节水型灌区创建现状与完善建议
——以安徽省东方红水库灌区和淠史杭灌区(木南片)为例
2023-03-31刘锦霞朱乾德李雪纯陈晓玉
刘锦霞,朱乾德,赵 丽,李雪纯,陈晓玉
(1.江苏省水利勘测设计研究院有限公司,225127,扬州;2.南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室,210029,南京;3.山东省肥城市湖屯镇人民政府财政所,271600,肥城)
截至2020年,我国有大中型灌区7839处,有效灌溉面积5.2亿亩(1亩=1/15 hm2,下同),约占全国耕地灌溉面积的50.5%,大中型灌区生产的粮食约占全国粮食总产量的50%。大中型灌区不仅是我国粮食主要生产区,也是重要农产品生产保护区,在充分保障我国粮食安全的同时,也发挥着重要生态功能。
2020年,全国用水总量为5812.9亿m3,其中农业用水为3612.4亿m3,约占用水总量的62%。大中型灌区年均用水量2150亿m3,约占农业灌溉用水总量的63%,为农业灌溉用水大户。强化大中型灌区水资源刚性约束,对于节水型灌区创建具有重要意义。
一、灌区建设面临形势与存在问题
1.灌区建设面临形势
习近平总书记提出了“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”治水思路,为破解我国水安全问题指明了方向;党中央多次提出加快推进农业农村现代化,确保国家粮食安全。农村群众灌溉需求由渴望能够灌上水、提高亩产转变为旱涝保收、优质高效。在人多水少、水资源短缺及分配不均,全球气候变化影响加大的总体形势下,国家从保障粮食安全、高质量发展、巩固脱贫攻坚乡村振兴三个方面提出了节水型灌区建设的新要求。
灌区发展既要确保国家粮食安全,又要保障水安全和生态安全,还要为绿色农业现代化发展提供支撑,亟需建成节水高效、设施完备、管理科学、防灾有力、生态良好、智慧文化的现代化节水型灌区。
2.灌区建设存在问题
(1)节水型灌区创建工作参差不齐
浙江、江西、湖北等省节水灌区工作起步较早,制定了省级节水型灌区建设标准规范,节水型灌区创建工作扎实稳步推进,成效显著。而大部分省份工作起步晚,缺乏相应技术标准规范指导,尚未开展实质性工作。全国各省级节水型灌区创建工作参差不齐,2021年水利部印发了《水利部办公厅关于深入开展节水型灌区创建工作的通知》(办农水〔2021〕107号),以规范指导各地深入推动节水型灌区创建工作。
(2)相关灌区尚未完成续建配套与节水改造任务
1998—2020年期间,我国实施了434处大型灌区续建配套与节水改造以及将近2000处重点中型灌区节水改造项目,原规划的投资基本完成,但因项目建设周期长、物价上涨和地方配套资金不到位等原因,原续建配套与节水改造任务仍有近1/3未完成,且部分灌区输水、用水效率距节水型灌区标准尚有差距。
(3)灌区缺乏稳定足额持续性投入作经费保障
大部分灌区虽已基本完成管理体制改革,续建配套与节水改造工作得以持续推动,灌区核心问题得到一定程度解决。但因早期建设标准低、运行时间久、历史欠账多、工程有短板,改革配套政策措施落实情况差异较大,大中型灌区“两费”综合落实率65%左右,其中中型灌区工程维修养护经费到位率仅为42%,部分灌区“两费”长期得不到落实。斗口及以上量测水设施安装率为31%~44%,农业灌溉执行水价长期处于较低水平,部分地区水价甚至达不到运行成本水价的一半,水价调整困难,灌区缺乏稳定足够持续性投入作经费保障。
(4)灌区水资源管理不够科学化规范化
