为民生优先型、节水高效型、管理智慧型、生态良好型、创新共享型的现代灌区,使灌区水更清、渠更畅、效更高、景更美、业更旺、民更富,为农业现代化和水利现代化发展提供基础保障。

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