新疆地区灌区渠系水利用效率及应用对策

2022-01-25朱忠义

水科学与工程技术 2021年6期

关键词：支渠利用率用水

朱忠义

（新疆玛纳斯县乐土驿镇农业（畜牧业）发展服务中心，新疆玛纳斯 832207）

利用渠道输水和大水漫灌是农业用水灌溉基本模式，现仍被广泛采用，通过这种输水方式渗漏损失可以降低大约45%［1-3］，如果使用混凝土衬砌在输水途中损失量可以降低70%～75%，如果使用塑料薄膜衬砌，在输水途中可降低损失量约80%［4-5］。

因此，使用渠道衬砌和防止渗漏的科学技术，可以提高节约用水效率，方便实施并且简单易于操控［6-7］，可以根据水资源的利用系数进行科学合理的分析［8-10］。这对水资源的合理分配起着至关重要的作用，对于提高水资源利用率和灌区管理水平意义重大。

1 情况调查

新疆地区乐土驿镇共有3条支渠，全长33.2km，灌溉面积106.6km2，多年平均引水量6000万m3。乐土驿镇有计划地组织测点人员对全镇3条支渠分春、夏、秋各进行了渠系水利用系数的测定工作。上庄子支渠利用率95.2%，斗渠的平均利用率94.5%，农渠的平均利用率93.3%，综合利用率83.9%。夏季测定结果：支渠利用率97.4%，斗渠平均利用率96.2%，农渠利用率96.1%；平均年综合利用率90%。秋季测定结果：支渠利用率96.5%，斗渠平均利用率93.1%，农渠利用率94.1%；平均年综合利用率84.5%。经计算上庄子支渠年综合利用率89.5%。上庄子支渠作为塔西河灌区现代化示范区项目2017年完工后，输水能力由原来的2.5m3/s增加到3.0m3/s，输水能力大大增强，水的利用率大大提高，下游农作物的灌溉用水得到有效保障。

综上所述，各用水协会对自己管辖的斗农渠维修养护都比较及时到位，但对共用的支渠斗渠维修改造投入严重不足，主要原因是村集体资金薄弱，存在管理主体缺失，最终导致共用渠道破烂不堪，严重影响农业灌溉。目前，长胜支渠上半段和上庄子支渠经改建后渠道过水能力完全达到设计标准，输水保证率大大提高，希望在塔西河灌区现代化示范性项目的带动下，乐土驿支渠的改扩建惠民工程早日建成。

2 存在问题

2.1 高效节水灌溉农业推广速度缓慢

从历年作物增产效果和田管成本分析，高效节水灌溉农业效益十分明显，同时有效调节用水高峰、缓解供水紧张矛盾。然而从2004年开始推广高效节水到现在，高效节水灌溉农业推广的速度依然缓慢，究其原因主要： ①高效节水灌溉建设初期一次性投入大，如果没有资金补助，全部由农户投资难以承受；②农户在认识上不到位，长期以来习惯了在土地上低投入低产出，认识不到土地上高投入可以高回报，宁愿将闲置资金投入其他行业，也不愿在土地上高投入；③由于县水资源相对较丰富，农业灌溉供水比较充足，广大农户没有水资源紧缺的忧患意识，造成对高效灌溉设施投入的动力不足。

2.2 高效节水灌溉投入的思想意识转变较低

积极宣传高效设施农业的好处，促进农户向高效节水灌溉投入的思想意识转变。目前来看，主要存在以下几方面的问题：

（1）缺乏高效节水灌溉设施专业管理人员。一般是从农户中选出，缺乏培训，对于设备的管理使用不熟练。

（2）个别农户的自觉性差，不及时缴纳水费，影响到正常供水灌溉。

（3）个别农户不及时向设备管理人员交肥料，影响到了其他农户正常施肥。

（4）田间设备管理主体缺失，秋冬犁地时滴灌设施人为破坏严重，需加强管理。

（5）建议已实施高效节水灌溉方式的地块进行冬翻冬灌，补充土壤深层缺水问题。

2.3 灌区灌溉系统自动化较差

乐土驿镇灌区建设完毕，但与全国大部分灌区对比，覆盖渠道数量和比例比国内的大部分灌区低了很多。灌溉用水的持续改善主要是由于水的再利用有所改善，需要关注以下几点：①最大利用灌溉领域若干中小型项目的效用，避免水浪费，防止水渗漏；②进行科学调治，可以将上游渗流用于下游，高处的渗流可以用于低处；③实行信息化、教育化、收费化等措施，加强灌区人民合理分配各类水资源的能动性。

