旱灾下农村灌溉供水保障规划分析

王 胡

(淮南市架河电力排灌站，安徽 淮南 232082)

0 引言

淮北地区由于降雨严重偏少，加之持续高温，从2019年7月17日开始，淮北部分地区出现旱情，至7月26日，旱情扩展到沿淮及江淮之间北部，8月初，旱情扩展到长江流域的山丘区，安徽省受旱面积达500万亩。综合降雨、无雨日、来水量和蓄水量分析，淮河以南大部遭受25 a～30 a一遇严重干旱，局部30 a～50 a一遇特大干旱。淮河以南累计有47.6万人发生饮水困难。面对严重旱灾，各地迅速行动，全力抗御旱灾，有力保障了城市供水安全、农村饮水安全、农村规模养殖畜禽供水安全，缓解了农业灌溉供水困难[1-6]。

淮南市潘集区农业灌溉供水保障规划是以2019年旱情为样本，全面视检潘集区农业灌溉供水保障问题，查漏补缺，完善农业灌溉供水系统，巩固提升农业灌溉供水保障能力。

1 工程概况

潘集区位于淮河中游，淮南市北部。区境河流众多，最大的地表水为淮河。有采煤沉陷形成的沉陷区水面约3235 hm2。全区水域面积67.65 km2，占12.5%。地下水资源主要分布在第四系沉积层，地下水储量为1.44亿m3。由于年内降雨量不均，其径流量、年内分配大多集中在汛期(6月～9月)，占年径流量的70%以上，加之潘集区境内的拦蓄工程少，地面水的利用率低，据估算仅占年总径流量的10%左右，大部分径流量在汛期被排泄掉。因此，加强地表水资源的拦蓄和科学调度是今后水资源开发利用的重要途径。

2 旱情调查与存在问题分析

2.1 不同阶段气候、水文情况

淮河干流淮南水位站处低于17.5 m以下的时段为2019年7月18日～8月8日、9月29日～10月4日，共28天，其中7月28日水位最低为16.77 m；其余时段水位均高于17.5 m。2019年潘集区全年降雨490.5 mm，其中5月～9月潘集区降雨仅337 mm，潘集区发生不同程度的旱情，主要分布在汤渔湖，沿茨淮新河、顾高新河和高岗地。受灾情况见表1。

表1 受灾情况统计表

潘集区降雨资料采用淮南市气象站历年降雨量，从1955年～2005年降雨量分析表明，年最大降雨是1991年，降雨量为1558 mm，年最小降雨是2001年，降雨量为347 mm。多年平均降雨量928.2 mm，按照经验频率公式计算，保证率为50%降雨量为930.5 mm；历年各季、月雨量。潘集区降水特征总体来说是时空分布极为不均，年内分配不均，年际差异大，具体情况见表2。

表2 淮南市历年各季节、各月雨量分配情况表

2.2 典型年旱情分析

建国以来，夏季灌溉期间淮河田家庵水位16.0m以下共发生5次平均10年发生一次。但是遇到大旱，沿淮架河站和祁集站只能满足泥河以南灌溉面积，古路岗站只能满足潘集镇和贺疃镇灌溉面积。因泥河没有引水工程，不能从淮河引水，沿泥河十多万亩农田灌溉困难，沿黑河的泥河镇、夹沟镇北部和芦集镇西部水资源短缺，存在灌溉难的问题。

(1)1978年全年降雨483.6 mm，其中汛期降雨量262.7 mm。11月9日，田家庵水位15.0 m，为建蚌埠闸以来最低水位。自3月起，潘集区连续9个月未下过透地雨，伏天严热，秋后持续高温，局部地区人畜饮水发生困难，各抽水站虽日夜开机抽水抗旱，仍造成30多万亩作物成灾，局部绝收。

(2)2019年5月～9月潘集区降雨仅337 mm，受持续干旱少雨、农业灌溉用水增加、上游来水较少等因素影响，潘集区发生不同程度的旱情，累计受旱农作物面积约26.3万余亩，其中轻旱3.0万亩，主要分布在汤渔湖，沿黑河、顾高新河和高岗地。

3 存在的主要问题

3.1 水源与引调水工程

潘集区位于淮河以北，有淮河以及人工河茨淮新河，区域水源条件非常，即使在典型旱年水源流量均能满足灌区灌溉要求，但局部地区仍然存在旱情主要原因为提水泵站流量、扬程覆盖范围不足，渠系配套不够完善，节水能力不足等原因造成。

