陳立革,姜海波,張傳剛
(聊城市位山灌區管理處,山東 聊城 252000)
位山引黃灌區地處聊城市境內,渠首位山閘設計引水能力240 m3/s,設計灌溉面積36萬hm2,實灌面積30.6萬hm2,控制聊城市8個縣(市、區)65%的耕地。骨干工程設有東、西2條輸沙渠,2個沉沙區和3條干渠,總長274 km;分干渠53條,總長797 km;流量大于1.0 m3/s 的支渠393條,總長2 100 km;包括節制閘、渡槽、分水閘等各類水工建筑物5 000余座。
為解決灌區工程配套差、老化損壞嚴重等問題,自1998年開始,位山灌區連續被國家發改委、水利部列入全國大型灌區續建配套與節水改造計劃。累計投資6.4億元,其中,國撥資金2.2億元。已完成襯砌改造干渠159 km、分干及支渠161 km,新修堤防管理道路181 km,新建改建各類建筑物1 079座,改造基層管理單位10處,并建成了國內領先水平的信息化管理系統和省級重點灌溉試驗站。同時,利用引黃濟津、引黃入冀跨流域調水工程建設資金,襯砌改造干渠51 km,新建、改建建筑物184座。目前,位山灌區干渠襯砌長度達210 km,占總長度的73%,建筑物配套率達95%以上;分干及支渠襯砌長度161 km,建筑物配套率達50%以上。通過實施節水改造,灌區工程條件得到極大改善,為優化調度水資源、實現分散沉沙和遠距離輸沙提供了堅實的工程保障。
灌區渠道襯砌采取全斷面或坡面鋪塑防滲、預制混凝土板護坡的結構型式。根據實測資料分析,襯砌后,渠道滲漏損失減少84%,年可節約水量4 150萬m3。把節約水量轉移到工業和生態環境用水,提高了水的利用率和灌區收益。另一方面,渠道襯砌是加大水流挾沙能力,達到分散沉沙和輸沙入田的目的。襯砌后的渠道基本達到了不沖不淤,減輕了沿渠沙化危害,年相應減少清淤工程量約300萬m3,節約清淤費支出2 100萬元。
襯砌后渠道輸水能力增加,更好地實現了遠距離輸水、均衡用水,使灌區下游和部分邊遠高亢地區的用水得到保證,擴大了灌溉面積。同時還減輕了干渠兩岸的漬澇威脅,防止了兩岸土地次生鹽堿化,改善了土地耕種條件。相對灌區改造前,新增、恢復和改善灌溉面積約6.6萬hm2,年增產糧食約3 300萬kg,年糧食增產效益約3 500萬元。同時,促進了支級工程及田間改造和農村產業結構調整,發展以蔬菜為主的高效作物種植4.0萬hm2,提高了經濟作物種植比例。
節水改造項目的實施帶動了當地建材、機械、水利工程施工等行業的發展。供水條件改善后,降低了農村局部勞動強度,解放了灌區部分農村勞力,促使其轉入二、三產業或外出務工,增加了農民收入。
基礎設施的改善,促使灌區引進現代化技術設備,吸收先進管理理念,開拓管理人員視野,提高工程建設和管理工作的科技含量。建成了覆蓋全灌區的無線網絡系統、無線視頻調度系統、閘門遠程自動控制系統、水情和雨情自動遙測系統等,初步實現了灌區管理的信息化。在實現計量供水到鄉(鎮)的基礎上,又對部分斗渠進行襯砌,開展了計量供水到村的工作試點。同時,灌區還積極探索管養分離和用水戶參與管理改革,成立了7個用水戶協會,增強了廣大群眾的節水意識和維護供水工程的自覺性。
