遼寧省彰武縣水庫灌區(qū)現(xiàn)狀及節(jié)水改造初探

賈玉萍

（遼寧省彰武縣水利技術(shù)推廣中心站，遼寧 彰武 123200）

1 水庫灌區(qū)現(xiàn)狀

彰武縣位于遼寧省的西北部，地處內(nèi)蒙古科爾沁沙地前沿，松遼平原的北端?？偯娣e3623.34 km2，總?cè)丝?1.5萬人，其中農(nóng)業(yè)人口約33.3萬人，農(nóng)業(yè)產(chǎn)值占工農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的63%，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟在國民經(jīng)濟中處于基礎(chǔ)和主導(dǎo)地位。氣候類型屬于北溫帶半干旱半濕潤大陸性季風(fēng)氣候，降雨時空分布不均，冬季嚴寒少雪，夏季炎熱多雨,具有旱澇交替、連續(xù)干旱的特點。多年平均降雨量506.6 mm，多年平均蒸發(fā)量1781 mm。全縣人均占有水資源量1167 m3，不足全國人均水資源占有量1/2；水資源量為3465 m3/hm2，不足全省的1/2，屬于資源型缺水地區(qū)，具有“十年九旱、水資源匱乏”的特點。對于這樣的地區(qū)，加強農(nóng)業(yè)灌溉基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與改造，走發(fā)展節(jié)水型農(nóng)業(yè)的路子，有效利用有限的水資源服務(wù)于農(nóng)業(yè)經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展顯得尤為重要。

截止2011年底彰武縣水庫灌區(qū)共10處，均為小型灌區(qū)。水庫灌區(qū)涉及10個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，總?cè)丝?1.31萬人，土地面積1414.1 km2，耕地面積4.93萬hm2。灌溉水源包括2座中型水庫和13座小型水庫，15座水庫總庫容6606.74萬m3，興利庫 3884.1 萬 m3。

灌區(qū)15座水庫目前均已完成除險加固，可正常蓄水。但由于受近期持續(xù)干旱的氣候條件影響，個別年份水庫蓄水量不足，持續(xù)干旱同時造成灌區(qū)地下水位下降，加之渠系老化、工程配套差、大水漫灌的灌溉方式等因素使灌溉用水量加大，灌區(qū)供水矛盾日益加劇。如何開源節(jié)流、有效利用水資源，緩解灌溉用水供需矛盾，發(fā)揮水庫正常的灌溉效益，已成為灌區(qū)一項迫切的任務(wù)。

1.1 水庫灌區(qū)灌溉面積現(xiàn)狀

彰武縣水庫灌區(qū)總設(shè)計灌溉面積0.62萬hm2，其中有效灌溉面積0.59萬hm2。灌區(qū)大多已運行40多年，多年來由于灌溉渠系工程老化失修，毀壞嚴重，造成實際灌溉面積逐年減少，灌區(qū)面積萎縮。目前灌區(qū)實際灌溉面積僅為0.38萬hm2，占灌區(qū)設(shè)計灌溉面積的60.93%，占有效灌溉面積的64.34%。灌區(qū)失灌面積0.21萬hm2，占灌區(qū)設(shè)計灌溉面積的33.77%，占有效灌溉面積的39.07%。

