張純鑫
(河南省人民勝利渠管理局,河南新鄉 453000)
現代化灌區字面上主要指灌區的現代化建設以及水利工程的現代化建設,實際是指設施完善、管理科學、用水高效、生態良好的灌區。在灌區的現代化建設過程中,要以農民需求為中心,對各地區內的實際情況進行深入研究,還要利用先進的科學技術,尋求與自身發展更加匹配的灌區建設方案。
人民勝利渠灌區原稱引黃灌溉濟衛工程,1952年4月舉行開閘放水典禮。渠首閘設計引水流量60 m3/s,加大流量85 m3/s。
灌區包括灌溉、排水、機井、沉沙4套系統工程。人民勝利渠灌區總干渠1條,長52.70 km;干渠5條,長82.50 km。各種建筑物5 767座。排水系統由干、支、斗、農四級溝系組成,排泄到衛河。機井系統由15 000多眼機井及其相配套的田間工程和輸配電線路組成。沉沙系統由沉沙池、引水渠、退水渠及其建筑物組成自流沉沙。由于沉沙池使用殆盡,1987年開始進行渾水灌溉專題研究和適應渾水灌溉的灌區技術改造。1990年后,沉沙系統停用,灌區完全實行渾水灌溉。2002年黃河小浪底水庫開始運行后,人民勝利渠引水狀況又發生了很大改變,灌區又開始新時期的探索。
現灌區設計灌溉面積為9.92萬hm2,有效灌溉面積7.89萬hm2,其中自流灌溉面積5.91萬hm2。灌區自1952年開灌至2011年,渠首閘累計引水總量333.08 億m3。總引水量中,農業灌溉水量201.46億m3;城市供水13.20億m3;濟衛用水72.71億m3(包括向天津送水11億m3);補源及其他用水27.32億m3。共引沙46 892.40萬t。灌區累計灌溉農田12 984萬畝次,糧食產量總計約1 267.64萬t。
發展壯大時期(1950—1957年)。人民勝利渠于1950年開始規劃設計,1951年施工,1952年第一期工程竣工,4月12日舉行放水典禮。主要是引黃河水灌溉武陟縣、原陽縣、獲嘉縣、新鄉縣、延津縣、衛輝市(原汲縣)及市郊的農田,同時補給衛河水量,使新鄉至天津航運暢通。引黃灌溉濟衛工程設計引水流量40 m3/s,灌溉和濟衛各半,灌溉京漢鐵路以西1個灌區、以東2個灌區,面積2.40萬hm2。
1955年6月,水利部召開引黃水量分配座談會,會上確定河南省要擴建人民勝利渠,擴大灌溉面積,加固渠首閘,將其正常引水流量由40 m3/s增加到70 m3/s,加大流量85 m3/s。1957年,開始對人民勝利渠灌區的西灌區及東一、東二、東三、東四、東五灌區逐年擴建,增加干渠2條、支渠6條,增加灌溉面積2.08萬hm2。直到1957年以前,從設計施工到管理各項工作穩步前進,灌區農業生產逐步發展。
灌區嚴重挫折(1958—1961年)。1958年以后灌區內采取了許多違背自然規律的措施,造成嚴重的不良后果。
灌區整頓恢復時期(1962—1970年)。1962年后,聽取了許多專家學者的意見,灌區引用黃河水量受到嚴格控制,采取停止水稻種植,拆除灌區內所有阻水工程,疏通完善排水系統等整頓措施,遏制次生鹽堿化的發展,克服由大引大灌引起的災難。1964年,灌區成為新鄉地區“保棉工程”的重點,大量建造機井,提取地下水灌溉,使地下水位降到臨界深度以下。1965年,灌區內的次生鹽堿地脫鹽,鹽堿地面積縮減到0.72萬hm2,與開灌初期基本持平。
井灌能滿足農作物需水要求,同時發揮著豎井排水的作用,能調控地下水位。但若遇持續干旱,地下水位大幅度下降,單井出水量減少,提水就會出現困難。特別是在汛期前的夏播用水高峰期,提水機械、電力、油料等供應出現困難時,全靠井灌已不能滿足用水的需求,因此灌區群眾迫切要求恢復渠灌。
灌區擴建續建(1971—1998年),這一時期的特征是灌區糧棉產量有了大幅度的增長。1973年11月22日至12月5日,黃河治理領導小組在鄭州召開黃河下游治理工作會議,總結治黃工作的主要經驗,提出發展引黃灌溉作為黃河下游治理的措施之一。1975年,人民勝利渠引黃灌溉濟衛擴建工程開始進行設計。1979年,東三干渠擴建工程被列入水利基建項目。1980年4月5日,河南省水利廳批準新鄉地區水利局《引黃人民勝利渠改善擴建工程設計任務書》。1980—1985年,對灌區進行改善和擴建。一號跌水樞紐改建工程完成后,設計流量75 m3/s,加大流量100 m3/s。
