新農村節水型社會建設中的管理制度建設與高新技術應用

楊俊忠

（隆德縣水務局觀莊水利工作站，寧夏 隆德 756300）

我國是一個農業大國，耕地面積較大，而農作物健康生長發育需要大量的水資源，因此，我國農業用水量需求較大。但我國許多農村地區仍沿用傳統的灌水技術，而且存在渠道和管道嚴重滲漏的情況，導致灌溉水利用率極低，造成水資源浪費嚴重。這一情況與近年來我國提倡的節約型社會建設的總要求極不相符，因此，加強節水型社會建設勢在必行。

水是一個農業大國的命脈，我國在現階段新農村建設過程中必須考慮的問題是農村水環境和水資源所承載的能力。如何節約用水才能確保社會經濟可持續發展、改善水環境，成為當今社會新農村建設需要解決的重大戰略問題。節水型社會的全面建設是確保我國水資源可持續利用和緩解我國水資源供需矛盾的重要任務。

但是，自提出建設節水型社會以來，我國大多數農村地區仍采用粗放型管理方式，主要表現為灌區田間配套設施不完善，同時存在供輸水管滲漏現象，導致水資源損失率較高，從而造成了水資源浪費嚴重。另外，我國部分地區缺乏先進的供輸水計量設施，對區域水資源的管理未達到高效化、智能化水平；農民節約用水和用水付費等觀念還未形成，節水意識較為淡薄。

1 新農村節水型社會建設中的管理制度建設

1.1 取水環節的管理制度

新農村節水型社會建設取水環節所涉及的制度主要有取水許可制度、地下水開采制度、水權管理制度、區域建設項目所需水資源論證制度、水量分配制度及當地社會經濟規劃發展水資源論證制度等。其中，取水許可制度是我國用水管理的一項基本制度。實行取水許可制度，是國家加強水資源管理的一項重要措施，是協調和平衡水資源供求關系、實現水資源永續利用的可靠保證。根據取水許可制度的要求，直接從地下或者江河、湖泊取用水資源的用水單位和個人，必須向審批取水申請的機關提出取水申請，經審查批準，獲得取水許可證或其他形式的批準文件后方可取水。同時，為了保障用水戶取水、用水的規范和合法，相關部門應對用水單位的取水方式和過程采用全方位的跟蹤管理模式［1］。對違反取水許可有關規定的，批準取水申請的機關有權撤銷其取水權，并收回取水許可證或其他形式的取水批準文件。

1.2 供水環節的管理制度

水量大小、水質好壞、分質供水和中水回收利用等都包含在供水環節的管理內容中，因此，供水環節的管理制度主要包括分質供水管理制度、水價管理制度、農田水利建設項目的節水管理制度和規劃計劃供水管理制度等。有條件的農村通過實行分質供水管理制度，不但能提高供水質量，而且可以節約農戶的開支。只有規范水價管理制度，才能實現節水型農村社會建設。我國大部分農戶一方面沒有將水作為真正的商品來對待，另一方面對于水費的承擔能力普遍不高，導致供水工程在后期運行過程中無法按照成本收取水費，供水管理單位進行工程改造、維修時存在嚴重的經費不足等問題。近年來，規范和健全水價管理制度的呼聲越來越高，只有深化水價改革，完善水價政策，規范供水價格管理，才能提高供水環節的管理成效。加強農田水利建設項目中的節水管理制度建設是實現新農村節水型社會建設的關鍵。實施農田水利建設項目節水管理制度，是應對水資源緊缺問題最有效和最根本的方式，是最大化保護和利用有限的水資源的主要措施。

供水環節管理制度建設的首要問題是要加強規劃，將用水定額管理和控制供水總量相結合，根據區域內水資源變化情況和經濟發展狀況來確定定額，實現新農村有計劃、合理、科學的供水，從而保障水資源可持續利用。

