都江堰灌區(qū)節(jié)水改造與現(xiàn)代化建設(shè)思路探討

李德幸，韓 映，彭建成

(四川省都江堰管理局，四川 都江堰，611830)

節(jié)水工作

都江堰灌區(qū)節(jié)水改造與現(xiàn)代化建設(shè)思路探討

李德幸，韓 映，彭建成

(四川省都江堰管理局，四川 都江堰，611830)

本文從對都江堰灌區(qū)的發(fā)展歷程、節(jié)水改造取得的效益和目前存在的問題著手，分析了下一步灌區(qū)建設(shè)的思路和對策，讓灌區(qū)真正實現(xiàn)從粗放式管理逐漸轉(zhuǎn)向精細化管理，通過一系列的工程硬件建設(shè)和管理制度等軟件完善，進一步提高灌區(qū)管理水平，促使灌區(qū)上檔升級，為國民經(jīng)濟和社會發(fā)展做出更大的貢獻。

1 都江堰灌區(qū)發(fā)展簡況

都江堰創(chuàng)建于公元前256年，是一座歷史悠久的特大型水利灌溉工程，它以其歷史跨度大、工程規(guī)模大、科技含量大、灌區(qū)范圍大、社會效益大的特點享譽中外。

都江堰的創(chuàng)建，在岷江的治理上成功實現(xiàn)了兩個跨越：一是從防洪到灌溉的跨越，二是從除水害到興水利的跨越。在2000多年的歷史跨越中，歷代治蜀者和灌區(qū)人民都非常重視對都江堰的管理與維護，并在長期的治水實踐中總結(jié)出了“乘勢利導(dǎo)，因時制宜”的治水原則和“三字經(jīng)”、“六字訣”、“八字格言”等豐富的治水經(jīng)驗，創(chuàng)造出了榪槎、竹籠、羊圈、干砌卵石等傳統(tǒng)工程技術(shù)，形成了具有都江堰特色的水利管理體制與制度，充分顯示了我國古代人民的聰明智慧和創(chuàng)造才能，開創(chuàng)了我國古代科學(xué)治水的先河。同時，都江堰還以其科學(xué)的營構(gòu)創(chuàng)造出了人與自然和諧共存的水文化范例，為人們提供了高質(zhì)量的生存環(huán)境與生態(tài)環(huán)境，成都平原從此“水旱從人”、“沃野千里”，被譽為“天府之國”。

至1949年，都江堰灌區(qū)有效灌溉面積18.8萬hm2(282萬畝)。建國后，通過一系列的渠系合并、改造，灌區(qū)“三穿龍泉山”，將岷江水引進了龍泉山以東的川中丘陵區(qū)，至1960年代末期，灌區(qū)灌面發(fā)展到45.27萬hm2(679萬畝)。由于灌區(qū)灌面的擴大，灌區(qū)用水矛盾更加突出，僅靠渠首自然分水已不能滿足灌區(qū)的發(fā)展需要，經(jīng)過水利部批準(zhǔn)，于1974年在都江堰渠首魚嘴斷面建成了外江攔河閘，有效地解決了當(dāng)時灌區(qū)日益突出的用水矛盾。

由于灌區(qū)的發(fā)展主要在上世紀(jì)50～70年代，工程標(biāo)準(zhǔn)低，技術(shù)落后，大部分工程均為“三邊工程”，建成后雖然及時發(fā)揮了效益，但運行多年來險情不斷發(fā)生，管理難度不斷加大。在1990年完成的水利工程老化調(diào)查中，都江堰水利工程被水利部定為“二級老損工程”。為更好地發(fā)揮都江堰水利工程綜合功能，使其真正永葆青春、造福于民，從1986年開始，四川省財政每年安排1100萬元省級財政資金用于都江堰水利工程的擴(改)建工作，至1993年底，灌區(qū)有效灌溉面積達66.87萬hm2(1003萬畝)。