1.2 灌溉渠系工程現(xiàn)狀

10處水庫灌區(qū)共有各級灌溉渠道215條，長114.7 km,其中襯砌長40.6 km，配套建筑物704座，建筑物配套率80%。由于原設(shè)計標準低，后期維修養(yǎng)護差，經(jīng)過40多年的運行，灌溉行水頻繁，渠道老化失修現(xiàn)象嚴重：1）未襯砌渠道由于沖刷淤積造成渠道斷面變形，渠道與設(shè)計尺寸嚴重不符，實際過水?dāng)嗝媾c設(shè)計斷面相差最大達40%。2）襯砌渠道混凝土結(jié)構(gòu)斷裂、脫落、錯位，砌體結(jié)構(gòu)勾縫脫落，混凝土襯砌滑塌、錯位破損嚴重的面積占44%。經(jīng)實測，10處灌區(qū)各類渠道中，干渠襯砌率為40.95%，完好率為47%；支渠襯砌率為33.02%，完好率為45%；斗渠襯砌率為47.2%，完好率為40%。3）填方渠道渠堤斷面單薄，筑堤土質(zhì)差造成渠堤經(jīng)常沖毀，另外此類渠道一般沉陷嚴重，長期積水，甚至形成反坡，嚴重影響灌溉輸水能力。4）渠道防滲能力差。彰武縣地處內(nèi)蒙古科爾沁沙地前沿，灌區(qū)土質(zhì)大多為風(fēng)沙土，滲透性大，土質(zhì)渠道滲漏量大，而襯砌渠道由于質(zhì)量差，防滲效果不佳，造成灌區(qū)水量損失嚴重。

1.3 排水渠系工程現(xiàn)狀

彰武縣灌區(qū)排水渠道布置一般與區(qū)域農(nóng)田排水結(jié)合布置，分為干、支、斗三級排水體系。10處水庫灌區(qū)共有各級排水渠道128條，總長度147.7 km，配套建筑物148座，建筑物配套率20%。2011年底經(jīng)實測調(diào)查，全縣灌區(qū)147.7 km各級排水溝道基本都處于非正常運行狀態(tài)，主要表現(xiàn)為：1）溝道建設(shè)標準低且受近期干旱影響，未能進行有效地清淤，造成溝道淤積嚴重，排水能力降低嚴重，一般僅能達到設(shè)計排水流量的60%；2）渠系配套建筑物老化失修或配套不足，影響農(nóng)田作業(yè)和交通；3）部分排水溝道由于承泄河道淤積嚴重，河底高程與排水溝道出口高程，造成排水溝道排泄困難。

1.4 渠系建筑物現(xiàn)狀

渠系建筑物老化破損嚴重。彰武縣灌區(qū)工程建設(shè)受資金影響由來已久，歷次維修改造建設(shè)標準均不高，建筑物大多采用標號M5的漿砌石結(jié)構(gòu)，重要的建筑物也只是底板采用標號低于C20的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。調(diào)查發(fā)現(xiàn)灌區(qū)干、支渠道各種漿砌石結(jié)構(gòu)建筑物全部出現(xiàn)勾縫脫落以及程度不同的墻體斷裂傾斜，閘門破損，漏水嚴重，嚴重影響正常運行。原來設(shè)計修建的橋梁、涵洞等交通設(shè)施，承載能力、行車寬度等不能滿足實際需要，給群眾生活生產(chǎn)帶來嚴重的不便。

彰武縣全部水庫灌區(qū)渠系中均沒有量水設(shè)施，灌溉用水量只靠管理人員憑經(jīng)驗控制，常造成水量分配不均，嚴重影響群眾灌區(qū)灌溉的積極性，給水費征收也帶來極大的困難。

2 水庫灌區(qū)節(jié)水改造面臨的主要問題

水庫灌區(qū)在彰武縣農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)村經(jīng)濟中發(fā)揮和重要的作用，但由于“先天不足”和重視不夠，缺乏投入，灌區(qū)目前的現(xiàn)狀令人擔(dān)憂，存在許多亟待解決的問題。

2.1 工程老化壞損嚴重，灌溉技術(shù)落后

彰武縣中小型灌區(qū)渠道工程大多建于20世紀70年代，由于受當(dāng)時指導(dǎo)思想、技術(shù)力量、經(jīng)濟條件等因素影響，設(shè)計標準偏低，工程質(zhì)量差，后期雖然也經(jīng)過多次維修改造，但主要受投資影響未能完善，經(jīng)過40多年的運行，工程老化失修嚴重。2011年統(tǒng)計，全縣水庫灌區(qū)中渠系及建筑物基本能正常運行有60%，嚴重老化破損的占40%，急需改造。