潘集区境地处淮河左岸，最大的地表水为淮河。地下水储量为1.44亿m3，水源丰富，在历史干旱年份，水源能够保障供水区域。但由于水源主要是淮河过境水，潘集区范围内无拦蓄设施，大部分水源直接下泄。

(1)芦沟枢纽工程无引水功能。目前芦沟站只有排涝的功能，淮河水位较低时，尹沟闸和青年闸无法从淮河引水，导致泥河断流，两岸10多万亩农田失去水源而得不到灌溉。

(2)利民新河以西片区灌溉困难。该地区现状主要通过依沟上游来水，但依沟来水量较小，无法为该区域提供灌溉所需要水量。

(3)黑河流域来水量不足。现状黑河虽然位于茨淮新河下游，但起端未设置引水闸，导致在干旱期引水困难，且沿线从黑河取水大、中、小沟渠较多，服务面积大，导致潘集北部地区存在一定灌溉困难。

(4)现有灌溉体系能力提升。通过现有灌溉体系运行现状表明，局部地区有水源，有沟渠，但是灌溉得不到保障，需要增设节制闸，进水闸合理调度区域灌溉。

3.2 水系连通工与提升程

经过多轮次、全方位的改造、提升、加固，潘集区现有灌溉体系已总体成网，纵横交错，应对不同程度的旱情均有较好的调节能力。潘集区万亩以上的灌溉泵站大多是二十世纪六七十年代建成的，机泵设备老化，性能下降，出水量减小，已不适应当地农业排灌要求。因此，近几年潘集区通过积极争取技改项目，先后将架河站、祁集站、龚集站、古路岗站等部分机泵设备进行了更新改造，共改造机泵38台，容量5855 kW，并得了较好的排灌效益。但局部地区仍通过临时泵站抽水灌溉，效率低，需进一步完善增设小型提水泵站，同时现有几大灌区的灌溉泵站均存在机电设备老化、供水能力不足等特点；同时潘集区西部因依沟来水少，并且有节制闸控制，灌溉期供水量较少，为此该区域应建议提升工程，将从塌陷区取水提至该区域，改善灌溉条件。

4 完善巩固提升供水保障工程格局

4.1 完善引调水区域保障水工程布局

如图1所示，引江济淮工程实施后将能够有效提升淮南市田家庵段淮河水位，引江济淮工程实施后可将蚌埠闸上游水位提高约1 m，为潘集区自流引水带来可能，也为潘集区下阶段的规划农业灌溉水源带来契机。

图1 泥河枢纽引水工程

淮河、茨淮新河是潘集区的主要水源，规划泥河枢纽采用工程措施增加引水功能，从淮河取水确保干旱年份泥河灌溉用水；黑河增设进水闸引茨淮新河水，保障黑河沿岸农作物的灌溉水源。

沿淮架河、祁集、古沟三个乡镇和平圩西部、潘集南部、芦集东部三镇及田集街道以淮河为水源，通过架河站、祁集站提水向各乡镇供水；贺疃镇、潘集镇北部和泥河镇西北部以茨淮新河为水源，通过古路岗站提水向各乡村供水。沿黑河打通与茨淮新河联通，为黑河流域带来新的水源，提升黑河服务灌区灌溉能力，芦集镇西部以依沟、利民新河为主要水源，通过沿沟小站进行抽水灌溉；沿泥河的古沟乡、泥河镇南部和田集街道部分村以泥河为供水水源，通过沿河小站进行抽水灌溉。潘集区区域供水系统框架基本搭建完成，各分区水源划分、提水泵站的建设、渠道的建设、分水闸、节制闸等建设基本满足现有的灌溉体系要求，但“毛细血管”仍逐步完善提升，达到均衡、节能、节水、高效的目的以及局部节点、难点进一步贯通是提升潘集区整体灌溉供水的抗旱风险能力关键所在，由现有泵站改扩建以及新建泵站提水，构成上下互济，多元互补的供水格局，全面提升区域农业供水保障程度。

