朱 丹,陳伯文
(湖南省水利水電勘測設計研究總院,湖南 長沙 410007)
湖南省大型灌區大多建設于20 世紀60~70 年代,受建設時期技術經濟條件的限制,工程標準低、配套差、質量低,加之運行過程中養護維修不到位、自然老化等原因,造成渠道斷面變形、水工建筑物損毀嚴重,輸配水功能不健全,灌區效益難以正常發揮。為全面改善大型灌區工程狀況,遏制灌溉效益衰減趨勢,提高灌溉水利用效率和農業綜合生產能力,1998 年全國啟動開展了大型灌區續建配套節水改造工作,大圳灌區納入規劃的全國大型灌區改造范圍中,雖經幾期續建配套與節水改造的整治,緩解了渠系的運行壓力,改善了工程的運行狀況,但由于歷史欠賬多,資金投入少而分散,功能衰減的狀況并未得到根本扭轉。灌區骨干工程老化失修、田間工程不配套和老化破損問題依然嚴重;灌區內農業、養殖污染和居民生活垃圾污染形勢嚴峻;農業用水水質安全、灌區生態安全和民生問題突出;灌區水資源節約和高效利用與國內先進水平相比存在較大差距;灌區有效灌溉面積尚未達到設計灌溉面積,干渠末端的農田已難以形成有效的灌溉,灌溉輸水及時性不能保證。這些問題嚴重影響了區域糧食安全、水安全和農民增收致富,成為灌區新時代下的發展瓶頸。
隨著社會經濟的發展,灌區供水功能在不斷拓展,對水源、水量及水質提出了新的要求;農業現代化的總體推進,鄉村振興戰略的實施,美麗鄉村、生態宜居小鎮的建設,對灌區總體布局及建設標準也提供了難得的發展機遇。
為貫徹落實中央文件精神,按照水利現代化的要求,科學謀劃大圳灌區未來的建設與發展,圍繞“節水高效、設施完善、管理科學、生態良好”開展灌區現代化改造。
大型灌區現代化應是一個逐步發展、不斷成熟、全面實現的過程。綜合分析國內外灌區研究成果與發展經驗,灌區現代化的內涵[1]可以概括為:以山、水、林、田、路、湖、生態、景觀和規?;⒓s化、高標準農田為載體,用人與自然和諧的現代理念指導灌區建設,用先進技術、先進工藝、先進設備打造灌區工程設施,用現代科技引領灌區發展,用現代管理制度進行灌區管理,建成與社會經濟發展相適應的防災抗災有力、灌排設施完備、工程運行可靠、灌溉服務高效、生態環境健康的灌區,具有較高的農業綜合生產能力與生產效率,滿足農業現代化與國家現代化進程對灌區發展的要求。
大圳灌區位于湖南省邵陽市境內,界于資水上游支流夫夷水與赧水之間的高臺地帶。灌區范圍包括邵陽市的新寧、武岡、洞口、隆回、邵陽5 縣(市)的32 個鄉(鎮),國土面積2680 km2,是邵陽市目前最大的以灌溉為主,兼有防洪、發電、養殖等綜合利用的大型水利工程。
大圳灌區始建于1965 年,于1979 年基本建成,形成了一個完整的工程體系。灌區以大圳、大水江、東風3 座中型水庫為水源,以總干渠渠系為紐帶,灌區內小型水庫,塘堰、泵站為基礎,形成長藤結瓜式的灌溉網絡,利用客水和當地徑流共同解決灌區的供水問題。灌區內有中型水庫3 座(總有效庫容1.05 億m3),小型水庫200 多座,山塘等3.4 萬多處。灌區現有效灌溉面積為45.2 萬畝,待續建配套與節水改造工程完成后,遠期規劃灌區的有效灌溉面積可達53.56 萬畝。
1)基礎設施建設情況。灌區從1999 年列入大型灌區續建配套與節水改造工程計劃以來,已立項實施10 期改造工程,骨干工程得到有力提升,同時結合歷年小農水重點縣、農業綜合開發、國土整治千億斤糧食等田間工程配套建設,灌區灌排條件得到顯著改善,灌溉保證率和灌溉水利用系數明顯提高,經濟、社會和生態效益顯著。
2)灌區管理模式。大圳灌區管理局是灌區的常設管理機構。成立于1973 年,現下轄麻林、紅旗、紅星、大水江、東風和新虹等6 個水電管理站和供電站、物資貿易站等二級單位。灌區管理局承擔主體工程中的3 座中型水庫,2 座小型水庫(華洋水庫和碧田水庫)和61.79 km 總干渠,20 km 干渠和14 km 跨縣支渠的管理及整個灌區的農田灌溉和續建配套任務,負責大圳電網的建設與管理。各縣水利局下的管理所管轄所屬干渠各段及所屬支渠。支渠以下的渠系工程及結瓜水庫灌區,由各所屬鄉鎮管理站管理。