多年来，灌溉地区的工程不具备定期保养手段，维修工程、管道工程建筑物受到严重损坏，也没有采取适当的补救措施；其中一些具有安全风险。灌溉水资源利用率低，极大地限制了灌溉渠道的有效利用。

3 提高对策

3.1 强化管理，消除运行维护中纰漏

通过审查在节水条件下灌溉田地的标准做法来加强综合水资源管理。与此同时，为进一步协调水资源管理，制定水价和计算水费提供合理的机制，并使用经济杠杆的原理以节约用水。进一步完善灌溉节水有效的政策和技术标准，实施多个渠道筹备流动资金，动员当地村民和各种组织节约水资源的能动性，明确技术设施的财产权，落实义务执行机制，逐步发展节水农业。加强对现场采集的检查，逐步改善了水管理标准。

节水示范园的科技项目已经在灌区落实。计算和评估灌水时水资源利用系数，管道系统高达0.95，灌溉水资源利用系数与之前相比由0.43升至0.81，节水通道已经减少至3～4h，这对经济效益和水资源利用效率都造成了很大影响。

3.2 强化灌区供水管道与监测系统

持续进行供水管道改善，创建具有明确作用和责任的管理系统。科学化运行管理、标准化业务水管单位的机制，将水利工程的检修制度以市场需求为导向，进行专门化和集体化，恰当的水费标准和高效的计价机制，以及标准化的资金投资，合理化的使用、科学化的管理和严格的监督机制。灌区量水是节约灌溉用水、提高灌溉质量和灌溉效率的有力措施，是实行计划用水和准确引水、输水和配水的重要手段。

如图1，通过软、硬件产品的集成和信息采集、传输、处理、发布等多项技术的综合运用，构建面向农业灌区取用水量的自动监测、预警及信息发布系统。形象、直观地为管理部门提供灌渠实时流量查询、报表管理等服务，确保管理人员迅速、及时、准确地掌握灌渠的流量、雨量信息，为农田水利管理工作提供有效支撑，提升农田水利信息化水平。

3.3 加强灌溉工程规范化治理与自动化管理

加强现代化管理体制，改进管理做法，提升管理效力，在项目开发过程中人员各司其职。严格控制日常和工程规范化治理，强化审查和工程评估，渐渐完备灌区管理支持体制，革新管理形式，改善管理水准。持续探讨灌溉地区的自治，鼓励用水协会和其他渠道组织渐渐进行标准化管理。

如图2，灌区综合自动化及调度运行管理系统、电子灌区信息化系统为确保灌区工程安全运行，实现水资源优化配置，提高用水效率和保障灌区可持续发展发挥了重要作用。

图2 灌区综合自动化及调度运行管理系统

3.4 加强量水设施建设，在斗及斗以下渠道推广测量精度高、便于运行的量水堰

（1）加强干支渠道的测流工作，保证干支渠道量水准确。

（2）加强斗及斗以下渠道量水设施建设。灌区东干三斗、五斗修建的等宽矩形薄壁堰经过运行和校测，测量精度较高，量水较准，造价低廉，建议在灌区推广。如图3，通过太阳能光伏电池板，充满可续航15d，设施内置SIM卡，计量出数据可通过无线传输至云平台，日常工作人员在后台即可登陆云平台，查看灌区当日、季度、年度用水量等数据，从而实现灌区用水量远程实时监控。

图3 智能化量水设施

3.5 加强田间工程改造力度，提高渠道衬砌率

田间工程属农村集体所有，由农民用水者协会管理。农村集体组织经济十分薄弱，让其投资改造田间工程的可能性不大，宜采取国家财政投入与灌区农民投劳相结合的办法，统筹规划，分步实施，用三到五年时间对灌区田间工程进行改造，全面提高田间工程的完好率和衬砌率。如图4，可采取合理有效的防渗抗冻措施，采用适应变形能力强的雷诺护垫进行渠底板衬砌。