4.2 水源工程

(1)塘坝工程

为应对不同频率的旱情，增加小区域的自我调节灌溉能力，放水设施进行除险加固；工程实施后可增加调蓄面积420万m3，改善18万亩灌溉面积。拟建塘坝工程情况见表3。

表3 拟建塘坝工程情况表

(2)拟建水闸工程

1)黑河治理工程。在黑河与茨淮新河交岔口位置新建引水闸，闸孔为2孔×3 m×3 m；年引水4000万m3，年新增粮食175万kg。

2)芦沟枢纽引水灌溉工程。规划新建引水闸、灌溉闸、排涝引河闸各一座，新开挖灌溉引水沟650 m，和输水渠道2200 m，实现泥河流域旱能灌、涝能排的水利网络。

4.3提水工程

根据各区域灌溉供水现状以及现有提水工程的运行情况提出新建以及改扩建方案如下：祁集镇许黄灌溉站，位于祁集镇许岗村，现状从淮河提水，现状提水流量较小，灌区面积0.8万亩，新增提水流量2.5 m3/s，扬程8 m，装机5台，总计总容量275 kW。泥河镇泥河站，由于该站年久失修，机泵设备严重老化，出水量较小，不能满足灌溉要求，计划更新机泵8台，装机容量440 kW。平圩镇局部地区仍存在灌溉困难，目前龚集站灌溉能力不足，建议对龚集站进行扩容，从泥河取水，灌区面积1.56万亩，流量从现状5.5 m3/s增至7.2 m3/s，扬程8.5 m，总装机7台，装机总容量805 kW。恢复架河站灌溉能力，2012年架河站进行了机泵更新改造，由于当时资金不足，只更新改造了13台机泵，还有5台未进行改造，本次计划更新改造机泵5台，装机容量800 kW，增加灌溉流量7.0 m3/s，恢复其灌溉能力。

4.4 灌区续建配套更新改造

(1)架河灌区。架河站装机13台，装机容量2080 kW，设计流量18 m3/s，该灌区涉及架河、芦集、潘集三乡镇和田集街道，灌溉面积为8.4万亩。本次规划按干、支、斗、农四级渠道布置，以原有总干渠、西干渠、北干渠及各支渠为基本框架，对斗、农渠重新规划。斗渠控制面积为2000亩～3500亩，长度为1000 m～2500 m距为500 m～800 m；灌排渠沟相间布置，一渠两边灌，一沟两边排，架河灌区以节水改造为主，四级渠道均采用混凝土防渗渠，配套工程以凝群众和生活需要进行。

(2)祁集灌区。祁集站装机8台，容量1340 kW，设计流量10.8 m3/s，该灌区涉及祁集、古沟和平圩三乡镇，灌溉面积为3.5万亩，本次规划按干、支、斗、农四级渠道布置，以原有干、支渠为基本框架，对田间斗、农渠重新规划，间距为500 m～800 m，比降为1∶2000～1∶3000农渠控制面积200亩～500亩，长度为500 m～800 m，间距为200 m～400 m，比降为1∶1500～1∶2000田间渠系布置形式同上祁集灌区以节水改造为主，四级渠道均采用混凝土防渗渠，配套工程以满足群众生产和生活需要进行。

(3)古路岗灌区。该灌区涉及贺瞳、潘集、芦集和泥河四乡镇，灌溉面积为8.9万亩。本次规划按干、支、斗、农四级渠道布置，以原有东干渠、西干渠和支渠为基本框架，对田间斗、农渠重新规划。斗渠控制面积为2000亩～3500亩，长度为1000 m～2500 m，间距为500 m～800 m，比降为1∶1500～1∶2000田间渠系布置形式同上。古路岗灌区以节水改造为主，四级渠道均采用混凝土防渗渠，配套工程以满足群众生产和生活需要进行。改善灌溉面积3.7万亩。

4.5 优化水利工程调度方案

根据区域灌溉供水保障需求和水利工程条件，进一步优化各类水利工程调度方案，研究多工程联合调度方案，提升水利工程供水保障能力。研究建立旱情分析预测评估模型：实现区域内农业、城市和生态旱情的分析、预测和评估。研究建立旱情预警预报模型：实现对区域内旱情影响范围和程度进行预警，根据短期天气预报或预估降雨进行旱情预报。旱情监测预警系统软件由省级抗旱部门统一开发、配备。旱情监测预警系统建设需配备必要的支撑软件和硬件设备支撑软件是指支持旱情监测预警系统运行的相关软件平台，主要包括操作系统、数据库平台、GIS平台及其他相关软件；硬件设备是指支持旱情监测预警系统运行的硬件环境相关设备，主要包括服务器、工作站、交换机及其他必要设备。

5 结论

针对农村饮用水水源地面临的风险，必须通过机制与体制的创新，综合运用法律、工程、管理、行政、经济等手段进行治理，水利、环保、城建、卫生防疫等相关部门建立联动机制，以确保临清市饮用水安全，保障人民群众身体健康。水资源供需矛盾突出，必须开源节流，提高用水效率。合理配置水资源，加强各行业用水管理，可为地区经济社会可持续发展。