大型灌区续建配套与节水改造研究——以昌马灌区为例

盛彩红

（甘肃省疏勒河流域水资源利用中心，甘肃 玉门 735211）

0 引言

2022年以来，水利部聚焦粮食安全和农业节水。当前，全国已启动实施101处大型灌区和485处中型灌区现代化改造［1］。目前，我国耕地灌溉面积达10.38亿亩（1亩=1/15 hm2），以54%的耕地面积生产了75%以上的粮食和90%以上的经济作物，对保障国家粮食安全作出巨大贡献［2］。2022年，水利部会同有关部门安排资金137亿元，支持各大中型灌区节水改造，目前已开工300余处［3］。国家持续推进大中型灌区现代化建设与改造，“十四五”期间将对124处大型灌区开展节水改造，支持461处中型灌区实施节水改造［4］。随着标准化规范化管理建设基本完成，灌区“十四五”规划建设启动，构建工程规模大、灌溉效益好、幸福指数高的现代化灌区成为水利部门努力的方向［5］。灌区的升级改造对农作物灌溉发挥了重要保障作用，可优化灌区供水调度，合理配置水资源，科学用水、计划用水、节约用水，有效保障春灌农业供水用水［6］。截至2022年5月底，全国大中型灌区春灌累积灌溉面积达到3亿亩，供水449亿m3，为粮食生产尤其是夏粮的丰收提供了有效保障［7］。为进一步加快灌区建设管理现代化进程，提升灌区管理能力和服务水平，应对灌区进行续建配套及现代化改造。

1 概述

昌马灌区位于甘肃省河西走廊西端疏勒河中下游，是疏勒河干流三大灌区（昌马、双塔、花海）之一。灌区涉及酒泉市辖区内玉门市5个乡镇和瓜州县7个乡镇以及甘肃农垦4个国营农场，设计灌溉面积63.92万亩，灌区受益总人口13.59万人。由于昌马灌区建设时间早、建设标准低、投运时间长，目前灌区存在基础设施薄弱、供水保障程度不高、用水效率和效益偏低、灌溉配套设施不完善、工程设施老化失修、病险工程问题突出、骨干工程中超过50%的渠道与排水沟未得到系统改造等问题。通过实施昌马灌区续建配套与节水改造，可进一步消除灌区运行安全隐患，推进灌区信息化建设并提高灌溉用水效率，发挥灌区在节水与生态、粮食增产与农业高质量发展的综合效益［8-10］。

2 续建配套与节水改造的必要性

灌区续建配套与节水改造符合当前国家和地方经济对农业高质量发展需求现状。开展灌区高效节水，进行水资源优化配置，实现从粗放用水向节约用水转变，从供水管理向需水管理转变，从局部治理向系统治理转变，全面提高水资源利用效率和效益，以实现水资源高效利用和灌区可持续发展的目标。经测算，项目实施后，项目区的灌溉水利用系数由现状0.51提高至0.63，年节水量800万m3，改善灌溉面积21万亩，亩均产量提高，年平均效益达655万余元，对当地社会经济可持续发展，群众生活、生产条件和区域生态环境改善，具有极大且显著的促进作用。目前渠系及配套建筑物损毁成为制约昌马灌区输水能力的最大不利因素，为提高渠系输水能力、提升水资源利用率，促进灌区经济绿色低碳发展，开展灌区续建配套与节水改造是十分必要的。

3 对策研究

3.1 灌溉水源工程

昌马渠首枢纽现状7孔泄洪闸上游防冲铺盖被冲毁，泄洪闸与冲沙闸之间导水墙倾倒，泄洪闸下游护坦末端防冲齿墙基础被淘空。水源工程改造原则是水源工程状况良好、运行安全可靠、取水设施健全、观测设施完备，满足灌区设计供水要求和用水调度管理要求。对照水源工程改造原则，对渠首取水枢纽进行局部维修，维修渠首取水枢纽泄洪闸上游防冲铺盖，恢复泄洪闸与冲沙闸之间导水隔墙，加固防护泄洪闸下游出露的护坦防冲齿墙。

