自流灌区湟惠渠灌区发展现状及解决策略

2022-02-26张金玉

甘肃科技纵横 2022年6期

张金玉

（兰州市西固区范坪电灌站，甘肃兰州 730000）

水利节水工程是农业现代化建设与发展的关键，对推动农业发展有促进作用。但是，我国水资源十分紧缺，重视水利节水灌溉技术的应用，满足农田用水的同时，还需要考虑节水控制，采用“大水漫灌”的方式进行农田灌溉，对农田节水及灌溉技术应用等会产生直接的影响。因此，为解决农田用水问题，提高农田节水效果，采用自流灌区建设的方式，对水利节水工程进行完善，对提高农田灌溉水平有促进作用。结合湟惠渠灌区的综合发展要求，在对农田水利节水灌溉技术的实际应用进行分析中，可通过自流灌区节水灌溉的方式，提高农田水利节水灌溉控制的综合水平，有助于解决农田用水问题［1］。

1 灌区概况

湟惠渠灌区始建于1937年，建成于1942年，是一条自流灌溉渠道，取水于黄河一级支流湟水河，为兰州市红古区第二大灌区。为保证湟惠渠灌区的正常使用，在1950～1961年，对湟惠渠灌区进行整修加固，完善干渠工程建设，进一步提高了湟惠渠灌区的灌溉覆盖面积。湟惠渠灌区在建设与发展中，现设计流量为3.5 m3/s，控制灌溉面积3 866.686 hm2，实际溉灌面积3 666.685 hm2。

湟惠渠取水地点是河咀村飞石崖下湟水河左岸，灌区西起红古区花庄镇河咀村飞石崖下的湟水河左岸，东至西固区达川乡，南以湟水为界，北至湟水河谷三级阶地，宽约3.6 km，长31.5 km。灌区灌溉控制范围涉及红古区的花庄、平安二镇及西固区达川乡，共19个行政村和省、市、区的8个单位农场，是甘肃省高效农业示范区和无公害蔬菜生产基地，灌区土地总面积9 200.046 hm2，现有效灌溉面积达3 666.685 hm2，总人口2.8万人，其中农业人口2.2万人，全部集中在川水地区。

2 灌区存在的问题

2.1 灌区骨干工程现状

湟惠渠灌区运行已达到70 n，因原有技术因素、设备因素的影响，原工程建设标准相对比较低，部分湟惠渠灌区明渠段并没有进行衬砌，且存在渠系老化失修的情况，导致水利用系数较低，渠道的淤积比较严重，湟惠渠灌区的输水能力较低，再加上渠道的渗漏问题，影响水资源的有效利用。考虑到湟惠渠灌区部分干渠是傍山渠道，干渠整体高于村庄、铁路等，在这一环境下，渠堤决口事故时有发生，对生命安全、财产安全等会产生直接的影响。此外，湟惠渠灌区的险段比较多，地质条件比较差，灌溉运行的可靠性较低。湟惠渠灌区的大部分渠道纵坡平缓，土渠的水流速比较慢，且淤积情况比较严重，所以，在每年的春秋两个季节，需要停水进行清淤处理。湟惠渠灌区的闸板以及启闭设备等严重老化，设备锈蚀比较严重，在汛期无法发挥水流控制的作用。在突发洪水的情况下，只能通过进水口控制流量，这对汛情控制会产生直接的影响。在对湟惠渠灌区的整体修建与水量控制等进行分析中，渠道年久失修，砼破损脱落，且存在钢筋外露的情况，则需要对其进行拆除与重新衬砌。上述问题对湟惠渠灌区的正常输水以及节水控制等会产生直接的影响，所以，在对湟惠渠灌区进行改造与完善中，则需要从渠道建设与节水灌溉控制的角度，仍然需要对湟惠渠灌区的整体结构进行完善。

2.2 灌区节水技术的应用分析

在对湟惠渠灌区的节水技术应用进行分析中，则是在湟惠渠灌区的实际运行需求的情况下，对农田灌溉节水技术的实际应用进行调整，对实现节水灌溉水平提升有促进作用。农田节水灌溉对经济发展、社会稳定以及生态环境的可持续发展有直接的影响，所以，在节水灌溉技术的应用中，则需要对农田水利节水技术的应用，在不同时期对不同的需水量进行调研与分析，并对节水灌溉技术的实际应用进行整合，提高节水灌溉技术在湟惠渠灌区发展中的应用效果。在2008年开始体制改革，湟惠渠灌溉管理所转型为准公益性事业单位，并采用差额补贴的方式进行酬劳支付。湟惠渠灌区的水费是按照30元/666.67 m2/n进行计收。

