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提高藏东老旧灌区节水增效改造水平的思考

2023-01-06肖弟康卢本琼

黄河水利职业技术学院学报 2022年1期
关键词:昌都利用系数节水

肖弟康,卢本琼

(重庆水利电力职业技术学院,重庆 402160)

0 引言

藏东地区地处横断山区“三江”(金沙江、 澜沧江、怒江)流域的中上游,行政区域上以昌都市为主,平均海拔高度在3 500 m 以上, 总面积为10.78 万km2,总人口为79.81 万人,其中,农牧区人口69.11万人,占总人口的86.59%。 全市基本属于半农半牧区,农牧业生产是当地经济社会发展的主要支柱。长期以来,由于干旱缺水,藏东地区农牧业生产主要依靠灌区建设来发展。而一些老旧灌区渠道渗漏、坍塌现象严重, 缺少必需的配套设施, 致使供水保证率低,从而制约了农牧业生产的发展。笔者通过剖析藏东昌都市灌区建设、运行方面存在的问题,对灌区续建配套及节水改造提出了建议, 以期对此问题的解决提供参考。

1 灌区建设成就及存在的主要问题

1.1 灌区建设成就

1950 年昌都解放前,当地群众和政府投资修建的灌溉引水渠道总长为14.6 km,灌溉面积1 280 亩[1]。1950 年昌都解放后,政府加大了灌区建设资金的投入,截至2015 年底,昌都市11 个县正在运行的中小型灌区共有33 个,灌溉渠道3 270 条,引水干、支渠道累计长度8 950 km, 水塘678 座, 灌溉面积29.7万亩,很好地改善了当地农牧业生产条件。

1.2 灌区存在的主要问题

受青藏高原特殊的地质条件、 水文气候条件和工程建设条件的影响, 藏东灌区在运行中出现了一些问题,主要表现在以下几个方面。

1.2.1 渠道渗漏、坍塌等现象严重

(1)几乎所有的渠道都存在接缝老化及混凝土开裂现象;(2)引水干、支渠道普遍存在被洪水冲毁的问题, 就连近年来修建的钢筋混凝土渠道也无法摆脱“建了毁,毁了建”的局面。 该灌区每年需维修的干、支渠道长度累计超过500 km。

1.2.2 存在“旱难灌”“涝难排”现象

藏东地区干旱年份出现的频率多于我国同纬度其他地区,有些地方几乎全年干旱。 在干旱季节,灌区只能满足1/3 的农田灌溉需求。

很多灌区工程由于缺少必要的干、支、斗渠的合理配套和必要的防渗、排洪、防淤、防洪等设施,在多雨季节,农田受到严重洪涝灾害的频率非常高。

1.2.3 灌溉水利用率低

很多灌区的灌溉水利用系数仅在0.20~0.30 之间,渠系水利用系数为0.3,田间水利用系数为0.75左右[2]。

2 灌区建设及运行存在问题的原因分析

2.1 灌区建设存在“先天不足”

每年被洪水冲毁而需要维修的渠道条数多且累计长度值大,说明灌区当初选址的条件很不理想。首先,昌都市地处我国典型的立体高山峡谷区,为“三江”弧形构造地的南段,是典型的横断地形。 除莽措湖、然乌湖、邦达草原等少数零星残存的高山湖盆或高原面外,大部分城镇居民点和农田处在金沙江、澜沧江、怒江干流及藏曲、嘎曲、马曲、孜曲、冷曲等支流的三至六级山坡阶地上(海拔高度在3400m 至3900m之间)。农田面积从几亩到上万亩不等,地块零散,呈台阶状分布于不同高程。由于地形起伏变化较大,水从高处向低处渗流,造成高处农田干旱,低处农田涝渍,更为严重的是多雨季节山洪很容易暴涨,农田遭受严重洪涝灾害的频率非常高。其次,横断山区新构造运动活跃,地壳仍在继续上升,属中强地震区,地震活动较为频繁。 该区出露岩层主要以坡积残积堆积物、原岩风化壳为主,地貌主要为寒冻风化、冰川侵蚀和雪崩等冰雪作用形成的外营力地貌, 加之植被条件薄弱, 水土流失严重, 洪水季节出现岩层滑动、崩塌、泥石流等地质灾害的频率非常高[3]。

