秦安縣現代節水農業“三網”模式設計

馬曉燕，張文兵，龐曉明

（杭州水利水電勘測設計院有限公司蘭州分公司，甘肅 蘭州 730050）

重農固本是安民之基、治國之要。黨的十九大報告明確提出實施鄉村振興，把“構建現代農業產業體系”作為鄉村振興戰略的主要措施之一[1]。

秦安縣作為林果業大縣，蘋果、花椒、蜜桃是該縣的傳統產業，也是當地的主導產業。近年來，秦安縣林果業種植規模不斷擴大，但因屬半干旱山區，區內旱災頻發、持續時間長，加之水利基礎設施薄弱，作物在需水關鍵期得不到及時灌溉，嚴重影響果品產量和質量，制約著秦安縣林果業進一步發展壯大。因此，規劃建設以智能節水為目標的現代農業，改變新形勢下的管、用水理念和思維，構架強化節水農業運行管理機制體制勢在必行。

1 秦安縣現代農業發展概況

秦安縣隸屬甘肅省天水市，位于甘肅省東南部，天水市之北，葫蘆河（渭河支流）下游，屬隴中黃土高原西部梁峁溝壑區，山多川少，梁峁起伏，是甘肅省18個干旱縣之一。縣域日照充足、降雨較少、日溫差大，夏無酷暑、冬無嚴寒，為林果業的發展提供了得天獨厚的氣候條件[2]。

近年來，在縣委、縣政府指導下，林果支柱產業快速發展，全縣果樹優質綠色無公害生產基地達2萬hm2，進一步實現農民增產增收，促進秦安縣快速富強。以蜜桃、蘋果、桃樹為代表的農產品名揚全國各地，先后被授予“中國名特優經濟林桃之鄉”“中國蘋果之鄉”等稱號，獲得“全國經濟林建設先進縣”“中國果業發展百強優質示范縣”等殊榮。但因受灌溉因素影響，果品產量和質量遭遇瓶頸，嚴重制約著秦安縣林果業進一步發展壯大。

2 區內農田水利工程存在的問題

近年來，秦安縣在國家有關部門的大力支持下，實施了多項節水灌溉工程，使全縣農田水利建設邁上了一個新臺階。但是，由于地形條件所限，工程實施難度大，20世紀60、70年代，基礎水利設施工程建設長期處于不完善狀態，多數水利工程的田間配套程度還很低，灌水效率不高，水資源浪費現象嚴重。

區域水利建設工程存在的問題概括起來主要包括以下幾個方面：

（1）現有水利工程基礎設施配套不齊全，部分渠道和建筑物年久老化，輸水損失嚴重，水資源利用效率和效益低，保灌能力不足。縣域內水利工程始建于20世紀60、70年代，工程建設標準低、缺陷多，田間配套數量不足，工程運行和發揮作用的能力受限；另外，大多已建成的提灌工程因受水源的限制，干旱季節引水量不足，保灌能力低，嚴重制約著當地農村經濟的長遠發展。

（2）水利設施建設滯后，現有水利工程供水能力不足，供需矛盾突出。由于資金等因素，區域基本農田和小型水利設施建設發展滯后。已建灌溉工程覆蓋面小，農田抗旱能力差，水利基礎設施短板嚴重。隨著人口增長、經濟社會快速發展，水資源供需矛盾愈加突出。

（3）配套計量和信息化設施不完善，計量精度低，管理手段落后。目前各工程供水計量主要靠人工觀測和檢查，不利于準確分水、計量和節水，加上渠道自身的淤積、滲漏和損壞，給水費計收和管理維護帶來了很大不便，運行管理效率低下，不僅影響灌區收入，也大大阻礙了區域農業現代化的推進和發展。

現今工程運行管理過程中遇到的各種問題，都已經嚴重阻礙了現代化節水農業技術的推廣應用和可持續發展。各種矛盾的凸顯，都體現了對水利基礎設施建設配套、智能化信息化網絡建設和高效、有序先進管理制度改革的迫切需要。

