旱災下農村灌溉供水保障規劃分析

王 胡

(淮南市架河電力排灌站，安徽 淮南 232082)

0 引言

淮北地區由于降雨嚴重偏少，加之持續高溫，從2019年7月17日開始，淮北部分地區出現旱情，至7月26日，旱情擴展到沿淮及江淮之間北部，8月初，旱情擴展到長江流域的山丘區，安徽省受旱面積達500萬畝。綜合降雨、無雨日、來水量和蓄水量分析，淮河以南大部遭受25 a～30 a一遇嚴重干旱，局部30 a～50 a一遇特大干旱。淮河以南累計有47.6萬人發生飲水困難。面對嚴重旱災，各地迅速行動，全力抗御旱災，有力保障了城市供水安全、農村飲水安全、農村規模養殖畜禽供水安全，緩解了農業灌溉供水困難[1-6]。

淮南市潘集區農業灌溉供水保障規劃是以2019年旱情為樣本，全面視檢潘集區農業灌溉供水保障問題，查漏補缺，完善農業灌溉供水系統，鞏固提升農業灌溉供水保障能力。

1 工程概況

潘集區位于淮河中游，淮南市北部。區境河流眾多，最大的地表水為淮河。有采煤沉陷形成的沉陷區水面約3235 hm2。全區水域面積67.65 km2，占12.5%。地下水資源主要分布在第四系沉積層，地下水儲量為1.44億m3。由于年內降雨量不均，其徑流量、年內分配大多集中在汛期(6月～9月)，占年徑流量的70%以上，加之潘集區境內的攔蓄工程少，地面水的利用率低，據估算僅占年總徑流量的10%左右，大部分徑流量在汛期被排泄掉。因此，加強地表水資源的攔蓄和科學調度是今后水資源開發利用的重要途徑。

2 旱情調查與存在問題分析

2.1 不同階段氣候、水文情況

淮河干流淮南水位站處低于17.5 m以下的時段為2019年7月18日～8月8日、9月29日～10月4日，共28天，其中7月28日水位最低為16.77 m；其余時段水位均高于17.5 m。2019年潘集區全年降雨490.5 mm，其中5月～9月潘集區降雨僅337 mm，潘集區發生不同程度的旱情，主要分布在湯漁湖，沿茨淮新河、顧高新河和高崗地。受災情況見表1。

表1 受災情況統計表

潘集區降雨資料采用淮南市氣象站歷年降雨量，從1955年～2005年降雨量分析表明，年最大降雨是1991年，降雨量為1558 mm，年最小降雨是2001年，降雨量為347 mm。多年平均降雨量928.2 mm，按照經驗頻率公式計算，保證率為50%降雨量為930.5 mm；歷年各季、月雨量。潘集區降水特征總體來說是時空分布極為不均，年內分配不均，年際差異大，具體情況見表2。

表2 淮南市歷年各季節、各月雨量分配情況表

2.2 典型年旱情分析

建國以來，夏季灌溉期間淮河田家庵水位16.0m以下共發生5次平均10年發生一次。但是遇到大旱，沿淮架河站和祁集站只能滿足泥河以南灌溉面積，古路崗站只能滿足潘集鎮和賀疃鎮灌溉面積。因泥河沒有引水工程，不能從淮河引水，沿泥河十多萬畝農田灌溉困難，沿黑河的泥河鎮、夾溝鎮北部和蘆集鎮西部水資源短缺，存在灌溉難的問題。

(1)1978年全年降雨483.6 mm，其中汛期降雨量262.7 mm。11月9日，田家庵水位15.0 m，為建蚌埠閘以來最低水位。自3月起，潘集區連續9個月未下過透地雨，伏天嚴熱，秋后持續高溫，局部地區人畜飲水發生困難，各抽水站雖日夜開機抽水抗旱，仍造成30多萬畝作物成災，局部絕收。

(2)2019年5月～9月潘集區降雨僅337 mm，受持續干旱少雨、農業灌溉用水增加、上游來水較少等因素影響，潘集區發生不同程度的旱情，累計受旱農作物面積約26.3萬余畝，其中輕旱3.0萬畝，主要分布在湯漁湖，沿黑河、顧高新河和高崗地。

3 存在的主要問題

3.1 水源與引調水工程

潘集區位于淮河以北，有淮河以及人工河茨淮新河，區域水源條件非常，即使在典型旱年水源流量均能滿足灌區灌溉要求，但局部地區仍然存在旱情主要原因為提水泵站流量、揚程覆蓋范圍不足，渠系配套不夠完善，節水能力不足等原因造成。