大多数灌区由以往单一灌溉供水功能逐步向灌溉、城乡生活、工业、生态等多样化功能拓展转变,灌区管理从单一目标优化逐步转变成多目标优化。这不仅需要全过程依托水资源刚性约束管理,从用水总量、用水效率、水资源集约节约利用等切入,而且需要工程观测、自动控制、监控系统、决策平台等设施作为技术支持,但目前大多数灌区信息化、数字化、智慧化水平不足,运行管理和监管手段还不够先进,如水费计收过程中缺乏有效计量设施,水费按亩均摊。
(5)灌区运行管理尚需与现代化科学技术融合
各灌区由于所处地区不同,水资源禀赋、气象气候、地形地貌地质等条件不一致,灌溉制度、方式和调度方案也存在区别,但目前缺乏科学合理的指导,因此灌区运行管理亟需通过开展灌区灌溉试验、田间用水观测,制定主要作物科学合理的灌溉制度和灌溉方式,拟定科学合理的水量调度方案,借助现代科学技术手段支撑灌区运行管理。
二、节水型灌区创建要求与标准
为贯彻落实《国家节水行动方案》,推动灌区节水工作,国家率先以大中型灌区续建配套和现代化改造工作为契机,提出到2030年,力争将30%的大中型灌区创建达到节水型灌区标准。
节水型灌区创建需要满足基本条件和评分条件。
1.基本条件
基本条件需要满足三点,否则将“一票否决”。一是现状灌溉面积不低于1万亩,且具有相对独立统一的管理主体;二是灌区已办理取水许可证,且灌溉水量不超过取用水许可或分配用水量指标;三是近3年内未发生工程安全、水质安全或重大水事纠纷等事件。
2.评分条件
评分条件主要包括工程设施、用水管理、灌区管理和节水宣传等4类共9项指标。工程设施指标包括灌溉供水保障率、有效灌溉面积占比;用水管理指标包括灌溉水有效利用系数、用水计量率;灌区管理指标包括“两费”落实率、执行水价、水费收缴率、取水许可;节水宣传指标包括节水宣传与培训。
各省市根据当地灌区、水资源禀赋等实际情况,进一步细化了节水型灌区评分条件。如安徽省节水型灌区增加了评价指标,补充了工程体系、节水灌溉工程等工程措施,组织建设、计划管理、灌溉制度、水量调度等管理与技术措施,此外还增设了末级渠系计量、弃水再利用与非常规水源利用、节水教育示范等,同时对相关指标进行了解释与说明,有效支撑了节水型灌区创建与评价工作。
三、节水型灌区创建重点与难点
1.节水型灌区创建重点
节水型灌区创建的各个重要环节所占权重不同,灌区管理、用水管理、工程设施与节水宣传分别占比40%、30%、20%和10%。安徽省根据自身经济社会与水资源禀赋,因地制宜细化了创建工作重点,如灌区工程体系、节水灌溉工程、灌溉制度、水量调度、灌溉水有效利用系数等可控可抓指标,这也是节水型灌区创建具有突破性的重要支撑点。
2.节水型灌区创建难点
节水型灌区创建的难点主要是起步晚,认识相对滞后,管理对象综合素质有待提升,灌区工程管理维护有待跟进,灌区用水日常监管有待规范,对于“两费”落实、执行水价、水费收缴率等的重视程度有待加强,灌溉技术先进性科学性有待提升,节水宣传教育与培训有待加强等。主要概括为以下五点:
(1)顶层设计与灌排渠系布置
我国现有灌区工程设施大多建于20世纪50年代至70年代,虽然20世纪90年代国家启动了大型灌区和重点中型灌区续建配套与节水改造工作,但大多数灌区建设过程中无总体规划或建设实施方案顶层指导。制定科学合理的顶层设计存在一定难度,需要充分考虑灌区总体布局、灌渠排渠布局与计量设施分布,以提升渠系输水效率、作物用水效率等。
(2)节水灌溉工程建设与后期管护
大中型灌区面积至少1万亩,节水灌溉工程建设工作量大,且建成后还涉及后期管理维护,需要多渠道吸收资金予以支撑。