在水利部及中央相關(guān)部門的大力支持下，從1996年開始，灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造工作正式拉開序幕。2001年，水利部正式批復(fù)了《都江堰灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造規(guī)劃報告》，在中央、省級財政的大力支持下，通過各級地方政府和水利工程管理單位的共同努力，灌區(qū)病險工程逐步得到改造，灌區(qū)各級渠道的過水能力明顯提高，灌區(qū)工程的抗洪能力得以加強，至2011年底，灌區(qū)有效灌溉面積達69.0萬hm2(1035萬畝)。目前，灌區(qū)有效灌溉面積為69.33萬hm2(1040萬畝)。

2006年，都江堰渠首的調(diào)節(jié)水源工程——紫坪鋪水庫建成并投入運行。水庫總庫容為11.12億m3,設(shè)計庫容為9.98億m3，興利庫容為7.74億m3。紫坪鋪水庫有效地解決了岷江的防洪問題和灌區(qū)的用水緊張矛盾，在近年來的防洪和抗旱工作中，發(fā)揮了重要的作用。

2 節(jié)水改造效益及對灌區(qū)社會經(jīng)濟發(fā)展的影響

2.1 灌區(qū)節(jié)水改造效益

通過近20年的節(jié)水改造項目的實施，灌區(qū)工程狀況明顯改觀，灌溉水利用系數(shù)、灌區(qū)工程運行安全保證率等得到明顯提高。主要體現(xiàn)在以下方面。

2.1.1 提高了灌區(qū)輸供水的保證率。節(jié)水改造實施以來，新增灌面2.03萬hm2(30.49萬畝)，改善灌面11.20萬hm2(168萬畝)，確保了灌區(qū)糧食作物的適時栽插和充分灌溉，促進了灌區(qū)糧食增產(chǎn)，使項目直接受益區(qū)畝均糧食產(chǎn)量提高21.9%，農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力提高58.1%。

2.1.2 減少了輸水損失，有效節(jié)約了水資源，降低了農(nóng)民負擔(dān)。全灌區(qū)灌溉水利用系數(shù)由0.432提高到0.50，已整治渠道水利用系數(shù)均值達到0.9以上，灌水周期由30天縮短為20天，受益區(qū)畝次平均用水量下降17.7%，年增節(jié)水能力8.81億m3以上。部分實行計量供水的灌區(qū)，減輕農(nóng)民水費支出約10元/畝。

2.1.3 增加了抗御自然災(zāi)害的能力。通過續(xù)建配套與節(jié)水改造，灌區(qū)重點“卡脖子”、病險工程得到了徹底整治，滲漏、滑坡等病險工程得到有效治理，提高了渠道的防洪標(biāo)準(zhǔn)，灌區(qū)險工、險段工程事故率降低，節(jié)約了搶險的人力、物力和經(jīng)費開支，減輕了防汛壓力，降低了病險工程的運行維護費用。經(jīng)評估，新增減災(zāi)能力約3500萬元。

2.1.4 提高了灌區(qū)水利信息化水平，增強了水利現(xiàn)代化管理能力。通過灌區(qū)工程的規(guī)劃和改造，以計算機和網(wǎng)絡(luò)為核心的信息技術(shù)得以在都江堰全面引入并迅速發(fā)展。尤其近幾年來，先后建成了灌區(qū)廣域網(wǎng)、水位遙測系統(tǒng)、“都江堰渠首水情水質(zhì)監(jiān)測及調(diào)度決策支持系統(tǒng)”等，大大地提高了對灌區(qū)水資源實施科學(xué)調(diào)度和優(yōu)化配置的能力。灌區(qū)水利現(xiàn)代化建設(shè)已經(jīng)逐步進入了科學(xué)、系統(tǒng)的軌道。

