农村灌排工程建设与管理研究

陈吉星 陈祥宇 李元盈 张 荔

一、研究背景

随着全球气候变化异常，极端天气越来越多。气候的极端化要求我们创新性地搞好新时期农村灌排工程规划建设管理工作。国家“十四五”规划提出：以保障国家粮食安全为底线，健全农业支出保护制度，加大农业水利设施建设力度，实施高标准农田建设工程。实施河湖水系综合整治，改善农村人居环境整治。维护水利基础设施建设安全，提升水资源优化配置和水旱灾害防御能力。

近年来我国农村灌排设施建设取得了巨大成就，保障了粮食的稳产高产。以济宁市为例，新中国成立以来济宁市共修建河道堤防3511km，建泵站1917 座，水井12.7 万眼，建水库248 座、塘坝1686 座，发展高效节水灌溉面积501 万亩，大力提升了水旱防御能力，取得了丰硕成果。在面对气候日益严峻，国家经济迅速发展的新背景下，用新的发展理念和新的工艺技术，推动现代化的农村灌排工程体系建设，制定符合农村实际的灌排工程管理法规，保障农村基础设施长期运行，实现效益最大化。

二、济宁市农村灌排工程建设存在问题

（1）平原区农田地下水位下降，灌溉成本增高；山丘区水库灌溉有待升级提标。

（2）农田除涝排水沟标准偏低，农耕侵占损毁，排水效率低。

（3）村庄排水存在坑塘少，排水设施不健全易积水等问题。

（4）工程管理方面主要是管理办法缺失，特别是除涝方面，需研究排涝资金筹措办法，明确排水主体，解决一户一村不便解决的问题。

三、研究对策

1.因地制宜，科学规划

山丘区、山前平原区、黄泛平原区水文地质特点不同，所以治理对策要因地制宜，运用新技术、新材料搞好灌溉工程建设。利用电子物探技术，开展水文地质详查，选择水源形式。山丘区水源主要是水库、塘坝，输水方式是二十世纪六七十年代兴建的砌石干渠和渡槽，地形适应性差，灌水效率低。采用新材料PE 管材，利用地势条件，引水到高度不同的地块，实行滴管、微喷、喷灌等不同的节水灌溉方式，再辅以塑料薄膜，大棚等农业节水措施，建设绿色节水高效灌溉模式，助力“碳达峰”，是山丘区灌溉发展方向，加强水库灌区自流灌溉设计研究，加快水库引水灌溉工程建设。山前平原区灌溉水源主要是地下水，其特点是含水砂层厚，富水性好，水质好，给水量大。田间给水栓材质有塑料的，有铁质的，给水栓保护体是混凝土的，实践表明，在田间极易损毁，宜采用硅胶或球墨铸铁材质的给水栓保护体。黄泛平原区地下含水层颗粒细，给水度小，部分含水层矿化度2～3g/l，设计前收集水文地质资料或进行物探普查地下水咸淡分布情况，按照《农田灌溉水质标准》科学开采地下水。

2.多种形式，大力节水

随着粮食、蔬菜产量的提高，灌溉用水量增加，地下水位下降，地下水漏斗面积不断扩大，宜大力推广畦田灌水和管道输水，以及喷灌、滴管技术，积极发展高效节水农业，取得良好效果。兖州市新兖镇共有人口78922 人，耕地面积81904 亩，主要使用地下水，从2014—2020年全部进行了高标准农田提质建设，实行了智能节水灌溉，每亩地每年节水平均51 m3，全年共节水417 多万m3，地下水位埋深由原来的15～16 m上升至13～14 m，粮食每年每亩地增产110kg，全镇全年粮食增产900 多万kg，为全镇经济发展做出了一定贡献。

