提高灌溉設(shè)計保證率的途徑

石凱軍，李 凱

(1.密山市富源鄉(xiāng)水利水保站，黑龍江密山158310;2.密山市富密灌區(qū)水利水?？傉具B珠山分站，黑龍江密山158304)

灌溉保證率是指預(yù)期灌溉用水量在多年灌溉中能夠充分得到滿足的出現(xiàn)幾率，為灌溉工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的主要指標(biāo)，決定灌區(qū)的灌溉規(guī)模和灌溉質(zhì)量。主要由水資源供給能力、社會對土地生產(chǎn)能力的需求、資金投入能力等因素決定的。按照國家相關(guān)設(shè)計規(guī)范規(guī)定，目前我省灌區(qū)設(shè)計的灌溉保證率一般為75%。隨著國民經(jīng)濟各方面的快速發(fā)展和對糧食需求量的日益增加，及我省在未來幾年內(nèi)糧食生產(chǎn)能力有較大的增長，糧食總產(chǎn)量超過“千億斤”的要求，農(nóng)業(yè)灌溉需要有較高的灌溉保證率。但目前的灌區(qū)灌溉設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)偏低，在干旱年份對糧食生產(chǎn)具有極大的影響，已不能滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需求，阻礙了國民經(jīng)濟的發(fā)展。因此，提高灌溉設(shè)計保證率確保我國糧食生產(chǎn)安全是灌區(qū)建設(shè)的必然趨勢。提高灌溉設(shè)計保證率有以下幾個方面的方法和途徑。

1 地下水資源納入灌區(qū)規(guī)劃

水資源供給量是決定灌區(qū)規(guī)模和灌溉設(shè)計保證率的主要技術(shù)指標(biāo)。在過去的灌區(qū)規(guī)劃中按充分開發(fā)利用地表水資源，保留地下水資源的原則進行灌區(qū)的來水量平衡計算，主要以地表水來水量確定灌區(qū)的灌溉規(guī)模和灌溉設(shè)計保證率，不考慮或利用少量的地下水對短時間地表水不足的補充。因此，灌區(qū)灌溉規(guī)模偏小，灌溉設(shè)計保證率偏低。例如，密山市富密灌區(qū)，設(shè)計灌溉水田0.83萬hm2，灌溉設(shè)計保證率為75%。灌區(qū)處穆棱河沖擊平原，地下水資源豐富，埋深2～3 m，涌水量 ＞5 000 m3/d，地下水可開采量約為0.82億m3。灌區(qū)設(shè)計中只在分蘗末期利用地下水補水95萬m3，其它灌溉期用水全部用地表水，地下水灌溉利用量為地下水資源可開采量的1.15%。根據(jù)富密灌區(qū)現(xiàn)有資料對2011年地表水灌溉期來水量、灌溉面積等進行估算分析，2011年利用地下水補水量為1 887萬m3，地下水補水量為地下水資源可開采量的23%，灌溉保證率相當(dāng)于87%，提高了12個百分點。實際證明，利用一定數(shù)量的地下水，對灌區(qū)短時間地表水不足的補充，可以較大幅度地提高灌溉保證率。

2 全面實行節(jié)水灌溉

節(jié)水灌溉是采取先進的技術(shù)和管理措施減少用水損失，以較少的灌溉水量滿足作物正常生長要求的灌溉，用最低限度的用水量獲得最大的產(chǎn)量或收益，也就是最大限度地提高單位灌溉水量的農(nóng)作物產(chǎn)量和產(chǎn)值的灌溉措施。主要措施有工程措施和非工程措施。

2.1 工程措施

節(jié)水灌溉工程措施是人工修建工程，減少輸水和田間灌溉過程中的水量損失，是節(jié)水效率較高的節(jié)水方法。主要有渠道防滲、低壓管灌、噴灌、微灌等。渠道防滲和管道輸水節(jié)水效率高，是工程節(jié)水的主要措施:①渠道襯砌。渠道輸水是目前我國農(nóng)田灌溉的主要輸水方式。傳統(tǒng)的土渠輸水渠系水利用系數(shù)一般為0.4～0.5，有的僅0.3上下，大部分水都滲漏和蒸發(fā)損失掉了。渠道滲漏是農(nóng)田灌溉用水損失的主要方面。采用渠道防滲技術(shù)后，一般可使渠系水利用系數(shù)提高到0.6～0.85，比原來的土渠提高50%～70%。渠道防滲還具有輸水快、有利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)搶季節(jié)、節(jié)省土地等優(yōu)點，是當(dāng)前我國節(jié)水灌溉的主要工程措施之一。②管道輸水。管道輸水是利用管道將水直接送到田間灌溉，以減少水在明渠輸送過程中的滲漏和蒸發(fā)損失。管道輸水與渠道輸水相比，具有輸水迅速、節(jié)水、省地、增產(chǎn)等優(yōu)點，其效益為:水的利用系數(shù)可提高到0.95;節(jié)電20%～30%;省地2%～3%，增產(chǎn)幅度10%。如密山市湖濱灌區(qū)為泵站型灌區(qū)，設(shè)計灌溉面積0.6萬hm2，兩條干渠全部采用玻璃鋼壓力管道輸水，直徑為0.5～1.8 m，總長14.98 km，干渠的輸水損失接近于零，提高了灌區(qū)的灌溉水利用系數(shù)。