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(3)财政投入保障与人员工程到位
承担城镇生活和工业供水的灌区通过征收水费,可勉强维持正常运行;以农业灌溉为主的灌区,存在执行水价较低、“两费”落实较难、水费收缴率低等问题。确保灌区具有持续稳定的财政投入和稳定的人员团队才能完成工程维修养护工作,保障灌区各项工作顺利开展。
(4)先进技术采用与精准灌溉制度制定
灌区内主要农作物的高效灌溉、精准施肥亟需依托因地制宜的灌溉制度、科学合理的水量调度方案等予以支撑,而基础性监测、试验性研究工作是先进技术、科学制度应用的前提与基础。制定科学先进的灌溉制度与水量方案存在一定难度,需要在灌区试验或定点进行田间用水监测,充分利用“库、塘、渠、泵”等统筹考虑灌区水资源。
(5)节水宣传与节水教育培训
目前,节水宣传工作往往利用“世界水日”“中国水周”的节点,宣传周期较短且难以持续。节水宣传不仅要求广覆盖、纵深推进,而且要常态化持久化。此外,节水教育、培训要根据不同的对象,因材施教,确保效果。
四、节水型灌区创建典型案例分析
2022年12月26日,水利部公布了安徽省安庆岳西县东方红水库灌区和六安金安区淠史杭灌区(木南片)为国家节水型灌区(地理位置见图1)。以下以这两个灌区为例,剖析节水型灌区创建工作。
图1 节水型灌区典型案例区位示意图
1.安庆岳西东方红水库灌区
(1)灌区简介
(2)灌区创建主要成效
根据《关于开展节水型灌区创建工作的通知》(皖水节函〔2021〕293号),东方红水库灌区分别从三项基本条件、四项评分条件着手,按照实施方案进一步落实推动节水型灌区创建工作,有效推广防渗渠道和喷灌、滴灌等节水工程措施,同时升级改造了节水计量设施,纳入省级计量监控管理平台,实现远程科学化规范化精准管控。
①顶层设计、精准计量。东方红水库灌区为安徽省首批创建灌区,管理单位统筹组织,加强顶层设计,迅速组织技术力量,编制了实施方案,批复后稳步全面推动,确保各项举措落地。为达到精细化管理的目标,在灌区东、西干渠分别安装了声学多普勒剖面流量计,实现实时在线监测监控,数据可传入安徽省水资源取用水监控平台。
②科学调度,弃水回用。东方红水库灌区根据各村农民用水协会用水申请,科学进行取水规划,结合灌区内干、支、斗渠节制闸、调节闸等水利调度设施,科学制定灌区用水调度方案。此外,灌区充分利用其天然高程差的优势,在田间周边退水排水沟渠采取措施对弃水进行再利用,回用灌溉水量达到44万m3/a,约占总灌溉用水量11%,弃水回用不仅减少了农田排水,降低了农田面源污染,而且提高了用水效率。
(3)灌区创建中尚存主要问题
①灌排设施存短板,灌排制度需完善。东方红水库灌区虽能按照灌区总体布置图完成灌排渠系、计量设施、节水灌溉工程建设,但因建设年代较早,整体性、系统性、配套性、先进性不够。灌区仅制定有水稻、小麦两种作物的灌溉制度,蔬菜、生姜、茶叶等其他农作物缺乏相应科学灌溉制度,灌溉效率需提高,与灌区高质量发展目标存在不小差距。
②干支渠协同欠缺,灌区信息化水平不足。灌区骨干工程续建配套与节水改造和田间工程分别由不同主体组织建设,缺乏统一的农田水利规划指导,干支渠的系统协调性有待完善。此外,计量管理往往集中在干渠上,末级渠系易成为灌区盲点。灌区应提高信息化水平,以期实现东、西干渠、支渠水量科学调度和合理配水,实现灌区工情和水情实时响应,全面提高灌区效率和监控水平。
2.六安金安淠史杭灌区(木南片)
(1)灌区简介
