石津灌區(qū)農(nóng)業(yè)用水計(jì)量工作回顧與探討

□郭宗信

測(cè)流量水工作是灌區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉用水計(jì)量的主要手段，是灌區(qū)科學(xué)管理、合理調(diào)度灌溉水源的基礎(chǔ)，是實(shí)行計(jì)劃用水、按量收費(fèi)的依據(jù)，在灌區(qū)用水管理中起著重要作用。河北省石津灌區(qū)運(yùn)行歷經(jīng)60多年，為改善灌域內(nèi)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件和生態(tài)環(huán)境做出了貢獻(xiàn)。半個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，隨著灌區(qū)建設(shè)發(fā)展，用水管理和經(jīng)營(yíng)管理的逐步完善，測(cè)流量水工作也經(jīng)歷了從起步到成熟的歷程。

1949年，石津運(yùn)河灌區(qū)在京廣鐵路以西正式開(kāi)灌。運(yùn)行初期，農(nóng)業(yè)灌溉水費(fèi)實(shí)行以畝征費(fèi)，供水量不作精細(xì)計(jì)量。原河北省水利局1950年制定的《河北省灌溉渠道管理暫行章程草案》中規(guī)定，“水文測(cè)驗(yàn)，以原設(shè)計(jì)相印證，并注意研究輸水損耗、用水經(jīng)濟(jì)、及安定流速之問(wèn)題?！?/p>

1958年興建崗南水庫(kù)和黃壁莊水庫(kù)，同期灌區(qū)進(jìn)行了大規(guī)模擴(kuò)建，總干渠引水流量100m3/s，工程控制面積4144km2，耕地面積435萬(wàn)畝，受益范圍包括石家莊、邢臺(tái)、衡水3個(gè)市，14個(gè)縣（市、區(qū)），設(shè)計(jì)灌溉面積250萬(wàn)畝。隨著灌區(qū)擴(kuò)建，工程逐步配套完整，量水設(shè)施也逐步完善。1960年農(nóng)業(yè)灌溉開(kāi)始實(shí)行以量計(jì)征水費(fèi)，為滿足灌溉管理的要求，石津灌區(qū)加強(qiáng)了測(cè)流量水工作，建立了測(cè)流站網(wǎng)，制訂測(cè)流量水技術(shù)規(guī)章和制度，引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，在提高測(cè)流精度、簡(jiǎn)化測(cè)流方法等方面開(kāi)展了一系列工作。目前，灌區(qū)已形成比較完整的水情觀測(cè)體系，規(guī)范的觀測(cè)方法和制度，擁有一支專業(yè)的測(cè)流隊(duì)伍，農(nóng)業(yè)灌溉用水計(jì)量為灌區(qū)經(jīng)營(yíng)管理奠定了基礎(chǔ)。

1.合理設(shè)置測(cè)站，加強(qiáng)測(cè)站管理

1986年，為準(zhǔn)確掌握灌區(qū)渠首的引水流量，新建了總干渠一支測(cè)站以校核黃壁莊水文站的流量數(shù)據(jù)。至此，石津灌區(qū)構(gòu)成了完整的三級(jí)測(cè)站體系。包括一級(jí)測(cè)站7處，11個(gè)測(cè)流斷面；二級(jí)測(cè)站26處，48個(gè)測(cè)流斷面；三級(jí)測(cè)站2200余處。一級(jí)測(cè)站分布在總干渠的各配水樞紐,負(fù)責(zé)各干渠的水量調(diào)度與平衡，是管理所的分水點(diǎn)，適時(shí)對(duì)總干渠、干渠進(jìn)口的過(guò)水量進(jìn)行觀測(cè)，及時(shí)向管理局反饋信息，并按照其調(diào)度指令及時(shí)調(diào)配水；二級(jí)測(cè)站主要分布在干渠、分干渠上，負(fù)責(zé)管理所（站）內(nèi)部各灌溉站間的水量調(diào)度與平衡，是灌溉站（用水戶協(xié)會(huì)）的分水點(diǎn)，適時(shí)對(duì)干渠、分干渠和支渠進(jìn)水口的過(guò)水量進(jìn)行觀測(cè)，及時(shí)向管理所反饋信息，按其調(diào)度指令及時(shí)調(diào)配水；三級(jí)測(cè)站設(shè)在支、斗渠口，負(fù)責(zé)向支、斗渠配水，是用水村（用水小組）的分水點(diǎn)，適時(shí)對(duì)斗渠進(jìn)口的過(guò)水量進(jìn)行觀測(cè)，及時(shí)向灌溉站反饋信息，按其調(diào)度指令及時(shí)調(diào)配水，并為按水量征費(fèi)提供依據(jù)。