2.1.5 灌區(qū)改造促進了灌區(qū)體制改革，加大了灌區(qū)民主化管理程度。都江堰灌區(qū)于2001年開始，在灌區(qū)范圍內(nèi)進行農(nóng)民用水戶協(xié)會試點，并于2003年在灌區(qū)全面開展。通過建立法人實體協(xié)會，建立、健全規(guī)章制度，讓用水戶參與供水、日常管理、工程維護建設(shè)和收費等，強化了灌區(qū)的民主化管理制度。目前已建立了用水戶協(xié)會480個,管理灌溉面積23.01萬hm2(345.14萬畝)，管理末級渠道1.02萬km。

2.2 對灌區(qū)社會經(jīng)濟發(fā)展的影響

2.2.1 灌區(qū)灌面不斷擴大，穩(wěn)定了四川的糧食生產(chǎn)，為四川省國民經(jīng)濟全面發(fā)展和社會穩(wěn)定奠定了堅實的基礎(chǔ)。建國初期，灌區(qū)灌面僅涉及成都平原范圍的10縣18.8萬hm2(282萬畝)，至1993年底，灌區(qū)灌面擴大到6市34縣(市、區(qū))的69.0萬hm2(1003萬畝)，地跨岷江、沱江、涪江流域。目前灌區(qū)灌面為7市37縣的69.33萬hm2(1040萬畝)。灌區(qū)灌面的擴大，使大部分原來靠天吃飯的非灌區(qū)成為了旱澇保收的“天府之國”的重要組成部分。

2.2.2 通過節(jié)水改造項目的實施，灌區(qū)灌溉水利用系數(shù)大大提高，節(jié)約的水量一部分用于擴大灌區(qū)的用水，另一部分用于灌區(qū)工業(yè)化和城市化的用水需要，還進一步提高了灌區(qū)生態(tài)及環(huán)境用水的保證率。灌區(qū)節(jié)水改造初期，都江堰灌區(qū)的灌溉水利用系數(shù)為0.432,按照規(guī)劃要求，節(jié)水改造全部項目完成后，灌區(qū)灌溉水利用系數(shù)將提高到0.558。通過對2011年的全國水利普查的成果數(shù)據(jù)進行分析，采用首尾綜合法計算得出2011年底都江堰灌區(qū)灌溉水利用系數(shù)已達0.477，再根據(jù)近幾年灌區(qū)工程進一步得到改造后實際節(jié)約的毛用水量推算，目前灌區(qū)的灌溉水利用系數(shù)為0.5。按灌區(qū)農(nóng)業(yè)凈用水量28億m3/年計，灌區(qū)節(jié)水改造前需毛用水量64.81億m3/年，而目前僅需毛用水量56億m3/年，節(jié)約水量達8.81億m3/年。近年來，灌區(qū)內(nèi)工業(yè)化、城市化進程不斷加大，城市生活及工業(yè)用水量不斷增加，灌區(qū)節(jié)水改造正好滿足了這一增加需求。據(jù)統(tǒng)計，從2000年至2014年底，灌區(qū)生活及工業(yè)用水供水量由8.85億m3/年增加到12.23億m3/年，增加供水3.38億m3/年，環(huán)境供水量由10億m3/年增加至16.71億m3/年，增加了6.71億m3/年(此水量為計劃供水量)。

表1 都江堰灌區(qū)2008～2011年實際取用水量對照

年份取水量(億m3)用水量(億m3)農(nóng)業(yè)非農(nóng)業(yè)用水工業(yè)生活生態(tài)及環(huán)境小計合計200810713321626877027943832704820091138230822708013432450375852010116503680275806306241367823201111187292728384134946147541

