晋城市羊泉灌区续建配套改造与发展刍议

2023-05-14杨丽

山西水利 2023年7期

杨丽

（晋城市水务局，山西晋城 048000）

中型灌区是晋城市农业生产的重要基础设施，是保障粮食安全的核心基地。目前全市共有中型灌区10 个，多建于上世纪六、七十年代，设计灌溉面积1.09 万hm2，由各县（区）水务部门运行管理，其他小型灌区和小型农田水利设施基本由乡镇和村委运行管理。2021 年，晋城市开始对全域所有中型灌区实施续建配套和节水改造，逐步建成灌区良性供水服务体系，实现灌区用水调度与监管设施提档升级，同时配套完善农田灌溉供排水设施，配合农业农村部门扎实推进高标准农田建设，提高粮食综合生产能力，进一步保障全市粮食生产安全。

1 灌区基本概况

山西省晋城市阳城县羊泉灌区，位于阳城县西北部30 km 处的芹池镇芦苇河上游，是阳城北部产粮区的一项骨干工程。灌区于1973 年4 月动工，1976 年7 月竣工，建有干渠9.68 km，设计灌溉面积0.067 万hm2；2001 年由地方投资，对灌区进行了续建改造，延长干渠5.22 km，设计灌溉面积达到0.1 万hm2。

自2001 年续建配套与节水改造以来，羊泉灌区管理体制改革逐步推进，灌区管理水平与效能得到提升，有力地促进了农业节水增产和农民增收，取得了一定的经济、社会和生态效益。但自2001 年以后，羊泉灌区未进行过改造及其它相关工程建设。现状渠道破损严重，部分伸缩缝漏水，局部裂缝、沉降，干渠渗漏日益严重，灌溉效益逐渐衰减，这些问题都严重制约了干渠的输水能力，存在供水保障程度不高、供水效率和效益偏低等问题。

羊泉灌区取水水源为芦苇河地下水，水源工程为截潜流大坝1 座及大口井2 座。根据实测资料，灌区多年平均供水能力为223.7 万m3。灌区现状可利用水源为沁河水源（张峰水库）。目前，芦苇河地下水水量减少、灌溉面积萎缩、渠道渗漏、建筑物老化失修，已建张峰水库水源工程已通水至灌区刘东村蓄水池，但未配套输水工程，农田得不到灌溉。配套改造后，灌区将连通已建张峰水库一干渠末端15 万m3蓄水池，新增沁河水源，设计分配水量420 万m3，设计分配流量0.4 m3/s。

2 灌区改造项目具体措施

改造内容主要包括新建DN600/500 DIP 输水干线6.16 km，新建DN300 DIP 刘东支线0.96 km，新建DN300 DIP 槐树腰支线1.94 km，新建泵站3 座，分水阀井3 座，排气阀井10 座，排水阀井3 座，控制阀井1 座，干渠防渗处理3.54 km，维修渠首闸室200 m2，改造辅助道路100 m。

2.1 工程布置及主要建设内容

2.1.1 灌区水源及输配水工程

（1）水源工程。新建水源工程3 处，分别为芹池泵站、刘东支线泵站及槐树腰支线泵站；维修灌区渠首闸室1 处。新建取水泵站连通灌区与张峰水库一干渠末端15 万m3蓄水池，解决农业灌溉卡脖子问题。新建泵站的配套输配水工程。对现有干渠进行衬砌防渗处理。新建分水阀井及输配水管线配套建筑物。配套用水量测设施，并满足灌区后期信息化建设的要求。

（2）输配水工程。新建输水管线干线6.16 km，管材为DIP 管，等级K9，其中DN 600 长度3.80 km，DN 500 长度2.36 km。新建输水支线2.90 km，管材为DIP300，等级K9。干渠防渗处理3.54 km。

2.1.2 渠（沟）系建筑物与渠系配套设施

新增输水干管6.16 km，根据沿线地形在地势较高点和地势较平坦段平均每800 m 设置排气阀井，共7 座；在穿沟段、地形低洼处设置排水阀井，共1 座；芹池泵站处设置流量计井1 座；在泵站管线末端设置出水池。考虑到压力管道出口消能、稳流、管道淹没出流及灌溉用水调蓄要求，确定芹池泵站出水池容积为200 m3，同时在灌区支管与干管交叉位置设置分水阀井3 处，满足灌溉需要。

新增刘东支线0.96 km，在地形低洼处设置排水阀井1 座，在地势较高点设置排气阀井1 座。新增槐树腰支线1.94 km，在地形低洼处设置排水阀井1 座；在地势较高点设置排气阀井2 座，为控制流量，在泵站进水池前段设置控制阀井1 座。

共新建排水阀井3 座，排气阀井10 座，分水阀井3 座，流量计井1 座，控制阀井1 座，200 m3蓄水池1 座。

2.1.3 用水量测、管理设施及灌区信息化

羊泉灌区测站由渠首、干渠至支渠口逐级布置，构成灌区二级测站体系，其中一级测站2 个，分布在各干渠、干管取水枢纽，负责各干渠水量平衡与调度；二级测站11 个，主要分布在干渠分水闸及干管分水阀井内，负责支渠合理配水、并为按量征收水费提供依据。