1.3 用水環節的管理制度

用水環節的管理制度一直是新農村節水型社會建設管理制度的重中之重。用水環節的管理制度包括水資源費的征收管理制度、水權交易管理制度、節約用水獎勵制度等。水資源費征收管理、水權交易和獎勵節約用水戶都是采用經濟手段來增強農戶的節約用水意識。在水資源利用過程中，水利主管部門向使用水資源的農戶或者開發利用水資源者收取用于保護、治理、利用、開發水資源等的費用。各個區域要加強水資源費的征收管理工作，水資源費的征收標準和管理制度要因區域不同而各異，做到應收盡收及足額征收，任何單位和個人對于征收到的水資源費用不得挪作他用、截留或者調用，要按規定專項用于水資源的合理開發、保護、管理等。為了規范水權交易市場，優化水資源配置，加大水資源節約和保護力度，提高水資源利用率和效益，制定出臺水權交易管理制度［2］。對于那些在節水型社會建設中積極調整種植結構、大力采取節水措施，并且為節水成效顯著的農戶、農業經營主體和農業用水合作組織等發放用水節水獎金（通過政府、企業、社會組織等籌集）進行獎勵。另外，要建立健全多元化的獎勵機制，即節約的水量越多，得到的獎勵金額越高，以此來帶動周邊群眾積極投入節水型社會建設。

1.4 排水環節的管理制度

排水量和排水水質對區域及下游居民的安全和水環境有著直接的影響，因此，排水環節的管理制度建設也至關重要。我國農村居民居住面廣且分散，造成農村污水排放地點和時間不規律、排放面廣且散等。同時，農民缺乏污水處理意識，大量污水沒有經過處理直接排放到了由于雨水沖刷而形成的沖溝和支溝中。這樣的沖溝和支溝數量多，排列雜亂無章。因此，在新農村節水型社會建設中要特別重視排水環節的管理制度建設。建立排水管理制度時，一定要按照國家和地方規定的排污標準，加強農村排水管網的鞏固提升和改造建設，完善污水集中處理系統；針對性地建立排污許可制度，合理加大監督管理單位對排污口的監管力度；科學制定農戶排污監管指標，同時要按照污水的不同類型采用相應的處理方式，從而有的放矢地處理所排放的污水。嚴禁單位或個人逃避監管單位對排放污水行為的監督管理，嚴禁單位或個人通過私自安裝暗管和開挖渠道等方式排放污水。排水管理制度中要有明確的獎懲條款，對于那些能嚴格按照制度排放污水的居民給予適當的獎勵；對于那些不遵守排放規定，亂排亂放而造成環境污染的個人或者農村企業，要加大處罰力度。

2 高新技術在新農村節水型社會建設中的應用

2.1 傾斜攝影測量技術

以往新農村節水型社會建設中常常采用航測遙感影像技術，這一技術具有很大的局限性，即只能從垂直方向進行拍攝，節水型社會建設中引入傾斜攝影測量技術后避免了這一局限性。傾斜攝影測量技術在節水建設規劃設計階段主要是利用多臺傳感器，從各個角度高效、快速地采集建設現場數據信息，然后將這些豐富完整的數據信息建立一個與節水工程建設現場完全吻合的三維模型，參考這個三維模型來確定取用水管網和灌溉渠系等設計長度、距離、高程、高差等，還可以通過三維模型獲取工程周圍的建筑物、植被、道路等信息，從而能在設計時進行繞道或者規避。

傾斜攝影測量技術具有大范圍、高精度、高清晰的優勢，能全面感知復雜場景，通過高效的數據采集設備及專業的數據處理流程生成的數據成果，直觀反映地物的外觀、位置、高度等屬性，為真實效果和測繪級精度提供保證。

2.2 防管網漏損新技術

農村管網漏損不但水資源浪費嚴重，而且安全隱患突出。農村管網漏損管控是整個農村節約用水的關鍵，提高預防爆管和控制監測管網漏損的能力對于保障新農村節水型社會建設具有重大意義。近年來，區域壓力控制系統、漏損噪聲在線監測和獨立計量區域（District Metering Area，DMA）分區管理作為比較新穎和先進的技術手段已經逐漸在我國新農村節水型社會建設中得到應用。

導致爆管和管網漏損的主要原因之一是水壓力超過了管道受耐壓的閾值，在某個區域內采取壓力控制系統可以有效避免爆管和管網漏損事故的發生，這種方式是目前針對管網中壓力過高或過低最直接、最有效的管理方式之一。區域壓力控制系統是在不影響正常供水的條件下，經過加裝調壓設施，再根據農戶用水量來調節管網中的壓力，從而使整個管網系統能在最優的壓力環境中正常運行。這種技術適用于農戶居住密集地區、管網中最不利點和重點區域，安裝便攜式壓力設備，通過設備控制壓力變化，實時采集壓力數據，保證整個管網系統的安全［3］。

