寧夏引黃現(xiàn)代化生態(tài)灌區(qū)頂層設(shè)計(jì)與建設(shè)

杜　軍，哈岸英

（寧夏水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司，750001，銀川）

寧夏回族自治區(qū)全區(qū)位于黃河流域，現(xiàn)狀有效灌溉面積889.35萬畝（1 畝=1/15 hm2，下同），其中，中北部以黃河為水源的引黃、揚(yáng)黃灌區(qū)827.95萬畝，占全區(qū)有效灌溉面積的93.1%；南部山區(qū)庫井灌區(qū)61.4萬畝，占6.9%。寧夏引黃灌區(qū)由青銅峽灌區(qū)、沙坡頭灌區(qū)、七星渠灌區(qū)、固海灌區(qū)和紅寺堡灌區(qū)組成，以占全區(qū)21%的國土面積集聚了全區(qū)79%的人口和90%左右的經(jīng)濟(jì)總量，是寧夏政治、經(jīng)濟(jì)和農(nóng)業(yè)發(fā)展的核心區(qū)，也是節(jié)水潛力最大的區(qū)域。受經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展水平制約，寧夏引黃灌區(qū)出現(xiàn)了基礎(chǔ)設(shè)施不完善、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理、水資源利用效率不高、管理水平落后、信息化建設(shè)程度低、管理體制機(jī)制不健全、社會化服務(wù)水平不高等問題，為此寧夏回族自治區(qū)黨委政府提出，對引黃灌區(qū)實(shí)施現(xiàn)代化升級改造，建設(shè)寧夏引黃現(xiàn)代化生態(tài)灌區(qū)。

一、寧夏引黃現(xiàn)代化生態(tài)灌區(qū)頂層設(shè)計(jì)

從現(xiàn)代化灌區(qū)定義和現(xiàn)代化內(nèi)涵來看，現(xiàn)代化灌區(qū)建設(shè)主要體現(xiàn)在4個(gè)方面：一是高層設(shè)計(jì)思想，也就是黨中央對于灌區(qū)建設(shè)的指導(dǎo)思想；二是水利技術(shù)（基礎(chǔ)設(shè)施）應(yīng)用，如噴灌、滴灌、全渠道測控、水肥一體化、渠道襯砌等技術(shù)的應(yīng)用；三是信息科技應(yīng)用，主要是水利信息化技術(shù)，按照信息化、數(shù)字化和智能化3個(gè)階段建設(shè)灌區(qū)水利；四是現(xiàn)代管理，即農(nóng)業(yè)產(chǎn)、中、后和水務(wù)管理等具有現(xiàn)代化管理的體制機(jī)制建設(shè)。寧夏引黃現(xiàn)代化生態(tài)灌區(qū)建設(shè)范圍涵蓋了寧夏主要經(jīng)濟(jì)、社會和農(nóng)業(yè)發(fā)展區(qū)域，其建設(shè)不是單純的水利現(xiàn)代化或者是水務(wù)現(xiàn)代化，更應(yīng)該是灌區(qū)現(xiàn)代化建設(shè)，包括社會、農(nóng)業(yè)、生態(tài)、水利工程等建設(shè)及相應(yīng)的政策法規(guī)建設(shè)，具有階段性建設(shè)的特征。實(shí)質(zhì)上就是利用當(dāng)前適宜寧夏灌區(qū)建設(shè)的科學(xué)技術(shù)，推動灌區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營、安全以及社會發(fā)展，全面改造灌區(qū)群眾生產(chǎn)、生活物質(zhì)條件和精神條件的過程。

1.主旨與特征

一是灌區(qū)建設(shè)與發(fā)展必須以滿足灌區(qū)生態(tài)環(huán)境持續(xù)發(fā)展為基礎(chǔ)，即建設(shè)生態(tài)灌區(qū)。二是灌區(qū)建設(shè)逐步向現(xiàn)代化灌區(qū)建設(shè)發(fā)展，即堅(jiān)持優(yōu)先改造老化灌區(qū)，統(tǒng)籌安排新建灌區(qū)；優(yōu)先改善現(xiàn)有灌溉面積，統(tǒng)籌擴(kuò)大新增灌溉面積；優(yōu)先采取成熟的新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品，統(tǒng)籌應(yīng)用傳統(tǒng)技術(shù)與方法；優(yōu)先滿足民生迫切需求，統(tǒng)籌改善生態(tài)環(huán)境。三是西北地區(qū)水資源短缺，水土流失嚴(yán)重，生態(tài)系統(tǒng)脆弱。在內(nèi)陸河流區(qū)，合理調(diào)整農(nóng)業(yè)生產(chǎn)布局，限制種植高耗水作物，有序?qū)崿F(xiàn)耕地、河湖和地下水的休養(yǎng)生息。四是現(xiàn)代化灌區(qū)建設(shè)要以服務(wù)于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展為宗旨，按照“先挖潛后配套，先改建后新建”的原則，夯實(shí)灌區(qū)輸配水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、灌溉建筑物、田間工程等灌排設(shè)施基礎(chǔ)，推進(jìn)現(xiàn)代化灌區(qū)建設(shè)，深化灌區(qū)管理體制與運(yùn)行機(jī)制改善，加快灌區(qū)農(nóng)業(yè)水價(jià)綜合改革，加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新與人才培養(yǎng)。