2.3 灌区种植结构

湟惠渠灌区的农业种植结构统计与分析中，其大多是以春小麦、玉米、土豆、蔬菜等为主，全灌区粮经比4：6。随着农业生产与产业结构的多元化发展，湟惠渠灌区的整体用水量逐年增加，所以，采用“渠灌”的方式进行引水。灌溉制度的建立是结合湟惠渠灌区的自然条件、农作物、耕作制度等进行完善。本灌区灌水期自3月15日至12月5日，期间9月27日至10月25日为工程检修期，灌水时间共235 d。灌区春小麦灌溉定额280 m3/666.67 m2，灌水4次；玉米灌溉定额305 m3/666.67 m2，灌水5次；油料灌溉定额270 m3/666.67 m2，灌水5次；蔬菜灌溉定额570 m3/666.67 m2，灌水13次；果树灌溉定额315 m3/666.67 m2，灌水6次。以上灌溉定额及灌水次数均含冬灌一次。根据修正灌溉制度，确定综合净灌溉定额437 m3/666.67 m2，综合设计净灌水率0.262 m3/s/666.67 m2。

从以上湟惠渠灌区的现状可以看出，当前自流灌溉所面临的节水问题迫在眉睫，节水灌溉技术的推广与应用还存在诸多方面的问题，需要通过具体的改造才能得到进一步的改善。经湟惠渠运行管理单位多年来积极争取，主干渠险段现衬砌改造6.5 km，极大地改善了运行条件。但目前主干渠衬砌率只有20%，渠系水利用系数不高，灌区灌溉水利用系数较低，远达不到节水“三条红线”兰州市2020年灌溉水利用系数0.56的标准，亟需加大改造力度，推进节水建设［2］。

3 加快发展自流灌区节水灌溉的对策

3.1 推进农业水价综合改革

自流灌区节水灌溉技术的时间应用，要从水价综合改革与发展的角度，对水利工程建设以及农业生产需求等方面进行调整，在对自流灌区节水灌溉方案以及计量收费模式等进行调整的基础上，则需要在产业政策的支持下，对自流灌区节水灌溉的水价改革模式进行调整，从而实现自流灌区节水灌溉的经济管控水平提升［3］。在对农业水价进行调整的过程中，需要结合需求，对农业水价改革过程以及工程发展等进行调整，可实现自流灌区节水灌溉水平的综合发展水平提升［4］。

按照推进农业水价综合改革有关文件精神要求，应全面结合农业水价综合改革与发展水平，对自流灌区节水灌溉技术的应用以及数量控制等进行调整，从而提高农田水利功能的综合发展水平提升。建立健全合理反映供水成本、有利于节水、与农田水利工程管理体制相匹配、与农田水利投融资体制相适应的农业水价形成机制，构建农田水利工程良性运行长效机制，实现农业用水方式由粗放向集约转变［5］。

在对自流灌区节水灌溉的水价进行调整与控制中，可从用水总量、价格变化等角度进行控制，在政府支持与管控的前提下，充分利用财政支持，对水价、加价等进行综合管控。在实现自流灌区节水灌溉的水价定额管理的视角下，对超定额以及农业节水等进行综合管控，在对滴灌、垄膜等灌溉节水技术的实际应用进行分析中，则需要从农业用水节水技术应用的角度，对农业用水价格进行调整，并在用水自治以及种植结构调整的基础上，实现自流灌区节水灌溉的综合发展水平提升。在优化自流灌区节水灌溉技术中，则需要从水价分类管控的角度，实现终端计量与精确配水，并从分作物种类定额配水以及价格调整等角度进行完善，实现农业用水的综合管控水平提升［6］。

3.2 加强节水灌溉工程建设

改善灌区工程现状，使其最大程度地发挥效益，积极争取国家大型灌区续建配套与节水改造项目，对灌区内骨干工程及渠首建筑物进行配套改造，通过近几年灌区的工程建设，不断完善骨干工程配套，健全了灌区内灌排骨干渠系，灌溉渠道彻底疏通，工程质量和标准达到设计要求，工程投入使用后保证灌区的正常生产运行，达到设计灌溉保证率，相应增加了灌溉面积，充分发挥区内水利工程设施效益，切实增加了灌区灌排保障能力。