3.坚持农田、村庄排水一体化

一是坚持村庄排水与村周边农田排水相结合，使村庄和周边田间雨水进入村边坑塘，坑塘与坑塘通过环村沟相连，再通过干沟、排水站（或自排涵洞）流入河道（见图1）。嘉祥县王屯村村内及村边排水曾是这种模式，消除了村内与村边田间积水，解决了部分农田灌溉和村环境用水问题。二是加强闸门式排水沟系建设，实行排水蓄水一体化。就是在干沟、斗沟上适当建设闸门，根据降雨情况启闭，尽可能拦蓄田间雨水，补充地下水。三是探讨在排水沟底下埋设无砂混凝土透水管，来蓄水渗水回补地下水，抬升地下水位。以济宁市兖州区新兖镇为例分析。兖州市新兖镇实行节水灌溉后，地下水位升高2m，埋深仍在13～14m，回升空间很大。为利用自净能力强，蒸发小的天然地下水库，利用汛期拦蓄田间雨水补给地下水，力促田间雨水资源自我供给。现对百亩方田分析，据统计百亩方田排水沟870 m，断面为梯形，上口宽3.5m，下口宽1m，深1.2m。拦蓄水面积（3.5+1）×1.2/2=2.7m2。在干沟、斗沟间设1.0 米高的闸门，则拦水断面面积（1+1+1+1）×1/2=2m2，百亩方田排水沟拦蓄水容积870×2=1740m3，其次，在沟底埋设两排直径0.6m 无砂混凝土透水管，百亩静态水容积870×2×3.14×0.52/4=342.0m3，二者共可净增静态容积2081.5m3。若遇暴雨即24h 降雨50～99.9mm，径流系数0.6～0.8，按0.7 计，则百亩径流量2333.1～4666.6m3，新增拦蓄水量占一次暴雨净流量的89.2%～44.6%。由于地下水回补率高，每立方米用电量减少，利于“碳达峰”目标的实现。

图1 村周边田间排水沟、村边坑塘、入河排水干沟一体化设计图

4.完善法规，制定制度

建设是基础，管理是关键，管理是保障农村水利设施发挥效益的重要措施。一是各地结合实际出台农村灌排设施与运行管理办法，明确维护管理主体，保障维护资金。各地探索农村灌排设施运行管理基金筹集使用办法，用于公益排涝事业。济宁市出台农田水利工程管理办法，对农田灌溉设施的管理起到了较好作用。二是制定操作技术规程。目前的农田水利设施尤其是农田灌溉设施现代化水平越来越高，很多地区实现了IC 卡一插通的“田间自来水”工程，对用电、机械、设备操作提出新要求。各地制定规程，严格规程办事。三是搞好排涝监测预警。自2017年以来，国家安排了农村基层预警预报项目，新建了一批雨量站、水位雨量一体化监测站，将农田降雨和田间积水信息传到水旱灾害防御平台，提升农田排涝预警信息化管理水平。四是采取政府购买服务方式，选择第三方，以一个乡镇或一个灌区为单位实施灌排设施承包式，选择第三方管理。汛前对承包区内排水沟，按照设计标准进行全面疏通，解决防汛大会年年开，竹节沟、断头沟年年有的老问题。

5.加强领导，广泛宣传

多年来，国家和地方为农村灌排工程建设，投入了大量的财力，形成了庞大资产，为国家发展和人民的生活做出了贡献。保护好这些农村基础设施任务艰巨而紧迫。各地各级领导应高度重视，把农村灌排设施作为重要基础支撑来抓。采取电视、微信形式宣传保护水利设施重要性、必要性。形成政府主导，公司办理，人人参与新机制。

四、结语

搞好农村灌溉除涝，以及田间与村庄排水工程一体化设计与建设，对推动落实“十四五”规划关于加大农业水利设施建设力度，实施高标准农田建设工程要求，具有较好的指导作用。对粮食生产，乡村振兴事业发展具有重要基础保障作用。随着国家经济的发展，建设具有自动监测、传输、分析、调控的智慧农村灌排工程体系，科学调节农田墒情、农田小气候，减少作物病虫害的愿景将变为现实。农村灌排工程设施面广量大，运行管护任务重，应进一步研究农村灌排工程管护管理办法，形成良性运管机制，确保工程发挥更好效益