2.2.3 灌區(qū)內(nèi)國民經(jīng)濟高速發(fā)展，人民生活水平及生活品質(zhì)進一步提升。通過灌區(qū)的節(jié)水改造，水利工程的效益進一步有效發(fā)揮，都江堰灌區(qū)成為了四川省工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)最發(fā)達、經(jīng)濟最繁榮的地區(qū)，灌區(qū)以全省5.9%的耕地提供了全省30%的商品糧，確保了四川的糧食安全穩(wěn)定。灌區(qū)內(nèi)生產(chǎn)總值近萬億元(其中農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值近900億元)，占全省的一半，工業(yè)產(chǎn)值占全省的50%，人均收入30905元，為全省人均收入的1.45倍；糧食總產(chǎn)量873.2萬t，占全省27.1%，農(nóng)民人均純收入6003元，是全省的1.17倍；成都市屬20個縣(市、區(qū))農(nóng)業(yè)耕地的84%，均由都江堰水利工程提供灌溉；四川省的重要城市，如成都、新興電子城綿陽、重工業(yè)城市德陽等都位于灌區(qū)之內(nèi)；四川省十強縣中，有9個在都江堰灌區(qū)。

2.2.4 灌區(qū)工程改造成果明顯，為建設(shè)生態(tài)型、綠色環(huán)保型社會奠定了基礎(chǔ)。通過節(jié)水改造項目的實施，原先破爛不堪的水利工程面貌煥然一新，渠道的過流能力增大，灌溉用水保證率上升，工程的抗洪減災(zāi)能力明顯提高；通過結(jié)合節(jié)水改造工程措施對渠道兩岸進行綠化、香化，加之灌區(qū)渠網(wǎng)進一步完善，除冬春歲修期外，渠道常年均保持生態(tài)過流，灌區(qū)人民的生活品質(zhì)明顯提升；病險工程改造后，部分人群密集地段增設(shè)了安全防護措施，人畜在水利工程附近活動的安全性進一步提升，人、水活動及自然環(huán)境更加和諧，民生基礎(chǔ)更加鞏固。

2.2.5 水利工程硬件改善，水利工程管理運行更加方便，運行管理費用更加優(yōu)化，進一步改善了水管單位的生存與發(fā)展條件。都江堰灌區(qū)節(jié)水改造分三片進行，一是人民渠高速水道，包括人民渠一處灌區(qū)和人民渠二處灌區(qū)；二是東風(fēng)渠高速水道，包括東風(fēng)渠管理處灌區(qū)和黑龍灘、龍泉山灌區(qū)；三是外江灌區(qū)工程。其中，改造重點是人民渠、東風(fēng)渠兩條高速水道。通過對灌區(qū)工程的節(jié)水改造，重點“卡脖子”、病險渠段得到治理，渠道過水能力得以改善，工程運行事故率明顯降低，灌區(qū)運行維護成本明顯減少，灌區(qū)糧食產(chǎn)量穩(wěn)步提高，水管單位的灌溉效益更加穩(wěn)定。同時，隨著灌區(qū)城市化和工業(yè)化的發(fā)展，對水管單位轉(zhuǎn)變觀念及運行機制轉(zhuǎn)變的要求更加迫切，水管單位及時適應(yīng)這種變化，及時調(diào)整思路，以農(nóng)業(yè)供水為基礎(chǔ)，利用有利條件大力發(fā)展灌區(qū)生活及工業(yè)、生態(tài)環(huán)保供水、水電站等多種經(jīng)營，以水養(yǎng)水，補償僅靠農(nóng)田供水無法維持水管單位生存的不足，有條件的地方，努力爭取參與地方自來水廠生產(chǎn)建設(shè)投資，把有限的水利資源轉(zhuǎn)化為水利資本，使水管單位真正走上良性運行的軌道。