经过多年的续建配套，除险加固等工程，湟惠渠主干渠现已衬砌改造6.5 km，灌区干渠以下经多年节水配套建设，渠道衬砌率较高，且支渠平均长度不超过2 km，斗农渠平均长度也不超过2 km，参考灌区多年运行资料，支渠渠系水利用系数取0.93，斗农渠渠道水利用系数取0.94，田间水利用系数取0.9，截止2017年湟惠灌区节水灌溉面积管灌面积0.023 hm2，滴灌灌溉面积246.667 hm2，占实际灌溉面积3 666.685 hm2的13.1%，灌区田间水利用系数修正取0.91，所以灌区灌溉水利用系数改造前为0.51，改造后灌溉水利用系数为0.52。

2019年，再次对湟惠渠干渠衬砌防渗及渠系建筑物更新进行改造，对渠道内未衬砌干渠3.05 km进行防渗衬砌，对五孔桥渡槽出口破损严重的60 m渠道进行改建，修建钢筋砼矩形渠3 114 m，改建泄水闸6座，分水口4座。根据所处位置和渠道实际情况，渠道断面设计为矩形渠。渠道的运行方式为全年正常灌溉设计流量3.5 m3/s，加大过水流量4.2 m3/s，泄水流量为5.0 m3/s，

渠道衬砌断面选取梯形断面和矩形断面，经计算矩形渠道渠宽为2.8 m，梯形渠底宽为2.2 m，根据湟惠渠实际情况按矩形渠道渠宽2.6 m，梯形渠底宽1.7 m、边坡系数0.5过流能力相同，渠深2.2 m对比分析。矩形渠宽3.2 m，梯形渠宽为4.5 m，梯形断面占地面积较大，部分地段已超出原渠道管理范围，涉及占用耕地等，无法协调，不具操作性，且湟兴村段渠堤单薄，梯形渠受力条件不如矩形渠安全。

红古湟惠渠灌区节水配套改造项目实施后，提高灌溉保渠系水利用系数由现状的0.64提高到0.65，灌溉水利用系数由现状的0.51提高到0.52，年可新增节水量100.9×104m3。

3.3 完善节水灌溉体系

合理使用节水灌溉技术，建立健全灌区用水计量设施，针对节水管理体系进行完善，提高自流灌区节水灌溉的节水管控效果。在对灌区用水进行计量与管控中，则需要在“计量到户”的基本原则下，对自流灌区节水灌溉用水、排水量以及漏水等角度进行综合控制，在水量分流以及节水管控的基础上，对灌区节水灌溉过程以及漏水等进行综合管理，从而实现自流灌区节水灌溉的节水管理水平提升。在对农业用水进行管理与控制中，则需要在现代化管理的基础上，对灌溉用水以及节水灌溉模式等进行综合调整，在用水管控以及节水管理的基础上，提高自流灌区节水灌溉的综合控制水平。在对自流灌区节水灌溉过程进行分析中，则需要结合灌区的实际情况，对灌区节水灌溉管理模式进行调整，通过现代化管理的方式，对自流灌区节水灌溉的全过程进行综合控制，提高自流灌区节水灌溉的综合发展水平。在建立有效的节水管理体系中，可在现代化管理的基础上，对灌溉模式以及节水灌溉过程等进行优化，并对灌溉技术应用、灌溉过程等进行调整，从而满足自流灌区节水灌溉的综合发展水平。

3.4 强化农田水利工程的节水技术应用

在对节水灌溉技术的实际应用进行研究与分析中，结合农田水利工程的综合发展需求，从定量用水、定时配水等角度，对灌溉用水过程进行综合控制，利用“水权集中，统一调配”的灌溉原则，对灌溉调度技术以及各级节水技术等进行调整，实现自流灌区节水灌溉的综合灌溉与管控水平提升。与此同时，结合农田水利工程的实际运行，在对自流灌区节水灌溉过程进行优化中，则需要通过层级化管理，对农业用水进行灌溉与管控，提高自流灌区节水灌溉的综合管理水平。在对农业灌溉过程进行分析中，则是在用水调度管理与控制的基础上，对自流灌区节水灌溉运行体系进行优化，满足自流灌区节水灌溉的综合发展需求。自流灌区节水灌溉的技术化发展，还要建立有效的末级渠系框架，对农业用水、供水等进行调整，并在农业产权制度以及用水管理的前提下，对自流灌区节水灌溉过程以及技术分析等进行调整，从而实现自流灌区节水灌溉的综合运行管理水平提升。在对管理体系进行完善中，则需要在自流灌区节水灌溉过程分析与评估的前提下，对灌溉过程以及灌溉技术等进行综合分析，在灌溉管理与控制的视角下，完善自流灌区节水灌溉运行管理体系。