由此可見，寧夏建設(shè)現(xiàn)代化灌區(qū)必須按照水資源均衡配置、現(xiàn)代化理念、生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展、服務(wù)于寧夏現(xiàn)代農(nóng)業(yè)等要求來建設(shè)，即以“寧夏引黃現(xiàn)代化生態(tài)灌區(qū)”為主旨來建設(shè)寧夏的現(xiàn)代化灌區(qū)。寧夏引黃現(xiàn)代化生態(tài)灌區(qū)的特征定義為：充分運(yùn)用現(xiàn)代化的工程技術(shù)和管理手段，對引黃灌區(qū)進(jìn)行全面、系統(tǒng)的建設(shè)，使其達(dá)到設(shè)施完備、工程安全、節(jié)水高效、管理先進(jìn)、保障有力、生態(tài)健康、規(guī)?；?jīng)營與集約化生產(chǎn)程度高?；咎卣骺筛爬椋合冗M(jìn)、高效、安全、生態(tài)、集約。

2.基本原則

一是節(jié)水優(yōu)先、高效利用。以節(jié)約用水和水資源高效利用為核心，優(yōu)化配置和綠色循環(huán)利用水資源。二是系統(tǒng)治理、協(xié)調(diào)發(fā)展。以灌區(qū)為載體，旱、澇、洪、漬、鹽、堿系統(tǒng)治理，水、田、路、林、電、村協(xié)調(diào)發(fā)展，水源工程、輸配水工程、田間工程、生態(tài)環(huán)境保護(hù)措施、灌區(qū)管理設(shè)施同步提升，滿足灌區(qū)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的需要。三是科技引領(lǐng)、體制創(chuàng)新。推動新技術(shù)、新材料、新工藝的廣泛應(yīng)用；大力推進(jìn)農(nóng)業(yè)水價(jià)綜合改革，建立灌區(qū)現(xiàn)代管理制度和良性運(yùn)行機(jī)制；實(shí)施用水總量控制和定額管理，通過精準(zhǔn)灌溉、精確計(jì)量、精細(xì)管理，全面提升灌區(qū)管理與服務(wù)水平。四是改造為主、統(tǒng)籌新建。優(yōu)先改造現(xiàn)有老化工程，統(tǒng)籌安排新建工程；優(yōu)先改善、恢復(fù)已有灌溉面積，統(tǒng)籌安排已建、在建工程的灌區(qū)配套。五是以點(diǎn)帶面、分期實(shí)施。優(yōu)先選擇具有典型性的地區(qū)和典范性的工程實(shí)施。

3.標(biāo)準(zhǔn)與目標(biāo)

（1）建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)

2013年，韓振中等人提出了大型灌區(qū)現(xiàn)代化建設(shè)內(nèi)容與標(biāo)準(zhǔn)，即從安全保障、灌溉排水、管理與服務(wù)、效率與效益、生態(tài)環(huán)境等5個(gè)方面考慮。依據(jù)此提法，結(jié)合實(shí)際情況，寧夏引黃現(xiàn)代生態(tài)灌區(qū)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)主要涉及灌溉、防洪、排澇、排漬、工程使用年限與耐久性、灌溉與排水水質(zhì)等。對于經(jīng)濟(jì)集中區(qū)域防洪標(biāo)準(zhǔn)按照規(guī)范上限取值，農(nóng)田灌排工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到規(guī)范要求或適當(dāng)提高標(biāo)準(zhǔn)；灌區(qū)管理實(shí)現(xiàn)信息化和數(shù)字化，適時(shí)適量采用全渠道測控技術(shù)優(yōu)化配水；灌溉水利用系數(shù)達(dá)到0.55以上，排水水質(zhì)滿足承泄區(qū)水功能區(qū)的水質(zhì)要求。目前，此項(xiàng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)是國內(nèi)唯一對大型灌區(qū)建設(shè)現(xiàn)代化生態(tài)灌區(qū)提出的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。

（2）建設(shè)目標(biāo)