灌區續建配套與節水改造(1999年以后)。由于水資源日益短缺,節約用水,優化配置水資源,提高水的利用率,成為社會經濟發展的重要因素。2000年1月13日,呈報《河南省人民勝利渠續建配套與節水改造規劃報告》,規劃中的灌區控制范圍14.87萬hm2,設計自流灌溉面積5.91萬hm2,引水流量80 m3/s,加大引水流量90 m3/s。從2001年節水續建配套工程開始實施至今逐年都有相應的項目工程。
在進行現代化灌區規劃設計時,既要考慮到便于現代化農業布局、規模化、機械化生產及節能環保;又要考慮要灌區的灌排效益、工程價值的綜合利用;還要考慮灌區工程和生態景觀、社會效益。因此要根據本灌區水土資源條件、工程建設情況等,有針對性地制訂現代化建設方案,統籌規劃灌區溝、渠、路、林、田、村,從規劃理念、新技術應用和生態改造措施等方面開展示范試驗。一些條件較好的大型灌區應率先實現現代化,建立灌區現代化建設評價制度。把做得好的現代化灌區經驗形成建設模式,逐步推廣。
在灌區內進行體制改革,建設統管灌區,嚴格執行和遵守水利工程建設的相關制度,以適應現代化灌區的要求。依據政企分離和分級管理原則,理清管理權限,不斷地完善相關的管理體制,嚴格執行,提高現代化灌區的管理效率。
為調動現代化灌區管理的積極性和責任心,依據政企分離和分級管理原則,可以拓展管理模式,如:基層用水戶和灌區專管機構共同參與到管理組織中;專管與民管相結合,專管指的是灌區管理機構,民管指的是村組群眾管理組織。結合人民勝利渠灌區實際,要執行“水權統管、分組輪灌、定時供水、制度節水”的灌溉用水管理模式。逐步推行農民用水戶協會、農村經濟合作組織等參與式到灌區的管理中。將外包服務機制引入到工程養護、渠道清障等方面,要做好監督和灌區考核,真正實現“管養分離”。
隨著近年來對生態環境的重視,在現代化灌區建設過程中也要充分考慮生態需求,注重生態效果。在灌區設計和建設時可以綜合一些生態措施,如:施工工藝采用混凝土現澆與透水磚砌筑,保證水體與土壤的聯系;線路布置遵循自然走向,保留蜿蜒的縱向斷面;護坡不護底、緩坡作緩沖,保持渠床內植物生長;復合斷面襯砌、有限襯砌以及植生型襯砌形式;實現節水與生態的統籌發展。
在現代化灌建設時,要堅持以“景觀水利、藝術水利”的建設理念,將渠系建筑物打造成景觀型與藝術型精品。對灌區上部結構,將造型和色彩進行統一設計和配置,使灌區既美化周邊環境,又可以對外很好地展示灌區形象。
人民勝利渠灌區通過信息化建設,實現對從引水口到總干渠三號水利樞紐,包括:采集各管理處地下水深度的測量等數據,實時監控各主要支渠,等。因此,可以看到信息化已經成為現代化灌區的重要組成部分。為了逐漸完善灌區基層管理信息體系,并根據灌區工程點多面廣線長的特征,要積極引進實用性較強、操作便捷、運行穩定的現代灌區信息化管理設備及應用系統,以方便整合與集成灌區相關信息資源。有條件的灌區還可將互聯網、云計算和可視化等新一代互聯網應用技術應用到現代化灌區,建立高效協同的灌區信息服務體系,有利于“數字灌區”的實現。
在現代化灌區建設過程中,應及時更新觀念,重視與應用高新技術,敢于向高新技術進行風險性投資。如:為了增強混凝土抗沖耐磨性,在渠道襯砌的施工技術上可以采用振碾式渠道混凝土襯砌機械進行施工;為了實現現代化運行管理,控水建筑物設計要考慮信息化自動化管控等。現代化灌區建設要有超前的思想與意識,大力推廣應用新材料、新技術、新工藝。
通過現代化灌區的建設,不僅可以提高水資源的利用效率,還能實現灌區的持續發展。現代化灌區的建設,是一項需要長期建設的工程,也很復雜,涉及到工程建設、信息化、新技術等方方面面。人民勝利渠灌區也是在不斷地探索,積極引入新觀念,加強現代化建設,不斷地提高灌區服務農村、服務社會、服務發展。只有充分考慮灌區與農業、灌區與經濟社會發展、灌區與生態環境等,通過高標準、高質量的灌區建設,才能實現農水共生、人水和諧的新型現代化灌區。