2.2 高原特殊的水文气候条件是灌区缺水干旱的根本原因

(1)降水量少,蒸发量大,本地水资源少。昌都市年降雨量在249.9 mm 至636.4 mm 之间, 年蒸发量在1 325.3 mm 至2 617.2 mm 之间,所以干旱年份出现的频率高。 另外,该区每年10 月至次年5 月降水量为19.6 mm 至102.6 mm (占全年降水量的22.1%至6.2%),枯水期(正值春灌)灌区河流的流量小,很难满足春灌需求。(2)气温低,渠道易发生冻胀、冻蚀破坏。 昌都地区的气温比我国东部同纬度地区的气温普遍低10℃以上,日均温≥10℃的积温仅约1000℃左右, 比我国东部地区减少4 000 ℃以上。 由此来看,昌都大部分地区并无夏季可言,这也正是高原地区冻土较为发育、霜冻危害频繁,致使灌溉渠道混凝土易受冻胀、冻蚀破坏的原因。(3)太阳辐射强,加重了渠道渗漏。 高原地区年日照时数在2 700 h 左右,太阳辐射量达7 000 GJ/m2,这加速了灌溉渠道接缝材料老化速度并缩短了其使用年限, 加重了渠道的渗漏。

2.3 灌区建设存在“后天不足”

(1)缺少合理的配套设施。大部分灌溉渠道修建于20 世纪70 年代以前, 由当地群众义务投工投劳自建而成。由于缺乏统筹规划布置,导致很多灌区工程缺少必要的干、支、斗渠等合理配套设施。(2)工程建设标准低。 一些工程项目是为成功立项而降低工程所需投资的“钓鱼项目”,建设时,减少了配套设施、 降低了工程标准。 很多地方无法提供基本的地质、水文资料等,加之项目规划设计经费不足,设计程序简化,甚至出现没有到现场勘探就进行“闭门造车”式设计等,导致经常出现如灌溉引水渠道不能正常取水等一些难以预计的情况[4]。(3)工程建设质量不达标。 藏东地区施工条件恶劣,加之政府、建管单位没有足够专业人才参与监督管理, 施工过程中难免出现“偷工减料”的现象。(4)工程管理不当。从总体上看,全市灌溉用水管理制度尚不健全,存在村级层面“最后一公里”运行管理缺位等现象,造成长期以来农牧民为了取水方便,私自开取水口、随意改变渠道走向、破坏灌溉设施等现象严重,其结果,除了水资源得不到充分利用外, 还影响整个灌区工程的正常运行。

3 对策与建议

灌区缺水严重制约了昌都农牧业的发展, 因此对灌区进行续建配套及节水改造是十分必要的。 针对昌都的实际情况, 应当以中小型灌区续建配套及节水改造为重点,充分利用原有灌区设施基础,修建必需的灌区配套设施,完善农田灌排体系建设,大力推进节水灌溉,力争做到“旱能灌”“涝能排”,不断提高农牧业的综合生产能力。

3.1 做到“优先集中”与“规模下调”并重

一方面优先集中在金沙江中上游流域及澜沧江中下游流域(主要涉及卡若区、类乌齐、江达、丁青、八宿、芒康六(区)县的农牧区)对灌区工程进行续建配套及节水改造,以保证全市70%粮食生产的灌溉需求;另一方面,将灌区规模由万亩下调至千亩,以便更好地解决分散农牧区的灌溉用水问题。 由于需要维修的灌区渠道点多、面广,加之历史欠账太久等原因, 有限的国家无偿投入应优先用于产粮地的灌区续建配套与节水改造项目, 优先集中解决这些地区农牧业生产基础设施薄弱问题, 示范带动并稳步推进全市其他地方灌区的续建配套及节水改造工作。灌区规模下调,能适应昌都农牧业生产区缺少集中连片耕地的高山峡谷地形特点; 能够解决渠线较长、灌溉引水困难的问题;能够很好避免渠道要么必须通过不良地质地段, 要么必须在陡峭的谷坡绕行等问题的出现,从而减少因选址困难带来的“先天不足”,而且还可以保护脆弱的高原生态环境[5],非常适合人口稀少的高原地区。

3.2 完善灌排体系建设,力争做到“旱能灌”“涝能排”