灌區(qū)現(xiàn)有各級渠道114.7 km，已砌護40.6 km，襯砌率僅35.4%；襯砌后的渠道也都因凍脹出現(xiàn)了不同程度的破壞，完好率不足40%。由于渠道防滲率低，灌溉技術(shù)落后，節(jié)水灌溉技術(shù)尚未得到很好推廣。灌區(qū)基本上仍實行大水漫灌，每公頃灌溉用水高達 1.8×104～2.1×104m3，渠道及田間滲漏嚴重，水資源浪費嚴重。目前，灌區(qū)灌溉水利用系數(shù)只有0.40，單方水的糧食生產(chǎn)率不足1 kg，灌溉技術(shù)處于較低水平。

2.2 工程配套差，不能充分發(fā)揮效益

全縣灌區(qū)實際灌溉面積為0.375萬hm2，與有效灌溉面積相差0.208萬hm2，主要原因是工程配套差。根據(jù)歷次灌區(qū)更新改造設(shè)計資料分析，與設(shè)計指標相比，干支斗渠30%、配套建筑物35%沒有修建。另外已成灌區(qū)中灌溉支渠以上建筑物配套率80%，斗渠以下建筑物配套率只有20%。由于配套不全，在灌溉期間，部分地塊群眾靠扒口維持放水灌溉，跑水、漏水現(xiàn)象嚴重；排水溝系建筑物配套率為70%且淤積嚴重，排水不暢，汛期經(jīng)常造成田間長時間積水，形成漬澇，嚴重影響作物生長。

2.3 維修養(yǎng)護費用嚴重不足

2008年彰武縣水利局按照水管單位體制改革及《水利工程維修養(yǎng)護定額標準》、《定崗定員標準》對全縣水庫灌區(qū)進行測算，測算結(jié)果表明每年維修養(yǎng)護費用為430萬元，但根據(jù)地方財政狀況，現(xiàn)階段這些資金均需由征收水費解決。目前，全縣灌區(qū)水費統(tǒng)一征收標準為750元/hm2，平均每年可征收231.5萬元，只能滿足實際年維修養(yǎng)護費用的54%，工程老化失修現(xiàn)象日益加劇。同時750元/h2的水費僅為供水成本的60%，對合理利用水資源不足起調(diào)節(jié)作用，長期低價無償供水，不但使供水工程運行維護難以為繼，同時也導(dǎo)致嚴重的用水浪費不利于節(jié)約用水。

2.4 灌區(qū)管理存在的問題

彰武縣灌區(qū)管理組織除2座中型水庫控制的灌區(qū)成立專門的灌區(qū)管理所外，其他小型灌區(qū)均由所在鄉(xiāng)水利水保工作站管理。管理所和鄉(xiāng)水利站一般管理范圍為干支渠，支渠以下由所在的村委會管理。這種管理體制造成管理脫節(jié)，工程管護責(zé)任難以落實，形成多頭管理，運行機制不暢，促使灌區(qū)經(jīng)營狀況不佳。另外，目前灌區(qū)管理人員缺乏技術(shù)培訓(xùn)，管理設(shè)施、手段落后，新技術(shù)應(yīng)用少，已不適應(yīng)節(jié)水灌溉與現(xiàn)代化管理的需要，也影響工程效益的正常發(fā)揮。

針對文中電動汽車充電負荷的特性，選取了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法和指數(shù)平滑法進行電動汽車充電負荷的滾動預(yù)測。對選取的算法進行仿真分析，并結(jié)合充電負荷的日預(yù)測，比較兩者的誤差，得出滾動預(yù)測的精度要高于日預(yù)測的結(jié)論。

3 灌區(qū)節(jié)水改造措施

水庫灌區(qū)存在的問題嚴重影響其正常運行，水庫效益不能充分發(fā)揮，必須對其進行配套與改造建設(shè)，而面對水資源短缺，灌溉用水利用率低、供需矛盾日益加劇的現(xiàn)狀，灌區(qū)配套與改造必須建設(shè)堅持以節(jié)水增效為核心，通過全面實施節(jié)水改造與配套，提高灌溉水利用率，促進節(jié)約用水和水資源可持續(xù)利用。結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H情況，借鑒省內(nèi)外先進灌區(qū)的建設(shè)與管理經(jīng)驗，對彰武縣灌區(qū)節(jié)水改造措施提出以下幾點建議。