3)信息化自動化建設。從2002 年至2008 年,大圳灌區對灌區水管理信息化建設安排了一部分資金,共建設了1 個信息中心、6 個信息分中心、42 處水位監測點、14 處雨量監測點、12 處視頻監控點、25 處閘門控制站和相關的軟件建設,給灌區用水管理和防汛調度提供了一些關鍵的數據,但從灌區信息化建設的全局性考慮,還需要進一步完善監控站點的建設、實施灌區專業應用系統的建設,做到灌區管理人員對整個灌區各個水源、干渠、支渠等重要監測點、控制站信息的收集、掌握,為水資源的科學調配、優化調度及灌區的防汛保安提供科技支撐。
1)是新時代國家全面實現現代化的需要。大圳灌區自建成以來,發揮了巨大的社會和經濟效益,隨著工程的老損,效益逐年下降。目前,灌區的有效灌溉面積僅45.2 萬畝,灌溉水利用系數為0.5,灌溉保證率為71.7%。隆回及邵陽分干渠實際過水能力均達不到規劃要求的設計引水流量,加之未整治渠段滲、漏水嚴重,進一步降低了各干渠的可引水量,導致已投入資金改造的工程難以發揮效益。因此,為使灌區已投入資金建設的續建配套與節水改造項目早日發揮效益,完成規劃目標,應盡快實施現代化改造工作。
黨的十九大報告明確提出從全面建成小康社會到基本實現現代化,再到全面建成社會主義現代化強國,是新時代中國特色社會主義發展的戰略部署。同時提出實施鄉村振興戰略,推進農業農村現代化,確保國家糧食安全,構建現代農業產業體系、生產體系、經營體系;推進綠色發展,著力解決環境問題,加大生態系統保護,建設人與自然和諧共生的現代化,推動新型工業化、信息化、城鎮化、農業現代化同步發展。
2)是支撐國家糧食安全的需要。大圳灌區總面積占邵陽市面積的10%,不僅是邵陽市主要產糧區之一,也是邵陽名優產品——桔橙、茶油、烤煙、辣椒的重要產區,對全市實施“農業大市”的戰略目標有著重要作用,加快灌區節水改造步伐,盡快實現工程設計效益,是徹底改變邵陽西南5 縣(市)高臺干旱區的必由之路,是灌區人民脫貧致富奔小康的唯一途徑,也是開發山丘區資源,振興邵陽經濟的根本措施。工程續建配套與節水改造工程完成后,灌區工程完全可達到原設計灌溉面積53.56 萬畝。改善糧食生產條件,強化農業基礎設施和技術支撐,開展灌區現代化改造,實施灌區提檔升級,通過內涵式灌溉面積改善、外延式灌溉面積發展以及適時、適量、精準灌溉等措施,提高灌溉面積上農產品的單產水平、高產穩產能力以及灌溉對國家農產品供給的貢獻,保障國家的糧食安全和農產品有效供給,為農業現代化發展提供堅實基礎,確保國家糧食安全。
3)是新時代灌區發展的需要。為響應中央鄉村振興戰略,根據中央提出的“創新、協調、綠色、開放、共享”五大發展理念,大圳灌區局黨委經過仔細調查研究,結合灌區發展實際,提出了現代化灌區建設的發展思路,圍繞以“節水高效、設施完善、管理科學、生態良好”的目標,著力打造灌區“產業興旺、生態宜居、城鄉和諧,凈水靈動”的城鄉生態格局,以渠道體系為紐帶、核心工程為節點、先導區為典范、沿線城鎮為依托,將大圳灌區打造成為現代水利工程、生態農業、特色產業、文化休閑、濕地公園、人文景觀等多種業態相融合于一體的現代化灌區樣板工程,成為宜居宜業、人水和諧的美好家園。
4)是弘揚傳承水文化的需要。大圳灌區的歷史就是一部自力更生、艱苦拼搏的奮斗史和勵志篇,灌區規劃建設凝聚了眾多工程技術人員和決策人的心血和智慧,以及基層干部和農民群眾的勞動成果,是社會發展和科技進步的結晶。習近平總書記強調:“把紅色資源利用好、把紅色傳統發揚好、把紅色基因傳承好”。新時代,傳承灌區水文化、弘揚紅色文化基因具有凝聚時代人心、激發大眾情操、彰顯時代精神的價值與功能。把挖掘灌區水文化與促進發展結合起來,把水利風景區(特色小鎮)、水情教育基地、展覽館展示等載體建設升級改造納入到灌區現代化改造“一盤棋”考慮,展現紅色文化這一特色主題,開展觀光、娛樂、休閑、度假及科學、文化、教育等旅游活動,激發人民群眾愛黨愛國和工作熱情。