3 建設現代節水農業的必要性

為全面貫徹落實黨的十九大和《國務院關于實行最嚴格水資源管理制度的意見》（國發〔2012〕3號）的精神，以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導，實施鄉村振興戰略，深入落實“節水優先、空間均衡、系統治理、兩手發力”的新時代水利工作方針和“水資源、水生態、水環境、水災害”統籌治理的治水新思路，認真落實黨中央、國務院決策部署以及甘肅省“深度節水、極限節水”節水行動要求，秦安縣人民政府結合縣域農村經濟發展實際，為充分挖掘縣境內水資源潛力，保障當地林果業的綠色、健康、可持續發展，認真研究后提出建設現代節水農業。

在秦安縣發展現代節水農業，一是提高區域用水效率和效益、緩解用水矛盾的需要；二是促進當地經濟社會可持續發展的需要；三是落實國家政策，助推農業現代化發展的需要；四是實施國家節水行動戰略的需要；五是實現新時代水利現代化戰略目標的需要；六是實施鄉村振興戰略、改善民生、加快縮小城鄉差距的需要。

4 規劃目標

秦安縣現代節水農業主要目標是通過合理利用區內水資源，發展區域內經濟林果智能化滴灌面積，建成區域“水網”和“信息網”，以提高縣區灌溉水資源保障程度和利用效率、效益，形成灌溉和計量精準、運行安全的智能化灌水系統，使區內原旱作物得到補充性灌溉，提高作物產量和質量，增加農民收入，促進當地農村經濟發展，助推農業現代化建設。同時，通過“服務網”建設，改變新形勢下的管、用水理念和思維，健全運行管理工作制度、規范運行管理工作流程，提高運行管理的精細化水平，形成灌排、管理、水資源調度、計量等安全、高效、節水、增效的現代化節水農業。

5 現代節水農業發展規劃布局

規劃發展具有甘肅特色的節水型、智慧型、生態型現代化農業，提出“水網、信息網、服務網”三網總體架構，構建“投、建、管、運、服”為一體的新型建設、管理、服務模式，保證投資長久收益、工程長期運行、農民長期受益，實現耕種、灌溉、施肥、收獲、銷售等全程的社會化服務，開展現代節水農業示范成為必然。

5.1 “水網”總體布局

秦安縣現狀可利用水源有葫蘆河及其支流地表水、地下水和引洮供水二期工程引調水。

（1）如取用葫蘆河地表水，其資源量大，對作物用水量的保證程度較高，經過處理后水質完全能滿足工程灌溉需求。但是，由于葫蘆河河水泥沙含量較高，根據已建工程經驗，同類型取水工程后期運行養護費用較高；

（2）取用葫蘆河地下水，其水質較好，但水量比地表水小很多，不能完全滿足灌溉需求；

（3）引洮二期供水工程為秦安縣供水年指標4876萬m3，秦安縣城區供水及安全飲水2020年許可1 200萬m3，至2035年遠景規劃年用水2 300萬m3，年剩余2 576萬m3，可用來灌溉，但需要將其水權性質進行轉換。

經綜合對比，區域內可利用的水源主要是葫蘆河地表水和引洮供水二期工程引調水。

因水低地高，“水網”規劃在充分結合和改造利用原有水利基礎設施的基礎上，通過泵站加壓提水到項目區制高點，后自流入田間管網，實現從源頭至田間作物用水全過程的閉合水資源利用系統。設計模式為：取水樞紐+加壓泵站+田間高效節水模式的“水網”系統布局。通過重大項目示范，實現管網輸水、田間節水、專業管理、服務產銷一條龍的新型產業鏈模式，開辟出一條農業發展高質量的新路徑，打造中國現代農業的新樣板。

首先，根據工程區地形、地質條件，在工程布置時盡可能使供水線路沿現有交通線路布置，以減少工程施工難度，降低工程造價，便利工程的維護和管理，并盡量減小施工沿線對環境的破壞；其次，盡量選擇重力流供水方案，以減少運行費用，并達到節能效果；技術上可行，經濟上合理，又滿足工程運行的需求。

田間“水網”系統綜合考慮縣域現狀及規劃年水資源、農業種植、地形、土壤、管理水平、社會經濟等因素，選擇符合當地實際、適宜區內作物的灌溉方式。灌溉系統一般由干管、分干管、支管、出地管、地面支管、輔管和滴灌管組成。干管按實際地形沿地勢較高的位置進行布置，分干管垂直于干管，支管垂直與分干管且沿等高線布置，出地管出地后連接地面支管，地面支管通過三通連接鋪管（因每個出地樁控制的小區灌溉面積管理戶不同，為了簡便、合理收取水費，地面輔管根據現場實際情況鋪設到每個種植戶的農田，作為一個灌溉小區，地面輔管首端安裝球閥控制灌溉）、輔管連接滴灌管進行灌溉。滴灌管沿作物種植方向布置，灌水器間距與株距相對應。