针对昌都的实际情况, 目前灌区要解决的主要问题是“旱难灌”“涝难排”,因此,在灌区续建配套建设中,应高度重视灌溉体系的建设。 (1)重视调蓄工程的建设,解决灌溉期(春灌期)遇旱难灌的问题;(2)合理布局排水工程,解决“涝难排”的问题。 即适当修建截流沟、排水沟、抽水泵站等,以便及时排除涝水,解决汛期地下水位高、排水不畅的问题以及非汛期山丘谷地冷浸田“遇涝不排”,农田土地次生盐碱化的问题[6]。 虽然通过干、支渠的除险加固、节水防渗改造,能在很大程度上缓解“旱难灌”的问题,但修建调蓄工程, 能为干旱季节灌溉提供更大力度的保障,非常适合年内降水分配特别不均的藏东地区。藏东昌都的宜农土地及人工草场资源主要分布在金沙江、澜沧江和怒江及其支流的阶地、洪积扇和坡地上,其中除山坡地有一定面积分布外,其余多分布在海拔3 000 m 以下的河谷地区, 需要排涝除渍的土地资源面积占比相当大,修建排水工程,非常适合昌都宜农土地及人工草场资源的分布特点。

3.3 采取“三措施”,完善灌区节水改造

灌区工程应根据其自身的实际情况和目前存在的问题,采取水利工程技术、农艺和管理“三措施”进行节水改造[7],以达到改善和新增灌溉面积的节水目的。

3.3.1 工程措施

(1) 选用能很好适应高原气候特点的建筑材料对各级渠道进行防渗衬砌处理;采取铅丝石笼、浆砌石、干砌石护坡,库区建防护林、灌草混交林,复土整地,渠旁植树等水土保持措施,以控制山洪、泥石流的危害。

(2)改进沟灌、畦灌、淹灌等传统地面灌水技术,逐步推广微灌、喷灌、管灌等先进灌水方法和使用注水补灌等抗旱保苗措施, 提高灌区灌水质量和田间灌溉水的有效利用系数。

(3)昌都年降雨量小于年蒸发量,应广泛推广控制灌溉技术和雨水集蓄利用技术。

3.3.2 农艺措施

根据当地水源条件,选用耗水少、耐旱品种的作物,适当扩大高效优质节水作物种植比例;采取深耕松土,平整场地,增施有机肥,改善土壤团粒结构,增加土壤蓄水能力;采用秸秆还田、地膜覆盖以及中耕耙耱等措施保墒,减少水分蒸发损失。

3.3.3 管理措施

充分收集农牧区群众有关丰产灌水的意见、建议,积极开展节水高产灌水试验,制订切合高原实际状况的灌溉制度; 对典型灌区进行水量供需平衡分析,对缺水地区推行科学的用水制度,如采用非充分灌溉等;采用现代化的管理技术手段,对地表水和地下水进行联合调度。

3.4 加强建设管理

一是由专业人员担任项目法人代表, 组建自治区级水利项目建设管理公司, 逐步实施政府投资项目代建制。二是保证设计质量。申请上级拨付专款逐步解决资料空白区问题,完善工程地质、水文等基础设计资料的收集、整理工作;引入设计监理并加强设计全过程质量监控, 同时政府主管部门要牵头做好设计的现场复核工作。三是提高施工质量水平。加强招投标和合同管理, 引入实力强的施工队伍, 杜绝“隐形转包”行为;落实项目法人制,建设监理制,强化施工的过程监督管理。 四是积极推行灌区产权制度、管理体制、运行机制及投入机制改革,解决投资及管理运行主体缺位带来的“重建轻管”问题[8];落实水价与水费制度, 改革灌区管理机构及人事制度并明确相关部门、人员的主要工作职责,畅通高原偏远乡村水利设施运行管理的“未梢神经”,彻底破解“最后一公里”村级层面运行管理缺位带来的系列问题[9]。

4 结语

灌区续建配套及节水改造项目实施完成后,灌溉水利用系数、 渠系水利用系数和田间水利用系数将分别提高到0.70、0.75、0.95 左右; 将改善灌溉面积约12.43 万亩(其中耕地约0.086 万亩,林草地约12.34 万亩), 新增灌溉面积约2.3 万亩 (其中耕地0.016 万亩,林草地2.27 万亩)。 在配套改造基础上节水,设计水平年(2020 年)可节约水量1.03 亿m3。

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