2.2.6 灌區(qū)工程安全性提高，供水保證率提高，用水戶參與管理的積極性提高，對提高灌區(qū)群眾的綜合素質(zhì)起到了促進作用。都江堰水利工程實行專業(yè)管理與群眾管理相結(jié)合的管理模式，支渠口以上的干渠及分干渠由省直專業(yè)水利工程管理機構(gòu)管理，支渠口以下、斗渠口以上的渠道由各縣(市、區(qū))水務(wù)局及其相應(yīng)的管理機構(gòu)負責(zé)管理，斗渠口以下的田間末級渠系由群眾組織管理。結(jié)合灌區(qū)管理體制改革，灌區(qū)鼓勵受益區(qū)群眾按程序組成灌區(qū)用水戶協(xié)會參與田間末級渠系的管理和田間用水管理，以確保工程效益的正常發(fā)揮。目前，灌區(qū)內(nèi)已正式成立農(nóng)民用水戶協(xié)會480個，由用水戶協(xié)會管理的面積為23.01萬hm2(345.14萬畝)。有了灌區(qū)用水戶協(xié)會的參與管理，灌區(qū)的用水意愿及意圖更能及時向上游水利工程管理機構(gòu)傳遞，灌區(qū)節(jié)約用水意識也能通過用水戶協(xié)會真正傳達并落實到每一個用水戶，對全社會形成節(jié)水共識建立了結(jié)構(gòu)支撐，進一步培養(yǎng)并提高了灌區(qū)群眾參與管理的能力和綜合素質(zhì)。

2.2.7 為實現(xiàn)規(guī)劃的毗河灌區(qū)提供了水源保障。節(jié)水改造工程的逐步實施，加上上游紫坪鋪水庫的建成投入使用，使都江堰灌區(qū)的可用水資源更加豐富，規(guī)劃的毗河灌區(qū)逐漸成為了現(xiàn)實。2014年，毗河擴灌工程正式上馬，經(jīng)水利部批復(fù)的都江堰毗河擴灌區(qū)設(shè)計灌面為22.2萬hm2(333萬畝)。至此，都江堰灌區(qū)的設(shè)計灌溉面積達到101.27萬hm2(1519萬畝)，在四川省國民經(jīng)濟和社會發(fā)展中的地位和作用將愈加明顯和重要。3 存在的問題及現(xiàn)代化建設(shè)思路探討

3.1 灌區(qū)節(jié)水改造完成后還存在的問題

3.1.1 因受投資額限制，灌區(qū)仍有部分骨干渠道未列入規(guī)劃而無法得以整治。

3.1.2 受地方財力所限，灌區(qū)末級渠系改造還任重而道遠。

3.1.3 因灌區(qū)節(jié)水改造周期太長，加之受經(jīng)費限制，節(jié)水改造工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)普遍偏低，當(dāng)規(guī)劃內(nèi)項目實施完成時，最早實施的部分項目已經(jīng)開始老化，新的險情和事故開始產(chǎn)生，新一輪的工程整治難以避免。

3.1.4 灌區(qū)工程維修養(yǎng)護經(jīng)費難以落實，渠道淤積、工程局部損毀等得不到及時治理，會對渠道的過水能力產(chǎn)生較大的影響，工程效益難以持續(xù)發(fā)揮。

3.1.5 目前灌區(qū)改造設(shè)計目標(biāo)僅僅體現(xiàn)在恢復(fù)渠道過流能力，大水漫灌的粗放式管理模式仍難以改變，就現(xiàn)有的硬件實施難以滿足計劃用水、計量供水等精細化管理的目標(biāo)。

3.1.6 就灌區(qū)供水方式而言，水量的循環(huán)反復(fù)利用，水質(zhì)的好壞，特別是農(nóng)業(yè)灌溉水質(zhì)對農(nóng)田土壤的影響缺少數(shù)據(jù)支撐。

3.2 灌區(qū)現(xiàn)代化建設(shè)的思路探討

3.2.1 加大灌區(qū)工程改造的硬件建設(shè)。進一步加大、加快灌區(qū)剩余骨干工程及末級渠系更新改造的力度，完善灌區(qū)工程的計量供水功能，加大灌區(qū)信息化工程建設(shè)投入力度，完善灌區(qū)受益區(qū)農(nóng)田土壤墑情、氣象水文資料、種植結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)采集平臺，為真正實現(xiàn)灌區(qū)計劃用水、計量用水等精細化管理提供數(shù)據(jù)支撐。