2.2 非工程措施

非工程節(jié)水措施主要包括田間節(jié)水措施、節(jié)水農(nóng)藝措施和管理措施等。管理措施投入少、效益明顯是灌溉管理單位始終堅持的非工程節(jié)水措施中的主要方法。制定和推廣科學(xué)合理的灌溉制定是管理措施的核心內(nèi)容。目前灌溉管理部門推廣的水田淺型灌溉、淺型節(jié)水灌溉和控制灌溉等灌溉模式，隨田間除草問題的解決和我省5月份短歷時低溫凍害的減輕及人們節(jié)水意識的不斷增強，已得到大面積的推廣應(yīng)用，取得了較好的節(jié)水效果。如密山市富密灌區(qū)1984年灌區(qū)平均灌溉定額為960 m3/666.7m2，在進行少量灌區(qū)配套工程建設(shè)的情況下，經(jīng)過20多年節(jié)水灌溉技術(shù)的推廣應(yīng)用，到2011年灌區(qū)平均灌溉定額下降到712 m3/666.7m2，平均下降了248 m3/666.7m2，灌溉定額下降了 26%，灌區(qū)年節(jié)水3 100萬m3。

3 加強水量的流域調(diào)度

目前，我省尚未啟動水資源流域管理的建設(shè)工作，灌溉用水仍以行政區(qū)劃管理為主各自為戰(zhàn)。灌溉用水沒有流域整體概念，來水量沒有準(zhǔn)確預(yù)報，用水無計劃，致使各灌溉管理單位從本位出發(fā)，不按灌溉制度取水而搶水、截水，出現(xiàn)取水量大于灌區(qū)用水量，多余水量直接放入排水渠道的現(xiàn)象;供水無保證，有水時農(nóng)民搶灌、超灌水定額灌水，增加了田間水量損失和排水量，降低了灌溉水利用率，造成水資源較大的浪費，也是推廣節(jié)水型灌溉技術(shù)的最大阻力。如密山市富密灌區(qū)，以穆棱河為主要水源，渠首取水口位于雞東縣永遠村，其上游有穆棱市、雞西市和雞東縣的十幾處大型欄河壩取水灌溉。按理論設(shè)計推算，灌區(qū)灌溉設(shè)計保證率為75%時，5月11日—5月25日(灌區(qū)泡田期)穆棱河渠首斷面平均流量為18.48 m3/s，渠首最大取水流量為16.23 m3/s，可以滿足灌區(qū)泡田期取水。但實際灌溉用水卻距理論設(shè)計相差甚遠，1984—2011年除個別年份渠首斷面平均流量大于設(shè)計流量，一般年份平均流量在8～10 m3/s，不能滿足灌溉取水量。我省應(yīng)按《水法》相關(guān)規(guī)定和水資源管理的有關(guān)要求，啟動水資源流域管理建設(shè)工作，借鑒黃河和其它中小流域流域管理經(jīng)驗，建立健全流域水資源管理體系，將一些行之有效的調(diào)度管理措施法律化、制度化，按照科學(xué)、規(guī)范、高效的目標(biāo)，全面實行用水總量控制，制定流域用水計劃，規(guī)定流域水量分配原則及分配方案。避免出現(xiàn)截水、搶水、超灌水定額用水等浪費水資源現(xiàn)象的發(fā)生，消除因缺少流域用水管理調(diào)度而導(dǎo)致的人為性灌溉用水量不足。

4 結(jié)語

隨著我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展和綜合國力的不斷增強，國家用于農(nóng)田水利設(shè)施基礎(chǔ)建設(shè)的投資大幅度增加，為提高灌溉設(shè)計保證率提供了資金上的支持?！吨泄仓醒?、國務(wù)院關(guān)于加快水利改革發(fā)展的決定》為提高灌溉設(shè)計保證率提供了政策上的支持;通過地下水資源納入灌區(qū)規(guī)劃，全面實行節(jié)水灌溉，加強水量的流域調(diào)度等措施提高灌溉設(shè)計保證率是可行的。

［1］黑龍江省水利水電勘測設(shè)計研究院.黑龍江省三江平原密山市湖濱灌區(qū)可行性研究報告［R］.哈爾賓:黑龍江省水利水電勘測設(shè)計研究院，2010.

［2］牡丹江市水利局水利勘測設(shè)計隊、密山縣水利勘測設(shè)計隊.富密灌區(qū)整頓配套初步設(shè)計報告［R］.牡丹江:牡丹江市水利局水利勘測設(shè)計隊，密山:密山縣水利勘測設(shè)計隊，1984.

［3］趙慧新，李兆宇.關(guān)于提高灌溉保證率的必要性分析［J］.中國農(nóng)村水利水電，2011(6):52－54.