2.3.1 進一步夯實灌排工程設施
1)完善灌區續建配套與節水改造建設任務。按照經濟、耐久、生態、便于運行管理的原則,根據經濟社會發展、產業發展需求、農業種植結構調整、灌溉方式、行業間用水結構的變化、城鎮化、工業化發展、生態文明建設等要求,優化灌溉水源、強化江、河、渠、庫、塘、濕地之間水源的連通和優化調度,加強水源工程設施加固改造升級,調整、歸并、優化零星分散提水泵站,滿足適時適量對水源的要求;強化灌溉輸配水系統改造升級,按照節水灌溉制度調整渠道及渠系建筑物規模、布局以及過水能力,按照高標準農田建設要求,調整布局田間渠系,實現標準化設計、高質量施工;完善排水系統,強化骨干排水工程設施改造升級,健全田間排水溝道,協調布置溝、渠、路、田、林、村。
2)合理布置量測水設施。按照國家水資源監控能力建設的有關要求,結合灌區骨干渠道、渠系建筑物改造與布置,在渠首、干支渠重要引水口、分水口、供用水管理分界斷面、用水計量斷面以及主要的泄水、退水、排水口處同步設計、同步施工、同步驗收相關量測水設施。
根據需要配套完善斗渠及以下的量測水設施,實現灌區用水能夠實時監控,建立自動量測系統,形成一個結構完整、管理規范、操控靈活、運用精細的信息化、智能化體系,大至水庫泄洪,小至斗渠進水,閘門啟閉多少、水深流量幾許,都能精準預設,即時指控。
3)田間工程建設。以改變農業生產條件、適應現代化的需要為目標,以健全田間灌、排渠系,實現灌、排自如,消滅串灌串排,以治水改土為主要內容,對山、水、田、林、路、湖等進行全面規劃綜合治理。
4)開展高效節水灌溉工程建設。開展灌區規模化高效節水灌溉行動,推廣先進適用的節水灌溉技術,推進節水型灌區、鄉村等節水載體建設,大規模實施農業節水工程,建立水資源承載能力監測預警機制。
①推進先進的灌溉制度,積極推廣低壓管道輸水、噴灌和微灌等高效節水技術,實施農業與生物節水措施,結合小農水重點縣、灌區內農業高效節水灌溉項目、新增千億斤糧食產能規劃田間工程建設項目、農業綜合開發項目等,布置高效節水灌溉示范區。
②推廣農藝、農機節水技術,農耕節水措施采取深耕松土、及時中耕、增施有機肥,以改善土壤結構,增加土壤蓄水能力;采取秸稈覆蓋、地膜覆蓋等措施,以提高土壤保墑能力。
③推廣生物節水技術。通過引進、篩選品種優質、生育期適宜、經濟效益高的水稻、旱糧、蔬菜等作物,調整作物種植結構,增強作物自身抵御缺水干旱的能力,提高水分生產效率,實現農業節水穩定生產。
5)灌溉試驗站建設。根據灌溉試驗站主要承擔的具體任務,完善專用試驗場地和氣象觀測場所,配置相應的試驗設施、儀器設備和必要的資料室、試驗室、理化分析室、庫房及生活設施,配備可靠的水電條件和完善的灌溉排水基礎設施,滿足灌溉試驗要求。各地還要同步規劃推進灌區田間工程建設,因地制宜選擇渠道防滲地面灌溉、管道輸水地面灌溉、噴灌、微灌等灌水技術,布置相應的田間工程。
2.3.2 推進灌區用水管理能力建設
充分運用物聯網、云計算、大數據等新興信息技術,以現有的灌區自動化、信息化建設成果為基礎,以推進智慧灌區建設為著力點,以創建現代化管理平臺為抓手,結合灌區發展需求,充分運用物聯網、3S 技術、5G、云計算、大數據等新興信息技術,結合灌區發展需求,建設全要素動態感知的監測體系和高速發展的水利信息網絡系統,實現對灌區江河渠溝調度、工程運行、智能灌溉、應急處置、便民服務等等涉水信息動態監測和全面感知,確保灌區的網絡全覆蓋和信息互聯互通,構建灌區江河渠溝水系、水利基礎設施體系、管理運行體系三位一體的網絡平臺。構建“一個平臺、兩個中心、三大體系”,實現灌區信息全面感知、工程智能監測調度、水資源優化配置、防汛科學決策、業務在線協同、保障安全可靠的總體目標。