通過“水網”的建設，完善區域水利設施體系，實現精準灌溉，減少輸水過程用水損耗，節約水資源，提高區域水資源開發利用效率和用水效益。同時，改善土壤水環境，減少傳統水利設施取用水過程中匯入的污物通過滲漏對地下水造成的污染，降低河流面源污染，確保區域生態安全。

5.2 “信息網”總體布局

“信息網”規劃布局以統一業務平臺為出發點，以灌區雨情、水情、墑情等前端數據采集為基礎，以物聯網、互聯網、通信網等網絡傳輸為依托，以水利農業云計算為核心、云服務信息平臺為主線，布局建設服務于區域各級管理機構的全面、科學、實用、智慧的示范區水利農業領域業務應用系統。旨在實現區域信息的采集、處理、加工、存儲、傳輸、反饋的一體化和自動化，其本質是區域管理的信息化。

規劃信息化系統主要建設供水專題數據庫以及包含基礎信息、實時監控以及灌溉管理等應用系統，通過智能門戶、“一張圖”及“一人一頁”提高秦安縣高效節水灌溉工程管理效率與服務水平。項目的總體架構可分為基礎設施建設、數據資源、應用支撐、業務應用、公共服務、用戶以及標準規范和保障體系7部分。建設內容主要包括泵站、蓄水池和管網自動化監控系統，土壤墑情監測儀、小型氣象站、通訊網絡系統、管理中心、數據庫、業務支撐和應用平臺。

5.3 “服務網”布局

“服務網”規劃布局貫穿于農業灌溉服務、農業全產業鏈服務的系統性服務；通過政府引導、龍頭企業牽頭組建區域農業產業化聯合體，構建從產前、產中、產后各環節的專業化、市場化的全產業鏈線上線下網絡服務體系。包括農民種植合作社組織建設、農業社會服務化組織建設、金融服務、新型職業農民培訓服務、灌區服務、灌溉服務、拓展經營，農資、農技、農藝、農機服務、農產品流通服務等。

通過改變新形勢下的管、用水理念和思維，健全運行管理工作制度、規范運行管理工作流程，提高運行管理的精細化水平，重視水資源利用率，實現計劃供水、供水計量、按量計收水費。加大水量計量的管理，全面提高水的利用率，增大水利用效益。通過水肥一體化技術提高效率、節約勞動力、減少面源污染，實現更加精準、更加高效、更加節能的“三高”現代化農業生產區。滿足供水區人民的生產用水需求，為生態和環境改善提供基本水資源保障，為區域經濟發展，提高人民生活水平和全面建成小康社會服務。

6 實施建議

（1）加強組織領導，統一協調推進。秦安縣高度重視現代節水農業建設，在統籌推進、創新機制方面積極探索，建立“政府領導、水利牽頭、部門協作、上下聯動”的工作機制，成立相關部門共同組成的工作小組，共同推動相關工作。

（2）創新投入機制，強化發展基礎。積極爭取中央、省、市級財政資金投向現代節水農業項目建設。同時，改革創新投融資機制，以財政資金為牽引，鼓勵引導國有和民營企業及其他社會力量，以多種模式參與現代節水農業項目建設、運行、服務，充分調動社會各界的積極性，增強產業發展動能。

（3）強化科技支撐，確保優質發展。有關部門及地方要加大支持力度，加強與灌區現代化建設的相關的基礎研究和技術研發工作，為方案實施提供技術支持。

（4）重視建設管理，確保工程質量。要按照“先建機制、后建工程”“公益性項目、市場化運作”的理念，創新設施建設和運營模式。完善農業水價形成機制，合理確定投融資模式和運行方式，推進“投、建、管、運、服”一體化創新機制，要嚴格執行有關建設程序，在建設的同時，明確各部分工程和管理設施運行管理主體、落實管護責任、完善管理措施，確保工程質量，實現工程良性長效運行。