漏損噪聲在線監測是通過安裝監測設備對整個管網進行漏損探測普查，該系統主要解決的問題是管網系統中存在暗漏，而暗漏逐漸會發展成明漏，最后可能會引起爆管的預警。對管網系統建設時間不長或者經常不出現漏損的區域，可以定期利用漏損噪聲在線監測系統快速監測定位漏點及排查漏點，對監測出的明顯漏點進行及時修復，從而減少當地的經濟損失和水資源浪費。

DMA分區管理是利用“虛擬分區”（安裝雙向計量儀表）或者“真實分區”（關閉管段上的閥門或者截斷管段等）將整個管網系統分為若干個區域，并將流量計安裝在每個區域的出水管和進水管上，再通過對各個區域出入流量來判斷整個管網中某些特定部位漏損的嚴重程度［4］。這個判斷是基于夜間最小流量（一般在01:00—05:00這個時間段，基本上沒有用戶用水影響）進行連續的數據采集和比對，通過對采集的大量數據進行分析和研究來確定每個分區內水量的變化規律，從這些規律中找出一直處于平衡狀態的最小水量作為基數，通過長時間的跟蹤和分析這些節點的水量，能實現水量發生異常變化時的報警，從而可以快速鎖定漏損范圍，及時排查漏損位置所在［5］。此外，在具體應用DMA分區管理的過程中需要根據農村管網建設和所處位置的實際情況，構建多級分區記錄單位，依托管網拓撲結構，建立智慧管網系統等，實現分區內水質、流量和水壓等數據的實時監測，一旦監測到某一分支或者分區內的流量與原來設置的預警值有出入時，警報系統就會立即響起，提醒和指導工作人員快速找到漏損點，達到及時修復漏損點的目的。

2.3 數字信息化技術和“互聯網+”技術的應用

高速發展的數字信息化技術和“互聯網+”技術，正全方位地促進節水型社會建設向著智能化方向邁進。通過大數據的采集、融合、匯聚分析，依靠新一代信息技術的支撐，采用多元互動、共享、開放和協同治理模式，實現節水型社會智能化建設。

在新農村節水型社會建設中，圍繞“保護水源-全程節水-治理排污-回收利用”，在對區域內水資源進行開發和利用時，引入智能化節水平臺的管理體系和全套的技術手段，全方位地管理取水、供水、用水和排水等環節。尤其是要將農村智能灌溉用水、水資源凈化檢測、污水排放處理和管網漏損控制作為重點，利用信息技術和智能化手段建設現代化節水管理體系，增強管理效果，助力新農村節水型社會建設。

節水系統可以利用數字信息化技術和“互聯網+”技術完成信息的共享和查詢，通過在管網上安裝高端的傳輸設施和計量設備，工作人員能通過遠程終端對自己所管轄區內農戶的用水情況和管網漏損情況進行實時查詢和評估預報等操作，同時通過建立的專業模型后臺來收集數據，通過數據的分析研究來優化改造管網。工作人員還能方便地控制和管理分散式用水農戶取水和用水情況，農村用水戶可以通過App或者微信公眾號查詢自己的用水和繳費情況。對于部分利用中水（又稱再生水，是指廢水或雨水經適當處理后，達到一定的水質指標，滿足農田灌溉使用要求的水）進行灌溉的農村地區，同樣要在管網上安裝計量設備來監測農戶的取用水情況。同時，將采集的所有數據傳輸到后臺數據庫中進行保存，為相關人員今后研究和管理中水灌溉提供便利，從而擴大中水在農村地區的利用范圍。

3 結語

在新農村節水型社會建設中，通過構建完善的節水管理制度體系，同時引入高效的高新技術和手段，實現從當初只能準確獲取水利工程的地理位置向通過“互聯網+”技術和信息化技術等現代技術獲取大數據、進行農村管網爆管和漏損檢測評估及農村中水精準利用等的轉變。隨著我國社會和經濟的不斷進步和發展，節水管理制度日益完善，農村用水戶的節水意識不斷增強，加之新技術在新農村節水型社會建設中的應用，我國必將走出一條科學化、精細化農村節水之路。