3.1 工程措施

根據(jù)彰武縣水庫灌區(qū)水源供水和灌排渠系的具體工程具體情況，擬對全縣水庫灌區(qū)進行灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造建設(shè)。采取工程措施主要包括對各級灌溉渠道改擴建并進行防滲襯砌、完善各級灌排渠系及配套建筑物。使各級渠道的襯砌率達到90%以上，恢復(fù)改造灌溉面積0.58萬hm2，保證灌區(qū)輸水通暢，建設(shè)節(jié)水型灌區(qū)。彰武縣水庫灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造建設(shè)內(nèi)容如下：

1）灌溉渠系工程建設(shè)。全縣水庫灌區(qū)擬改擴建干支斗渠275條，長171.7 km，配套建筑物1814座。其中：干渠10條，長16.7 km,配套建筑物264座；支渠21條，長 43.0 km，配套建筑物1030座；斗渠234條，長111.7 km，配套建筑物520座。干渠、支渠采用混凝土板襯砌，下設(shè)防滲層；斗渠、農(nóng)渠采用混凝土U型槽襯砌。

2）排水渠系工程建設(shè)。排水工程需要改造和新建排水溝道182條，長度217 km,配套建筑物460座。其中：干溝36條，長23 km，配套建筑物134座；支溝146條，長度194 km，配套建筑物326座。

3.2 技術(shù)措施

借鑒國內(nèi)水稻區(qū)先進的節(jié)水灌溉經(jīng)驗，結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H情況擬推廣應(yīng)用水稻淺濕調(diào)控灌溉和水稻旱育秧兩種節(jié)水灌溉技術(shù)措施。

1）水稻淺濕調(diào)控灌溉技術(shù)。主要是控制田間灌溉水層和土壤含水量對水稻進行灌溉。從田間土壤含水量下限（飽和含水量的80%左右）開始灌溉，每次灌溉至田面以上水層高約10 mm，這樣可以大量減少田間深層滲漏和棵間蒸發(fā)量，并能充分利用降水資源。采用該技術(shù)灌溉定額比常規(guī)灌溉定額可節(jié)省水30%以上[1]。

2）水稻旱育秧技術(shù)。水稻小秧采用旱育技術(shù)，可大量減少秧田用水，并為拋秧和淺水活棵打下基礎(chǔ)[2]。

3.3 農(nóng)藝措施

通過政府和市場宏觀調(diào)控手段，逐步調(diào)整傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)，適當(dāng)擴大高效優(yōu)質(zhì)節(jié)水作物種植比例，選用抗旱優(yōu)質(zhì)品種，合理改土施肥，改進機作制度，不斷完善秸稈還田、地膜覆蓋等保墑措施，科學(xué)灌水，推進高效農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

3.4 管理措施

長期以來，彰武縣水庫灌區(qū)推行的仍然是在計劃經(jīng)濟體制下形成的管理模式，無法適應(yīng)目前社會發(fā)展的要求。因此，灌區(qū)管理體制改革工作也是節(jié)水改造的重要的措施之一。

參照國內(nèi)外水利工程管理體制改革的典型經(jīng)驗，本著精干、高效、實用的原則，兩座中型水庫灌區(qū)建立“供水公司+用水協(xié)會+用水農(nóng)戶”的新型灌溉管理模式，其他小型水庫灌區(qū)建立“管理所+用水者協(xié)會+用戶”模式。

彰武縣水庫灌區(qū)全面完成配套與節(jié)水改造后，預(yù)測年可節(jié)水1312.5萬m3，可恢復(fù)失灌面積0.21萬hm2，糧食單產(chǎn)提高25%，達9900 kg/hm2，年增產(chǎn)糧食1143.75萬kg，經(jīng)濟效益和社會效益巨大。

［1］李承明，郜勇，譚世清，文華章.水稻淺濕節(jié)水灌溉技術(shù)［J］.墾殖與稻作，2001（S1）.

［2］付麗仙.水稻旱育秧技術(shù)［J］.云南農(nóng)業(yè)，2009（06）.