2.2 水土资源平衡分析

2.2.1 灌溉制度复核

羊泉灌区现状灌区灌溉净定额2 889 m3/hm2。根据现状灌溉制度及种植结构、灌区作物比例、《山西省用水定额》（DB14/T 1049.1-2020）、《灌溉与排水工程设计标准》（GB 50288-2018）及当地灌溉习惯，本次设计确定灌溉设计保证率按原设计的50%考虑，灌区灌溉净定额2 662.5 m3/hm2。

2.2.2 水资源平衡分析

灌区总水资源量1 471.2 万m3，其中芦苇河地表水520.5 万m3，芦苇河地下水530 万m3，沁河地表水420.7 万m3。2018 年现状总需水量762.4 万m3，设计水平年项目建成后总需水量484.1 万m3。总水资源量大于全年总需水量，水资源有保障。

现状（规划水平年）供水量263.7 万m3，全年总需水量762.4 万m3（农业+生态）。现状缺水498.7 万m3，供水量无法满足需求。

改造后年均可供水量684.4 万m3，全年总需水量484.1 万m3。余水200.3 万m3，可供水量满足需求。余水可供工业、生活、服务及生态用水，提高灌区效益。

2.2.3 土地资源复核分析

改造共涉及芹池镇的芹池、阳陵、北宜、羊泉、油坊头、庙坡、贾寨、原庄、槐树腰、刘东、刘西、吕庄、宜壁13 个村。土地权属为村集体所有，权属界线清晰。根据阳城县土地利用现状图，项目区农用地总面积0.26 万hm2，设计灌溉面积0.1 万hm2，占总农用地面积的36%。

羊泉灌区为国家重点产粮区，以种植小麦、玉米为主。项目设计保证率为50%。在枯水年，应首先保障粮食生产。

2.2.4 水土资源优化配置

设计水平年水资源总配置水量484.1 万m3，其中芦苇河地表水40.0 万m3，芦苇河地下水148.1 万m3，沁河地表水296 万m3；农业灌溉用水444 万m3；生态用水40.1 万m3。

3 灌区工程效益

改造工程静态总投资为1 820.59 万元。规划恢复灌溉面积0.03 万hm2，改善灌溉面积0.03 万hm2，达到设计灌溉面积0.1 万hm2。项目的实施，将产生巨大的经济效益、社会效益和生态效益。其中节水效益、社会效益、生态效益为项目的间接效益。按灌溉效益10%计算，间接效益为45.12 万元，总效益合计为496.32 万元。

3.1 经济效益

从项目经济分析结果来看，项目的实施提高了灌区水的利用率，对推行节水灌溉，维护灌区工程效益和保证灌区可持续发展有较大的推动作用。

3.2 社会效益

项目的实施将极大改善灌区农村水利基础薄弱状况，夯实农业发展基础，为农业增产增收提供了保障，保证了县域的粮食安全，促进了社会稳定和谐。同时提高了农民节水意识，转变了农户经营理念，使普通农民成为新型农民，为实现农业现代化奠定了一定基础。

3.3 生态环境效益

项目节约了宝贵的水资源，有效减少了地下水的开采，保证了县域地下水环境的平衡，使全县的生态环境状况得到改善，促进了生态环境的良性循环，为县域经济社会的可持续发展提供了有力支撑。灌区林草地的面积将进一步扩大，在保持水土、减少风沙灾害，防止泥沙流失、调节气候等方面有积极作用，有利于灌区生态环境的改善。项目运行期间将有效提高灌溉效率，更进一步优化生态环境，一定程度改善环境现状问题。通过用水调度、及时排退水及渠道防渗等措施，避免出现土壤次生盐碱化现象；农田退水水质产生的间接影响可协同相关部门得以改善。

3.4 综合评价

项目实施后恢复灌溉面积0.03 万hm2，改善灌溉面积0.03 万hm2，年增供水能力420.7 万m3，年增节水能力278.3 万m3，渠系水利用率由0.5 提高到0.67，年增粮食生产能力400 万kg，年增产值451.2 万元。经计算国民经济内部收益率为10.56%，大于社会折现率6%，经济净现值980.37 万元，经济效益费用比1.19＞1，从国民经济评价看项目是合理可行的。

通过工程体系建设，管理体系建设及生态体系建设，到2025 年，羊泉灌区基本建成水资源合理配置和高效利用体系，水利基础设施网络进一步完善，农业综合生产能力基础得以夯实，生态文明建设有效推进，灌区治理体系和治理能力建设取得成效，灌区发展与资源环境承载力相互匹配，现代化灌区建设取得显著进展。灌区用水总量控制在484.1 万m3以内，灌溉保证率达到50%以上，灌区渠系水利用系数达到0.67，灌溉水有效利用系数提高到0.60，灌溉面积设计0.1 万hm2，干渠完好率100%，渠系建筑完好率91%；灌区信息化达到基础水平，农业水价改革形成机制基本建立，财政支持灌区运行经费逐年增加，灌区良性运行机制基本形成。

项目实施后将缓解了灌区用水矛盾，有利于社会和谐稳定；提高受益区农民的收益，活跃了当地的农村经济；有利于促进当地农业结构的优化调整，带动受益区农业经济的发展和农民收入的提高；改善农业生产基础条件，促进了区域经济和农村稳定发展，更进一步优化生态环境，一定程度改善了环境现状问题。