潘集區境地處淮河左岸，最大的地表水為淮河。地下水儲量為1.44億m3，水源豐富，在歷史干旱年份，水源能夠保障供水區域。但由于水源主要是淮河過境水，潘集區范圍內無攔蓄設施，大部分水源直接下泄。

(1)蘆溝樞紐工程無引水功能。目前蘆溝站只有排澇的功能，淮河水位較低時，尹溝閘和青年閘無法從淮河引水，導致泥河斷流，兩岸10多萬畝農田失去水源而得不到灌溉。

(2)利民新河以西片區灌溉困難。該地區現狀主要通過依溝上游來水，但依溝來水量較小，無法為該區域提供灌溉所需要水量。

(3)黑河流域來水量不足。現狀黑河雖然位于茨淮新河下游，但起端未設置引水閘，導致在干旱期引水困難，且沿線從黑河取水大、中、小溝渠較多，服務面積大，導致潘集北部地區存在一定灌溉困難。

(4)現有灌溉體系能力提升。通過現有灌溉體系運行現狀表明，局部地區有水源，有溝渠，但是灌溉得不到保障，需要增設節制閘，進水閘合理調度區域灌溉。

3.2 水系連通工與提升程

經過多輪次、全方位的改造、提升、加固，潘集區現有灌溉體系已總體成網，縱橫交錯，應對不同程度的旱情均有較好的調節能力。潘集區萬畝以上的灌溉泵站大多是二十世紀六七十年代建成的，機泵設備老化，性能下降，出水量減小，已不適應當地農業排灌要求。因此，近幾年潘集區通過積極爭取技改項目，先后將架河站、祁集站、龔集站、古路崗站等部分機泵設備進行了更新改造，共改造機泵38臺，容量5855 kW，并得了較好的排灌效益。但局部地區仍通過臨時泵站抽水灌溉，效率低，需進一步完善增設小型提水泵站，同時現有幾大灌區的灌溉泵站均存在機電設備老化、供水能力不足等特點；同時潘集區西部因依溝來水少，并且有節制閘控制，灌溉期供水量較少，為此該區域應建議提升工程，將從塌陷區取水提至該區域，改善灌溉條件。

4 完善鞏固提升供水保障工程格局

4.1 完善引調水區域保障水工程布局

如圖1所示，引江濟淮工程實施后將能夠有效提升淮南市田家庵段淮河水位，引江濟淮工程實施后可將蚌埠閘上游水位提高約1 m，為潘集區自流引水帶來可能，也為潘集區下階段的規劃農業灌溉水源帶來契機。

圖1 泥河樞紐引水工程

淮河、茨淮新河是潘集區的主要水源，規劃泥河樞紐采用工程措施增加引水功能，從淮河取水確保干旱年份泥河灌溉用水；黑河增設進水閘引茨淮新河水，保障黑河沿岸農作物的灌溉水源。

沿淮架河、祁集、古溝三個鄉鎮和平圩西部、潘集南部、蘆集東部三鎮及田集街道以淮河為水源，通過架河站、祁集站提水向各鄉鎮供水；賀疃鎮、潘集鎮北部和泥河鎮西北部以茨淮新河為水源，通過古路崗站提水向各鄉村供水。沿黑河打通與茨淮新河聯通，為黑河流域帶來新的水源，提升黑河服務灌區灌溉能力，蘆集鎮西部以依溝、利民新河為主要水源，通過沿溝小站進行抽水灌溉；沿泥河的古溝鄉、泥河鎮南部和田集街道部分村以泥河為供水水源，通過沿河小站進行抽水灌溉。潘集區區域供水系統框架基本搭建完成，各分區水源劃分、提水泵站的建設、渠道的建設、分水閘、節制閘等建設基本滿足現有的灌溉體系要求，但“毛細血管”仍逐步完善提升，達到均衡、節能、節水、高效的目的以及局部節點、難點進一步貫通是提升潘集區整體灌溉供水的抗旱風險能力關鍵所在，由現有泵站改擴建以及新建泵站提水，構成上下互濟，多元互補的供水格局，全面提升區域農業供水保障程度。