淠史杭灌区(木南片)位于安徽省六安市金安区,面积约9.35万亩,作物类型主要有水稻、小麦、莲藕等。该灌区为重点中型灌区,具有相对独立统一的管理主体金安木南省级现代农业示范区管委会,灌区已办理了取水许可证,分配了用水量指标,取水方式为自流,水源为地表水原水供水,具有高度发达的灌溉水网渠系,总取水量为1931.5万m3/a,近年来用水量均未超过其许可指标。灌区内干渠、支渠均安装了相应的计量设施,近3年内未发生工程安全、水质安全或重大水事纠纷等事件。
(2)灌区创建主要成效
淠史杭灌区(木南片)根据国家、安徽省技术规范要求,分别从工程措施、管理措施、技术措施、节水宣传等方面进行节水灌区创建,在灌溉用水效率、粮食增产增收、公民节水意识等方面取得了较为明显的成效。
①工程引领,效率为先。淠史杭灌区(木南片)创建节水型灌区聚焦在灌排渠系及其配套工程、计量设施等工程设施安装与运行方面,在淠东干渠、桂花支渠、木南支渠等灌区干支渠关键口门处安装了计量设施,支撑灌区灌溉用水科学实时调度。灌区干支斗农毛渠全面推广渠道防渗、管道输水工程,全面提升灌溉水利用效率,减少灌区输水漏损率。此外,在灌区内全面推广喷灌、微灌等节水灌溉工程措施,节水灌溉覆盖率达55%,切实提高了灌区灌溉水有效利用系数。
②宣传教育,深入人心。淠史杭灌区(木南片)以创建节水型灌区为契机,依托灌区管理主体管委会及辖区涉及范围内的村委会,全方位宣传普及节水知识,开展群众性宣传教育,并定期开展节水主题讲座和培训,实现节水进校门、进社区、进机关等,推动节水意识深入人心。
(3)灌区创建中尚存的主要问题
①灌渠水系交错,调度运行复杂。淠史杭灌区(木南片)为淠史杭灌区上游片区,灌区内灌渠水系交错,灌渠与灌区外界也存在紧密的水力联系,同时灌区水势差较小,势能不足,水动力条件差,灌渠水量调度主要依托灌区内灌排站进行,灌区水量调度运行较为复杂。
②执行水价偏低,财政压力较大。淠史杭灌区(木南片)供水功能较为单一,主要为农业用水灌溉,考虑其用水性质,执行水价相对较低,而且计量设施尚未实现全覆盖,灌区除部分农田实行按量收费外,其他仍采取按照面积收费的方式,灌区收缴的水费难以正常维护灌区工程、设施、人员等各方面的支出,需依靠财政补贴工程运维经费、人员基本支出才能有稳定保障,致使财政压力较大。
五、推进节水型灌区创建的建议与举措
节水型灌区创建可以提高农业用水效率,有助于严控农业用水量,强化水资源刚性约束,推动灌区由能灌上水、提高亩产向旱涝保收、优质高效的转变。为进一步夯实国家粮食安全基础提供坚实的水利支撑,要加快节水型灌区创建进程,提高节水型灌区创建质量,进而带动全社会节水、护水、惜水、爱水,应从以下三方面推进节水型灌区创建工作。
1.丰富节水型灌区内涵,全方位提高创建质量
节水型灌区创建以节水为主导,旨在以农业用水大户为抓手,强化水资源刚性约束,功能目标较为单一。建议以节水型灌区创建为契机,进一步丰富其内涵,在节水的基础上增加安全、生态、智慧、文化等元素,建设节水效益明显、汛旱安全可靠、生态绿色先行、智慧科学决策、文化底蕴深厚的现代化节水型灌区,全方面提高灌区创建质量与定位。
2.加快灌区续建配套与灌区现代化改造
近年来我国灌区续建配套与节水改造成效明显,工程设施得到改善,但灌区建设与维护是一项长期的系统性工作,建议进一步升级加快节水灌区续建配套与现代化改造。
3.推广节水工程技术,完善灌溉技术措施
灌渠防渗、管道输水、喷灌、微灌等节水工程技术是提高农业用水计量的有力抓手,灌溉试验是科学灌溉制度的基础技术支撑,建议进一步推广节水工程技术,完善灌溉技术措施,确保灌区能够精准灌溉、高效用水、保产保量。