3.2 输配水工程

改造内容包括渠道续建、渗漏渠段的防渗衬砌、险工险段的除险加固、老化损坏渠段的修复或拆除重建等，根据工程规模、运行特点和灌区总体布局要求，对不能满足设计要求的建筑物进行加固或改扩建。规划新建和改造渠系建筑物约2.81万座，主要包括渡槽、隧洞、倒虹吸、渠下涵、水闸。其中，新建渠系建筑物约0.23万座，加固改造渠系建筑物约0.74万座，拆除重建渠系建筑物约1.84万座。昌马灌区部分现浇混凝土梯形明渠存在混凝土板老化、磨损、磨蚀严重，部分混凝土板开裂等问题；部分混凝土预制板明渠存在混凝土预制板膨胀、变形、滑塌，渠道渗漏损失严重等问题；部分渠道是塑膜土渠和河道输水，存在渗漏、淤积、杂草丛生、影响过流能力等问题。输配水工程以解决工程安全运行的“卡脖子”问题，主要对灌区骨干渠道老化破损、渗漏严重等渠段及相应渠系建筑物进行维修改造。对照输配水工程改造原则，初步拟定在维持现有渠系布置、渠线不变的前提下，对昌马灌区规划改造的骨干渠道及渠系建筑物，主要任务是渠道渗漏渠段的防渗衬砌、险工险段的除险加固、老化损坏渠段的修复或拆除重建等。同时，调整部分渠线布置不合理渠段、优化渠道断面、合理规划渠道防渗衬砌方案以及采取必要的抗冻胀措施。

3.3 灌排设施防护工程

昌马灌区渠道防洪设施不完善，特别是在昌马洪积扇北侧边界的西干渠及东侧新、旧总干渠处的排洪渡槽和导洪堤，极易受洪积扇坡面洪水的破坏，每年均需投入大量资金进行防汛抢险和水毁维修。昌马灌区现状昌马西干渠全线设有导洪堤和24座排洪渡槽，昌马新、旧总干渠全线设有导洪堤，各设有5座排洪渡槽。根据灌区灌排设施的防洪需求，规划设计加宽昌马西干渠部分排洪渡槽，加大行洪能力；改造部分排洪渡槽跨西干渠后下游泄洪通道；在保证泄洪顺畅的同时，对昌马洪积扇外缘与灌区边界处的西干渠、新旧总干渠导洪堤进行加高培厚，特别是对两侧冲刷破坏严重的导洪堤加高培厚，完善导洪系统。

3.4 信息化建设项目

昌马灌区信息化建设起步较早，多年来在灌区信息化建设各个方面进行了积极的尝试与探索，也积累了宝贵的经验，取得了丰富的成果。但随着信息技术、计算机技术、网络技术飞速发展，灌区早期建设的部分软、硬件系统设备均已落后，不能满足现代化灌区信息化发展的新要求，与智慧水管理体系建设的标准和要求还有较大差距。按照大型灌区信息化建设要求，本方案结合昌马灌区水管理技术业务工作的实际需要，对昌马灌区信息化规划和建设的要求做到实用、可靠、经济、先进。昌马灌区续建配套与节水改造信息化建设部分仅对已严重制约灌区信息化系统运行，迫切需要实施的部分进行建设，主要是灌区通信传输网络延伸覆盖、存储设备系统扩容升级、渠道安全巡查系统建设、网信安全防护加固提升等。

3.5 辅助水管理设施工程

灌区原建设水利工程缺少安全防护设施，特别是渠道流量、断面较大的骨干渠道，流速较快，极易发生人员、车辆坠渠等事故。灌区内水管理设施建设标准低，巡渠道路配套不完善。为保障灌区人民生命财产安全和杜绝入渠落水安全事故的再次发生，应在部分居民区、人员密集居住段渠道及渠系建筑物旁新建防护拦网、安全警示牌等，满足现代化灌区水利安全管理的要求。同时，按照现代化灌区改造“一侧渠堤道路通达，设施维养交通便捷”的要求，规划和建设渠旁运维管理道路。

4 结语与建议

大型灌区现代化建设与改造是提高农业供给质量和效益的重要举措。开展大型灌区现代化建设与改造，提升农业用水效率、增强粮食和重要农产品综合生产能力对国家粮食安全尤为重要。在水资源需求加剧形势下，应稳步提升灌区水资源配置和水旱灾害防御能力，持续提高粮食综合生产能力，因地制宜发展大型灌区优势特色农产品，为保障推进农业农村发展、巩固脱贫攻坚成果提供支撑。