3.2.2 建立并落實灌區(qū)維修養(yǎng)護投入機制。落實灌區(qū)維修養(yǎng)護是維持灌區(qū)水利工程簡單再生產(chǎn)，保證灌區(qū)管理單位可持續(xù)發(fā)展的重要手段，也是進一步落實管養(yǎng)分離，加快水管單位體制改革的必要措施。目前，灌區(qū)管理單位所收農(nóng)業(yè)水費僅為供水成本的30%不到，難以維持水利工程的正常運行，雖經(jīng)水管單位轉(zhuǎn)變思路，開拓財源，發(fā)展了部分生活、工業(yè)、生態(tài)及環(huán)保供水以及水電站經(jīng)營等綜合經(jīng)營項目，但也僅僅是彌補了運行管理人員的部分管理運行費用，難以承受灌區(qū)水利工程高額的維修養(yǎng)護費用。而作為以農(nóng)田灌溉為主的灌區(qū)水利工程，既承擔(dān)農(nóng)田灌溉的準(zhǔn)公益任務(wù)，同時承擔(dān)灌區(qū)排澇和防洪的雙重公益任務(wù)，其工程維修養(yǎng)護費用應(yīng)視具體情況分別由中央、省、市、縣等多級財政共同出資完成。建立和完善灌區(qū)維修養(yǎng)護制度，進一步落實維修養(yǎng)護經(jīng)費，是保證灌區(qū)工程可持續(xù)發(fā)展，保證水管單位良性運行的先決條件。

3.2.3 加強灌區(qū)運行管理人員的培訓(xùn)。灌區(qū)硬件設(shè)施逐步完善后，灌區(qū)的運行管理要逐步從傳統(tǒng)的粗放式管理轉(zhuǎn)化為現(xiàn)代精細化管理，現(xiàn)有的運行管理人員綜合素質(zhì)急需進行全面的升級和提高。這就要求對水管單位的現(xiàn)有人員進行全方位的業(yè)務(wù)培訓(xùn)，提高全體運行管理人員的綜合素質(zhì)，以適應(yīng)新時期灌區(qū)精細化管理和服務(wù)的需要。

3.2.4 加強灌區(qū)灌溉試驗站的建設(shè)。建立和完善灌區(qū)典型地區(qū)灌溉試驗站的布置和建設(shè)，管好、用好灌溉試驗站，為灌區(qū)水量分配、水量調(diào)度提供數(shù)據(jù)支撐是灌溉試驗站建設(shè)的目的，也是真正實現(xiàn)灌區(qū)精細化管理的保障。

3.2.5 逐步建立水生態(tài)循環(huán)處理系統(tǒng)。都江堰灌區(qū)渠道多為灌排兼用，灌區(qū)渠道既承擔(dān)灌溉輸水任務(wù)，同時承擔(dān)區(qū)間排洪和排澇的功能。由于平原灌區(qū)仍然采用大水漫灌方式，一方面上游灌區(qū)灌溉的水源會通過農(nóng)田灌溉后再次匯入渠道進行二次灌溉甚至多次灌溉，難以避免地會將上游灌區(qū)土壤中的部分有害成分帶入下游灌區(qū)，影響下游灌區(qū)土壤性能，嚴(yán)重者甚至形成混合污染，影響糧食產(chǎn)量甚至糧食安全。為此，建立水生態(tài)循環(huán)處理系統(tǒng)，使回歸進入渠道的水源達到灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，是確保灌區(qū)水生態(tài)良性運行的保障。

4 結(jié)語

都江堰灌區(qū)通過一系列的工程硬件建設(shè)和管理制度等軟件的完善，進一步提高灌區(qū)管理水平，促使灌區(qū)上檔升級，這樣一個現(xiàn)代化的“數(shù)字都江堰”灌區(qū)必將為區(qū)內(nèi)國民經(jīng)濟和社會發(fā)展做出更大的貢獻。

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