1989年灌區(qū)實(shí)行目標(biāo)管理責(zé)任制以來(lái)，為適應(yīng)內(nèi)部經(jīng)營(yíng)管理機(jī)制改革，對(duì)測(cè)站實(shí)行了統(tǒng)一管理與分級(jí)管理相結(jié)合的制度，明確一級(jí)測(cè)站為各基層單位的配水點(diǎn)，其水量是考核各基層單位用水管理的基本依據(jù)。管理局負(fù)責(zé)全灌區(qū)的測(cè)站統(tǒng)一管理，并直接負(fù)責(zé)一級(jí)測(cè)站的技術(shù)管理，二級(jí)測(cè)站和三級(jí)測(cè)站根據(jù)行政隸屬關(guān)系，由管理所（站）和灌溉站實(shí)行分級(jí)管理。測(cè)站實(shí)行定崗定員制度，一級(jí)測(cè)站配備管理工2名，二級(jí)測(cè)站配備管理工1～2名，三級(jí)測(cè)站由水管員負(fù)責(zé)，根據(jù)工作量大小，實(shí)行一人一站或一人多站的管理辦法，測(cè)站人員要求相對(duì)穩(wěn)定。

2.引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備，推廣高新技術(shù)

本著“準(zhǔn)、精、簡(jiǎn)”的量水原則，灌區(qū)各級(jí)測(cè)站因地制宜地采用了不同的測(cè)流方法和設(shè)備，常用的測(cè)流方法有流速儀測(cè)流法、水工建筑物量水法、標(biāo)準(zhǔn)斷面水位流量關(guān)系法、浮標(biāo)測(cè)流法、特設(shè)量水設(shè)備法等。為了準(zhǔn)確掌握渠道流量變化，石津灌區(qū)注重了解國(guó)內(nèi)量水技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)，引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)設(shè)備。灌區(qū)一級(jí)測(cè)站和二級(jí)測(cè)站使用的量水儀器有LS-25型流速儀、LS-68型流速儀、LS-2型便攜式流速儀等。1980年開(kāi)始主要測(cè)站安裝了SW-40型自記水位計(jì)，DS-3型電傳水位計(jì)，較完整地掌握有關(guān)測(cè)流斷面的水位流量變化過(guò)程。

石津灌區(qū)被水利部列為信息化建設(shè)試點(diǎn)單位后，2002年開(kāi)始加大管理設(shè)施和信息化資金投入，水情觀測(cè)設(shè)備逐步向自動(dòng)化、智能化、信息化方向發(fā)展。開(kāi)發(fā)了灌區(qū)水情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、灌區(qū)計(jì)算機(jī)通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、灌區(qū)數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)、灌區(qū)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)及GIS工程管理系統(tǒng)、灌區(qū)水信息管理系統(tǒng)、水費(fèi)征收和水務(wù)公開(kāi)管理系統(tǒng)、電子政務(wù)與辦公自動(dòng)化系統(tǒng)等。灌區(qū)水情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括總干渠和4條干渠的水位（流量）監(jiān)測(cè)，共建有監(jiān)測(cè)站20處，監(jiān)測(cè)點(diǎn)60個(gè)，監(jiān)測(cè)調(diào)度中心1處，分中心13處，引進(jìn)了差式超聲流量計(jì)、多普勒式超聲流量計(jì)、電磁式流量計(jì)、預(yù)制堰槽式流量計(jì)及電子水尺等智能型流量、水位觀測(cè)儀器。灌區(qū)水情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)全面反映灌區(qū)的動(dòng)態(tài)水情，實(shí)現(xiàn)水情信息的實(shí)時(shí)采集與上報(bào)，為灌溉用水調(diào)度決策提供支持。

