简述黑龙江省垦区灌排结合模式发展历程

2021-02-14李相莉

水利科技与经济 2021年12期

何军，李智，李相莉

(黑龙江农垦勘测设计研究院有限公司，哈尔滨 150090)

0 引言

黑龙江省垦区地处我国东北部小兴安岭南麓、松嫩平原和三江平原地区，属世界三大黑土带之一。辖区土地总面积554×104km2，现有耕地面积296.53×104hm2，下辖9个分公司、108个农(牧)场有限公司，分布在全省12个市。从地理位置上，将9个分公司分为东四局(宝泉岭分公司、红兴隆分公司、建三江分公司、牡丹江分公司)和西五局(北安分公司、九三分公司、齐齐哈尔分公司、绥化分公司、哈尔滨分公司)。其中,东四局中除牡丹江分公司部分面积位于中部地区南部山区外，其余均位于三江平原地区。三江平原地区为冲积平原，地势低平开阔、耕地集中连片、土质肥沃、水资源丰富，适宜发展水田灌溉。

排蓄灌是通过建设有效的拦蓄水设施，将天然降水、除涝排水、水田灌溉弃水“蓄”起来资源化，用于农田灌溉，达到涝水旱用、闲水忙用、弃水再用、一水多用、循环使用的效果。

灌排结合模式是在不影响灌区排水的前提下，利用灌区范围内已形成网络的排水工程(排水干、支、斗沟)兼作输水的灌溉渠道，将水输送到田间最末级渠道后，由农户自行提水灌溉的模式。此模式的优点是节约土地、降低工程造价、节约水资源、方便管理等。

灌区灌排结合模式是近年来黑龙江省广泛采用的灌区渠系布置型式，特别是应用于黑龙江省三江平原灌区中。在建的建三江分公司青龙山灌区就是其中之一，青龙山灌区农垦区近期设计灌溉面积18.27×104hm2、远期设计灌溉面积15.07×104hm2均采用灌排结合模式。通过调研、查阅资料，垦区灌排结合模式大致历经4个发展阶段。

1 第一阶段：自发形成阶段(2000年以前)

据《黑龙江省农垦水利志》记载， 1986年，红兴隆分局(改革前)友谊农场十分场提出了综合利用水资源的指导思想，于同年在西蒿塘排干末端建排水站1座，站前建一处43.8×104m3的平原水库，并在排干末端设节制闸，将排干水引入排水站前池，后池设压力箱，箱内设充库闸和泄水闸，需要充库时打开充库闸，关闭泄水闸，利用库水灌溉水田和养鱼。此种模式推广到友谊农场所有新建的排水站。1990年9月，此工程通过黑龙江省科委组织的科技成果鉴定，并于1994年获得国家科委颁发的《国家科技成果完成者证书》。

牡丹江分局的八五O农场于1998年自发建设26.67 hm2区间工程模式，区间四周布设深沟，弃土为堤，沟道平均深2 m，低洼处沟深1.4 m，能使区间的沟水汇集，并集中于水田、旱田、池三者交界的井机枢纽，使枢纽中抽水机既能抽井水也能抽沟水，还能通过井机虹吸控制地上水补给地下水，沟与枢纽配合，实现既能截渗防洪又能蓄水灌溉的任务，经过1998、1999年试运行，效果较好，实现蓄灌功能。

1991、1998年，由于发生特大洪水，大面积旱田遭受洪涝灾害，损失严重。人们认识到种植水田是改造中低产田的唯一途径，加之旱育稀植钵育摆栽技术的推广，使水稻产量大幅度增长，水田效益明显高于旱田。由此垦区内东四局开始发展井灌水田，实现以稻治涝。

2 第二阶段：排蓄灌阶段(2000-2011年)

垦区从上世纪90年代末开始发展井灌水田，2000年井灌面积为66.00×104hm2，到2005年井灌面积为81.40×104hm2，2005年井灌面积比2000年增加15.40×104hm2。从2006年开始，随着井灌稻节水增温技术的突破，井灌稻发展迅猛，到2010年垦区井灌面积达到141.27×104hm2。尤其是建三江分公司由于区内地势低洼易涝、洪涝灾害频繁，井灌水稻面积不断扩大，到2010年达到58.40×104hm2(面积最大)，地下水开采量越来越多。见表1。