4.2 水源工程

(1)塘壩工程

為應對不同頻率的旱情，增加小區域的自我調節灌溉能力，放水設施進行除險加固；工程實施后可增加調蓄面積420萬m3，改善18萬畝灌溉面積。擬建塘壩工程情況見表3。

表3 擬建塘壩工程情況表

(2)擬建水閘工程

1)黑河治理工程。在黑河與茨淮新河交岔口位置新建引水閘，閘孔為2孔×3 m×3 m；年引水4000萬m3，年新增糧食175萬kg。

2)蘆溝樞紐引水灌溉工程。規劃新建引水閘、灌溉閘、排澇引河閘各一座，新開挖灌溉引水溝650 m，和輸水渠道2200 m，實現泥河流域旱能灌、澇能排的水利網絡。

4.3提水工程

根據各區域灌溉供水現狀以及現有提水工程的運行情況提出新建以及改擴建方案如下：祁集鎮許黃灌溉站，位于祁集鎮許崗村，現狀從淮河提水，現狀提水流量較小，灌區面積0.8萬畝，新增提水流量2.5 m3/s，揚程8 m，裝機5臺，總計總容量275 kW。泥河鎮泥河站，由于該站年久失修，機泵設備嚴重老化，出水量較小，不能滿足灌溉要求，計劃更新機泵8臺，裝機容量440 kW。平圩鎮局部地區仍存在灌溉困難，目前龔集站灌溉能力不足，建議對龔集站進行擴容，從泥河取水，灌區面積1.56萬畝，流量從現狀5.5 m3/s增至7.2 m3/s，揚程8.5 m，總裝機7臺，裝機總容量805 kW。恢復架河站灌溉能力，2012年架河站進行了機泵更新改造，由于當時資金不足，只更新改造了13臺機泵，還有5臺未進行改造，本次計劃更新改造機泵5臺，裝機容量800 kW，增加灌溉流量7.0 m3/s，恢復其灌溉能力。

4.4 灌區續建配套更新改造

(1)架河灌區。架河站裝機13臺，裝機容量2080 kW，設計流量18 m3/s，該灌區涉及架河、蘆集、潘集三鄉鎮和田集街道，灌溉面積為8.4萬畝。本次規劃按干、支、斗、農四級渠道布置，以原有總干渠、西干渠、北干渠及各支渠為基本框架，對斗、農渠重新規劃。斗渠控制面積為2000畝～3500畝，長度為1000 m～2500 m距為500 m～800 m；灌排渠溝相間布置，一渠兩邊灌，一溝兩邊排，架河灌區以節水改造為主，四級渠道均采用混凝土防滲渠，配套工程以凝群眾和生活需要進行。

(2)祁集灌區。祁集站裝機8臺，容量1340 kW，設計流量10.8 m3/s，該灌區涉及祁集、古溝和平圩三鄉鎮，灌溉面積為3.5萬畝，本次規劃按干、支、斗、農四級渠道布置，以原有干、支渠為基本框架，對田間斗、農渠重新規劃，間距為500 m～800 m，比降為1∶2000～1∶3000農渠控制面積200畝～500畝，長度為500 m～800 m，間距為200 m～400 m，比降為1∶1500～1∶2000田間渠系布置形式同上祁集灌區以節水改造為主，四級渠道均采用混凝土防滲渠，配套工程以滿足群眾生產和生活需要進行。

(3)古路崗灌區。該灌區涉及賀瞳、潘集、蘆集和泥河四鄉鎮，灌溉面積為8.9萬畝。本次規劃按干、支、斗、農四級渠道布置，以原有東干渠、西干渠和支渠為基本框架，對田間斗、農渠重新規劃。斗渠控制面積為2000畝～3500畝，長度為1000 m～2500 m，間距為500 m～800 m，比降為1∶1500～1∶2000田間渠系布置形式同上。古路崗灌區以節水改造為主，四級渠道均采用混凝土防滲渠，配套工程以滿足群眾生產和生活需要進行。改善灌溉面積3.7萬畝。

4.5 優化水利工程調度方案

根據區域灌溉供水保障需求和水利工程條件，進一步優化各類水利工程調度方案，研究多工程聯合調度方案，提升水利工程供水保障能力。研究建立旱情分析預測評估模型：實現區域內農業、城市和生態旱情的分析、預測和評估。研究建立旱情預警預報模型：實現對區域內旱情影響范圍和程度進行預警，根據短期天氣預報或預估降雨進行旱情預報。旱情監測預警系統軟件由省級抗旱部門統一開發、配備。旱情監測預警系統建設需配備必要的支撐軟件和硬件設備支撐軟件是指支持旱情監測預警系統運行的相關軟件平臺，主要包括操作系統、數據庫平臺、GIS平臺及其他相關軟件；硬件設備是指支持旱情監測預警系統運行的硬件環境相關設備，主要包括服務器、工作站、交換機及其他必要設備。

5 結論

針對農村飲用水水源地面臨的風險，必須通過機制與體制的創新，綜合運用法律、工程、管理、行政、經濟等手段進行治理，水利、環保、城建、衛生防疫等相關部門建立聯動機制，以確保臨清市飲用水安全，保障人民群眾身體健康。水資源供需矛盾突出，必須開源節流，提高用水效率。合理配置水資源，加強各行業用水管理，可為地區經濟社會可持續發展。