3.建立規(guī)章制度，制訂技術(shù)規(guī)范

為滿足灌溉管理要求，做到渠道水量“穩(wěn)、準(zhǔn)、清”，灌區(qū)在建立測(cè)流站網(wǎng)的同時(shí)制訂并完善了流量觀測(cè)的規(guī)章制度和技術(shù)規(guī)范。規(guī)章制度方面，在原有制度基礎(chǔ)上，2015年重新修訂完善了《石津灌區(qū)管理局供水實(shí)施工作細(xì)則》、《石津灌區(qū)供（用）管理辦法》和《管閘測(cè)流人員崗位行為準(zhǔn)則》，明確提出水量調(diào)度實(shí)行“統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)，分級(jí)管理，水權(quán)集中，專職調(diào)配”的工作制度；對(duì)放水操作規(guī)程、水量調(diào)度、水量觀測(cè)、資料整理等工作做了具體規(guī)定，建立了測(cè)站人員崗位責(zé)任制，規(guī)范了測(cè)流人員行為準(zhǔn)則；技術(shù)規(guī)范方面，制訂了適于灌溉渠系量水的 “流速儀測(cè)流操作規(guī)程”、“浮標(biāo)測(cè)流操作規(guī)程”、“水工建筑物量水率定方法”、“標(biāo)準(zhǔn)斷面水位流量關(guān)系率定方法”等技術(shù)規(guī)則，提出了適于灌溉渠系中不同測(cè)驗(yàn)方法的內(nèi)控精度指標(biāo)和誤差檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。

4.開(kāi)展業(yè)務(wù)培訓(xùn)，提高人員素質(zhì)

灌區(qū)每年舉辦1～2期量水技術(shù)業(yè)務(wù)培訓(xùn)班，對(duì)各測(cè)站的業(yè)務(wù)骨干進(jìn)行輪訓(xùn)。多年來(lái)，針對(duì)職工隊(duì)伍更替，新職工業(yè)務(wù)生疏的情況，灌區(qū)自編教材，采用統(tǒng)一與分散相結(jié)合的培訓(xùn)方式，對(duì)測(cè)流人員分期分批分層次地進(jìn)行業(yè)務(wù)培訓(xùn)，以提高測(cè)流人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)和技術(shù)水平。在思想上，樹(shù)立以渠為家的思想，正確貫徹執(zhí)行上級(jí)有關(guān)方針政策和規(guī)定，做到遵紀(jì)守法，不謀私利，文明管水，科學(xué)配水；在業(yè)務(wù)上，學(xué)習(xí)并掌握有關(guān)技術(shù)規(guī)程規(guī)范，掌握量水技術(shù)，對(duì)于常用的測(cè)流量水方法，要求每個(gè)測(cè)流人員都能做到熟練操作，并掌握量水儀器設(shè)備的使用和維修保養(yǎng)。

在進(jìn)行業(yè)務(wù)培訓(xùn)的同時(shí)，定期開(kāi)展測(cè)流量水技能競(jìng)賽、評(píng)選先進(jìn)等活動(dòng)，鼓勵(lì)職工搞小革新、小創(chuàng)造，撰寫(xiě)學(xué)術(shù)論文。通過(guò)競(jìng)賽評(píng)選優(yōu)勝單位、先進(jìn)個(gè)人，激發(fā)測(cè)流人員的工作積極性，提高測(cè)流量水技術(shù)水平。1994年，反應(yīng)石津灌區(qū)量水技術(shù)成果的論文《渠系量水建筑物流量公式的逐步圖解法》參加了在北京舉辦的“第一屆國(guó)際水利量測(cè)技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)”，并榮獲1997年“全國(guó)水利系統(tǒng)首屆青年學(xué)術(shù)交流會(huì)優(yōu)秀論文獎(jiǎng)”；在2006年舉行的第三屆全國(guó)水利行業(yè)職業(yè)技能競(jìng)賽上,由石津灌區(qū)管理局選派的2名選手參加了決賽，最后分獲第8名、第9名的好成績(jī)，被水利部授予為“全國(guó)水利技術(shù)能手”稱號(hào)。