貫徹落實國務院《水利工程管理體制改革實施意見》,科學界定政府、灌區專管機構、農民用水合作組織、群管組織等各自的責任、權利、義務,理順管理體制,落實管護主體,暢通經費渠道,完善支持政策,建立健全灌區工程良性運行管護機制。重視發揮村社集體等組織的作用,推行符合基層實際、科學可行的群眾參與灌溉管理模式,規范和擴大用水戶參與,探索灌區立法保障機制,保護灌區水利工程的合法權益。
2.3.3 推動灌區綠色發展和生態文明建設
貫徹“開發與保護并重”的方針,確立發展綠色灌區和綠色農業就是保護生態的觀念,尊重自然、順應自然、保護自然,推動灌區可持續發展,從水生態文明建設出發,在大力開展灌區續建配套和節水改造的同時,與美麗鄉村建設相結合,堅持可持續發展原則,以山水田林湖路草綜合規劃、旱澇漬污系統治理為核心,著力保護、修復和改善水生態系統,形成節水生態型灌區。
1)統籌山水林田湖草系統治理,嚴格水功能區監督管理。嚴格水功能區監督管理,根據水功能區納污能力和限制排污總量,落實污染物達標排放。嚴格工業污水管控,鼓勵工業企業開展節水技術改造,加強生活污水集中收集處理,推廣水肥一體化,減少農業面源污染。
加強灌區水質監測,全面掌握灌區內地表水水質基本情況、水質時空變化和水體納污總量,合理設置水質監測斷面,定期開展水質監測斷面采送樣工作,編制水質監測評價報告。
2)綜合治理農村突出環境問題,建設優美鄉村水環境。加強農田生產區水生態保護。在生產要素集聚、產業體系健全、組織經營方式先進、綜合效益顯著的現代農業園區,推廣節水防污技術,減少農藥和化肥的使用,加強農業面源污染治理,大力推進形成合理的農業水生態系統,充分發揮農業調節氣候、保護環境、維持水生態平衡等方面的功能。在水稻種植區推廣農業面源污染生態治理的“三道防線”技術,即第一道防線:田間節水灌溉+綜合施肥相結合的水肥綜合調控技術;第二道防線:生態溝對面源污染的去除凈化;第三道防線:塘堰濕地對面源污染的截留和去除凈化,通過三道防線的協同運行,采用生態方法達到削減和治理農業面源污染的目的。在具體措施上,采取田間節水灌溉、控制排水,構建“排灌溝渠——小型濕地”綜合農田水利系統等措施,牢牢構建田間灌排技術、小型濕地綜合系統、生態溝三道防線。
3)工程措施和植物措施相結合。通過工程措施、植物措施和非工程措施,實施水系拓展提升,以河網綜合治理為主要途徑,通過截污納管、清淤疏浚、補水提質、護岸綠化、生物防治等措施,實現“水清、岸綠、景美、流暢”的目標,加快提升水系整體生態功能。
拓展提升灌區內河水系整體生態功能,維持天然河道形態,保持河流低水河槽的蜿蜒曲折,使河流既有淺灘,又有深潭,形成水體流動多樣性,減少水土流失,擴大生境面積,在河道內實時合理放養其他動植物,在適宜的濕地塘堰植被種植白蓮、茭白、蓮藕、菖蒲等水生植物,增加生物多樣性。拆除當地居民在啞河內攔網或修建魚池養魚的圍網,禁止往河道內投放有機飼料養魚,限期拆除占用河道水面和渠道斷面的違章建筑物。
4)大力推進水生態文明建設。把灌區水生態保護與修復作為水生態文明建設的重要載體。水污染得到全面控制,水環境得到全面改善,水生態系統趨于良性循環,灌區河流具有足夠的、優質的水量供給;尊重現有生態基底,人工干預與自然修復相結合,采用多樣化的植被構建方式,重建山水林田湖渠生態系統。豐富生物群落,提升生態系統的多樣性、穩定性,增強生態自我平衡和修復能力,建立自我協調、有序發展的農林渠生態走廊,將大圳灌區打造成河流、渠道、湖泊、水庫交相輝映、藍天碧水與綠色灌區相互融合、人水和諧的生態型灌區。
灌區續建配套與現代化改造應以現有灌區體系為基礎,以“創新、協調、綠色、開放、共享”五大發展理念為引領,以推進灌區現代化提檔升級、增強灌排功能和水土資源配置能力為重點,以水生態文明建設為著力點,以現代信息技術運用和體制機制創新為重要抓手,以河(湖)長制、渠長制為突破口,立足灌區豐富的自然、人文、科普資源,全面實現灌區現代化,打造成為民生優先型、節水高效型、管理智慧型、生態良好型、創新共享型的現代灌區,使灌區水更清、渠更暢、效更高、景更美、業更旺、民更富,為農業現代化和水利現代化發展提供基礎保障。