表1 2010年东四局机电井及井灌水田面积统计表

红兴隆分局红旗岭农场内的红旗岭灌区主干渠(红旗渠)修建于1976年，1996年后随着水田的发展才开始启用，工程老化、建筑物不配套，灌溉保证率不到60%。灌区内12队强排站将回归水排入区内沟道内，利用临时泵抽水进行补水灌溉，灌溉面积48.27 hm2。2001年开始重新建设灌区，更名为红岩灌区，设计灌溉面积0.67×104hm2，水源为挠力河，总干渠和干渠为半填半挖灌溉渠道，部分田间采用排水沟道蓄水进行灌溉，运行效果较好。

建三江分局根据区内井灌水田面积迅猛发展、灌溉需用地下水资源量逐年增加及地下水水位下降较快等情况，于2006年开始摸索，在引江水灌区建设进程缓慢的情况下，为寻求排灌和水资源供需平衡，转变思维提出“排蓄灌”，充分利用区内雨洪资源、拦蓄利用地表径流水进行灌溉。在区内开始大范围修建拦蓄地表径流水工程进行灌溉，在一定程度上缓解了地下水的供需矛盾，2008年在红卫农场内别拉洪河上游段建1座橡胶坝、2010年在浓鸭泄洪总干上建1座节制闸，并在末级沟道上建设简易“水涵闸”，通过2009-2011年3年共建拦蓄工程近8 000处，可灌溉水田面积6.67×104hm2以上，“排蓄灌”工程取得很大成效。通过在建三江内已见成效的拦蓄工程，于2010年“排蓄灌”理念开始在垦区得到广泛认可，并在红兴隆、牡丹江部分农场内的沟道上建设拦蓄工程。这标志着从单纯排灌的抗灾水利向弃水再利用、洪涝水资源化的资源水利理念的转变。

3 第三阶段：正规设计灌区小面积应用阶段(2005-2010年)

位于牡丹江分公司内的兴凯湖灌区始建于1957年，当时设计灌溉水田面积0.71×104hm2，后由于受自然、经济和技术等条件的约束，灌溉面积几起几落，到1980年灌区渠系配套系统才基本建成，灌区面积达到0.51×104hm2，1992年水田面积衰减至0.10×104hm2，1997年水稻面积又扩至3.17×104hm2，已初具大型灌区规模。从2000年开始建设兴凯湖灌区大型灌区续建配套与节水改造项目，部分农场已出现采用灌排结合渠道布置型式。位于兴凯湖农场的嘎拉通分区0.33×104hm2水田全部将排水沟道改建为灌排结合渠道，并采用分散提水方式进行灌溉；位于八五六农场的松河分区，通过建设4条灌排结合渠道(总长47.68 km)，灌溉0.40×104hm2水田；位于小兴凯湖北岸八五七农场内的小湖北分区，建设4条灌排结合渠道和1条灌溉渠道，总长度45.15 km，灌溉0.87×104hm2水田。

2005年，黑龙江农垦勘测设计研究院承担《三江平原兴凯湖灌区可行性研究》项目，将以上灌排结合理念及全部灌排结合工程列为灌区设计的工程现状，并开始研究灌排结合工程设计。该灌区为三江平原14处灌区之一，并经国家、省批复，于2010年开始施工建设。

4 第四阶段：正规设计大型灌区应用阶段(2010年-至今)

2009年启动青龙山灌区设计，由于青龙山灌区范围、面积大，提水及输水工程规模也相应较大，若采用常规单灌单排布置模式，工程占地多。在土地资源尤为珍贵的情况下，设计人员受兴凯湖灌区内部分分区采用灌排结合模式启发，提出青龙山灌区可全部采用灌排结合布置模式，这与建三江水利部门工作者的想法不谋而合，一致认为灌排结合布置不仅节省占地，还可充分利用径流水、回归水，便于管理，提高水利用效率。综合比较后，青龙山灌区最终选择灌排结合、井渠结合的布置型式。这代表着灌排结合模式在大型灌区设计中开始应用，青龙山灌区的灌排结合模式也为后续采用灌排结合模式的灌区应用提供参考。