節水改造后,骨干渠道不再清淤,兩岸堤防得以穩定加固,結合當地“村村通”建設,修筑了高標準的管理交通道路并植樹綠化,改善了沿渠群眾的生產、生活條件。通過向東昌湖及境內多條河流補水,形成了“城中有水、水中有城、水水相連、城水一體”的獨特城市風貌,使聊城市真正成為“江北水城”。
面對日益加大的人口與資源壓力,大型灌區作為直接服務“三農”的基礎設施,地位與作用愈顯重要。2010年中央農村工作會議提出,國家固定資產投資要把水利建設放在重要位置,加快推進大型灌區續建配套與節水改造,搞好末級渠系建設,切實提高供水保障能力和抗旱蓄水能力。
同時,位山灌區取得的新成就,為健康持續發展創造了堅實的基礎。投資估算1.8億元的《位山灌區西輸沉沙區治理規劃》和29.9億元的《位山灌區續建配套與節水改造規劃》順利通過水利部審查;灌區的管理體制與運營機制改革不斷深化;供水管理、泥沙治理、工程建管、節水改造、信息化建設等方面都取得了突破性進展。為繼續推動灌區健康持續發展,必須立足節水改造,科學規劃灌區前景。
盡管目前灌區干渠襯砌及配套初具規模,但支級及以下渠道的節水改造剛剛起步,末級渠系和田間工程還處于探索試驗階段,灌區規劃在2020年前完成引水流量1.0 m3/s 以上的渠道改造。實施過程中,汲取十幾年來灌區節水改造積累的先進經驗,不斷提高建設質量,完善施工管理措施,使改造后的工程更加先進、實用、適用。
搞好工程節水,提高灌區工程技術標準,合理安排灌溉系統工程布局,增強對灌區水資源的控制能力,提高灌溉水的利用率。同時,充分挖掘其他節水措施的潛力,一是管理節水,堅持依法治水,加強灌溉管理,完善灌區管理體制,積極探索用水戶參與的試點研究;二是經濟節水,改革供水價格,實施累進水價,運用經濟杠桿促進節水;三是科技節水,積極發揮灌區實驗站作用,對灌區范圍內的土壤、作物各生長期需水函數作深入研究,開發推廣符合灌區特點的種植模式和農業、生物等節水灌溉方法。
灌區沉沙池運行多年,不僅造成沉沙區余沙高堆,廢棄良田,惡化生態,而且水流經沉沙池時,水流面積和流速驟變,蒸發、滲漏增加水資源損失,淤積抬高輸水渠底等現象也影響節水工程功能發揮,所以調整沉沙池的運用方式,促使沉沙池功能轉變是加快灌區良性發展的途徑之一。2007年以來,位山灌區相繼開展了東西沉沙池輸沙通道試驗、西輸沙渠縮窄改造,均取得成功。隨著灌區節水工程的進一步完善,需將沉沙池重新規劃,改造成底槽高臺復合式,使其在所引水流高含沙量時高臺沉沙,低含沙量時通道沖沙,自行騰空有效沉沙庫容,必要時東西沉沙池聯合調度,既解決制約灌區發展的泥沙瓶頸,又促進節水工程深層次進行。
按照實用優先、穩步發展、統一規劃、適度超前的原則,結合灌區自身特點,鞏固完善骨干工程信息建設成果,拓展支級以下信息化建設,逐步實現灌區自動量測、遙感監測、數據傳輸和信息共享,為配水調度和工程建管提供科學決策支持。
2002年以來,小浪底水庫攔沙和調水調沙相結合運行,未來可能使位山灌區引水量減少而引沙量升高。因此,位山灌區提出兩大設想,一是降低灌區渠系引黃高程應對黃河河底高程的變化,二是渠首現有引黃高程不變,建立動力裝置變自流為提水。方案一運行成本低,會導致灌區全盤設計指標重新調整,工程量過大,并且一旦小浪底調沙作用減弱,灌區會多引入大量泥沙。方案二建設成本較低,可以利用動力提水的高揚程增大灌區渠道輸水水位縱比降,有效縮短輸水周期,擴大灌溉面積,實現泥沙遠送,雖運行成本高,但效益費用比能達到最佳。