5.整編測(cè)流資料，確保成果質(zhì)量

1990年以來(lái)，隨著灌區(qū)目標(biāo)管理責(zé)任制的實(shí)行和水費(fèi)價(jià)格的調(diào)整，對(duì)流量數(shù)據(jù)的精度要求愈來(lái)愈高。因此，在灌區(qū)量水工作中，注意加強(qiáng)實(shí)測(cè)過(guò)程的規(guī)范化操作，開(kāi)展了提高量水精度的實(shí)驗(yàn)研究，開(kāi)發(fā)研制了“測(cè)流量水?dāng)?shù)據(jù)整編”軟件，并嵌入到“石津灌區(qū)信息化管理系統(tǒng)”，大大提高了資料整編技術(shù)水平。建立了測(cè)站測(cè)流資料整編工作制度，在灌溉結(jié)束后，組織有關(guān)人員統(tǒng)一進(jìn)行資料整編。通過(guò)整編，客觀科學(xué)地反映渠系流量過(guò)程，為灌區(qū)的內(nèi)部經(jīng)營(yíng)管理考核辦法的落實(shí)提供了考核依據(jù)，對(duì)提高灌區(qū)水的利用率、增加灌區(qū)效益起到了促進(jìn)作用。

6.加強(qiáng)學(xué)術(shù)交流，提高技術(shù)水平

1993年5月，石津灌區(qū)管理局參與籌建了中國(guó)水利學(xué)會(huì)灌區(qū)量測(cè)技術(shù)學(xué)組。組織開(kāi)展灌區(qū)量水技術(shù)與設(shè)備的研究開(kāi)發(fā)與交流推廣工作，先后參與組織中國(guó)水利水電科學(xué)研究院、武漢大學(xué)、西北農(nóng)林科技大學(xué)等科研單位和大專院校的專家完成簡(jiǎn)易量水檻、長(zhǎng)喉道量水槽、智能型旋杯式流速儀、U渠道拋物線型量水槽、LM-1明渠流量計(jì)等量水儀器設(shè)備的的研制開(kāi)發(fā)或引進(jìn)試驗(yàn)；參與組織全國(guó)性灌區(qū)量水技術(shù)研討會(huì)、培訓(xùn)班等學(xué)術(shù)活動(dòng)，組織出版論文集,編輯刊發(fā)學(xué)組內(nèi)部刊物《灌區(qū)量測(cè)技術(shù)通訊》，交流和推廣先進(jìn)的量水技術(shù)和設(shè)備，促進(jìn)了我國(guó)灌區(qū)量水技術(shù)和設(shè)備的發(fā)展。

2000年開(kāi)始，石津灌區(qū)管理局參與了我國(guó)第一部農(nóng)田灌溉量水的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《灌溉渠道系統(tǒng)量水規(guī)范》的編制工作，灌區(qū)多年積累的各類量水方法的操作規(guī)程和誤差控制標(biāo)準(zhǔn)大部分收錄進(jìn)了規(guī)范。2008年3月，《灌溉渠道系統(tǒng)量水規(guī)范》（GB/T21303-2007）由國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局和中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)發(fā)布實(shí)施，該規(guī)范填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)灌溉渠道系統(tǒng)量水方面的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)空白，為我國(guó)灌溉渠道系統(tǒng)量水規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工驗(yàn)收、運(yùn)行維護(hù)及管理評(píng)價(jià)提供了依據(jù)。

7.對(duì)加強(qiáng)灌區(qū)量水工作的探討

2014年開(kāi)始實(shí)施的河北省地下水綜合治理試點(diǎn)項(xiàng)目，涉及石津灌區(qū)渠灌面積60余萬(wàn)畝的提升與復(fù)灌，治理灌區(qū)支渠以下末級(jí)渠道2200km，填補(bǔ)了長(zhǎng)期以來(lái)灌區(qū)末級(jí)渠系投入的空白，灌區(qū)節(jié)水灌溉面積由原來(lái)的不足5萬(wàn)畝發(fā)展到近70萬(wàn)畝，將有效促進(jìn)灌區(qū)工程整體效益的發(fā)揮。南水北調(diào)配套工程建設(shè)已基本完工，通過(guò)石津干渠向滄州、衡水供水指日可待，石津灌區(qū)將實(shí)現(xiàn)供水常態(tài)化，這對(duì)三級(jí)測(cè)站的水計(jì)量工作和灌區(qū)水情監(jiān)測(cè)的自動(dòng)化程度提出了更高的要求。因此今后灌區(qū)量水工作應(yīng)著重以下兩方面的工作。

7.1 逐步規(guī)范末級(jí)渠系測(cè)流方法，因地制宜選用計(jì)量設(shè)施

石津灌區(qū)第三級(jí)測(cè)站由灌溉站（用水戶協(xié)會(huì)）負(fù)責(zé)管理，這一級(jí)測(cè)站的測(cè)流方法多采用浮標(biāo)測(cè)流法，部分測(cè)站的測(cè)流渠段順直長(zhǎng)度不足30m，斷面尺寸不規(guī)則，加之水位不穩(wěn)，測(cè)流成果精度往往難以保障。因此實(shí)行了供用水雙方共同測(cè)流的方法，互相簽字確認(rèn)測(cè)流成果，以保證其公正性。

目前市場(chǎng)上的水位流量計(jì)量?jī)x器設(shè)備類型繁多，性能、價(jià)格差異較大。特別是灌區(qū)的末級(jí)渠道規(guī)模較小，數(shù)量多、運(yùn)行時(shí)間較短，一些儀器投資大，安裝、使用、管理不方便。因此，建議正在灌區(qū)實(shí)施的地下水超采綜合治理的地表水項(xiàng)目在選擇計(jì)量設(shè)施時(shí)，應(yīng)該選擇安裝方便、造價(jià)低廉、操作簡(jiǎn)單、抗干擾能力強(qiáng)的計(jì)量設(shè)施。隨著灌區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施改善，灌區(qū)用水條件將進(jìn)一步改善，田間配水渠道也將趨于標(biāo)準(zhǔn)化，發(fā)展裝配式、便攜式量水設(shè)備，將是灌區(qū)田間量水技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。

7.2 加速實(shí)現(xiàn)水情監(jiān)測(cè)自動(dòng)化

隨著灌區(qū)管理水平的不斷提高，過(guò)去人工量測(cè)、調(diào)控的方法已難以滿足灌區(qū)現(xiàn)代化管理的需求。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和遙測(cè)設(shè)備的不斷完善，使得數(shù)據(jù)傳輸更加便捷，也為灌區(qū)量水自動(dòng)化提供了條件。因此自動(dòng)化量測(cè)和調(diào)控必將成為灌區(qū)用水管理和決策的主流趨勢(shì)。對(duì)于骨干渠系，結(jié)合水工建筑物的新建或改造，采用性能優(yōu)越的傳感器與處理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)水情、工情的自動(dòng)量測(cè)；對(duì)于田間量水，直讀式儀表是量水的發(fā)展方向。在信息傳輸方面，可通過(guò)有線、無(wú)線或公網(wǎng)將渠道水情、工情監(jiān)測(cè)信息傳入調(diào)度中心，通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬，實(shí)現(xiàn)整個(gè)灌區(qū)輸水的自動(dòng)量測(cè)和控制。特別是隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，灌區(qū)量測(cè)系統(tǒng)可逐步走向開(kāi)放，與整個(gè)地區(qū)、流域的水資源調(diào)配系統(tǒng)和管理信息系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，從而實(shí)現(xiàn)區(qū)域用水管理的信息化、自動(dòng)化和智能化，提高整個(gè)灌區(qū)的自動(dòng)化水平?！?/p>