寧夏引黃現(xiàn)代化生態(tài)灌區(qū)建設(shè)的總體目標(biāo)是，利用10年左右時(shí)間，對引黃灌區(qū)進(jìn)行全面、系統(tǒng)的現(xiàn)代化建設(shè)，改變傳統(tǒng)灌溉方式，大力推行以微灌、噴灌為主的高效節(jié)水灌溉，實(shí)現(xiàn)水資源利用效率的最大化；通過綜合應(yīng)用先進(jìn)工程技術(shù)和現(xiàn)代信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)水資源利用的智能化、自動化和精細(xì)化；把寧夏引黃灌區(qū)建設(shè)成為全國高效節(jié)水、生態(tài)環(huán)境友好的現(xiàn)代化生態(tài)示范灌區(qū)。分項(xiàng)目標(biāo)涉及防洪安全保障、灌溉保障與用水、灌溉排水、用水計(jì)量與信息化建設(shè)、管理及服務(wù)、灌區(qū)生態(tài)環(huán)境、用水效率、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與效益。詳細(xì)指標(biāo)見表1。

二、寧夏引黃現(xiàn)代化生態(tài)灌區(qū)建設(shè)內(nèi)容

按照寧夏引黃現(xiàn)代化生態(tài)灌區(qū)建設(shè)的頂層設(shè)計(jì)，主要建設(shè)內(nèi)容包括引黃灌區(qū)骨干工程升級改造、高效節(jié)水灌溉區(qū)田間灌排工程改造、水生態(tài)及水文化建設(shè)、灌區(qū)信息化建設(shè)以及體制機(jī)制改革與管理服務(wù)建設(shè)。由于農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化是現(xiàn)代化生態(tài)灌區(qū)最終服務(wù)對象，因此區(qū)域內(nèi)水土資源平衡是其發(fā)展基礎(chǔ)。對于灌區(qū)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的分析，旨在反映現(xiàn)代化生態(tài)灌區(qū)建設(shè)內(nèi)容所要服務(wù)的對象，根據(jù)對象的規(guī)劃特征，安排部署水利工程現(xiàn)代化的建設(shè)。特別是對于高效節(jié)水灌溉工程的部署有直接影響，涉及工程建設(shè)的水源工程、泵站、管網(wǎng)以及所采用的灌水技術(shù)。對于灌區(qū)內(nèi)水土資源的平衡分析，旨在反映現(xiàn)代化生態(tài)灌區(qū)建設(shè)后水土資源配置的合理性，強(qiáng)調(diào)灌溉水利用系數(shù)變化、農(nóng)業(yè)灌溉用水的減少量、土地資源的再開發(fā)利用量等。這兩項(xiàng)工作為后續(xù)開展建設(shè)內(nèi)容奠定基礎(chǔ)，能夠保障工程建設(shè)后水土資源利用持續(xù)良性發(fā)展。為此，以寧夏農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、水土資源平衡分析為基礎(chǔ)，闡述寧夏引黃現(xiàn)代化生態(tài)灌區(qū)建設(shè)內(nèi)容更加合理。

表1　寧夏引黃現(xiàn)代化生態(tài)灌區(qū)建設(shè)目標(biāo)

1.工程建設(shè)內(nèi)容

按照寧夏引黃現(xiàn)代化生態(tài)灌區(qū)整體規(guī)劃，到2025年灌區(qū)總用水量72.3億m3，有效灌溉面積959.6萬畝，其中高效節(jié)水灌溉面積558.6萬畝。考慮寧夏當(dāng)前經(jīng)濟(jì)總量與農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)有條件，到規(guī)劃水平年發(fā)展智能化高效灌溉工程50萬畝。具體包括：

（1）灌區(qū)防災(zāi)減災(zāi)體系改造

包括河洪和山洪兩大部分。通過黃河寧夏段以及清水河、苦水河防洪治理工程的建設(shè)，基本解決引黃灌區(qū)主要河流的防洪問題。山洪災(zāi)害還缺乏全面、系統(tǒng)的治理，尤其是賀蘭山東麓地區(qū)防洪體系還不夠健全。因此，灌區(qū)防洪的重點(diǎn)是山洪災(zāi)害治理，主要是完善灌區(qū)防洪體系、杜絕洪水入渠、疏通泄洪通道。

（2）灌溉系統(tǒng)現(xiàn)代化升級改造

一是輸水干支渠防滲、配套建筑物改造、灌區(qū)調(diào)蓄設(shè)施建設(shè)、渠系聯(lián)通工程。二是大中型泵站更新改造，涉及紅寺堡揚(yáng)水和固海擴(kuò)灌揚(yáng)水工程的30座泵站。三是排水系統(tǒng)升級改造，引黃灌區(qū)排水系統(tǒng)升級改造的目的是保證灌區(qū)排水暢通，滿足現(xiàn)代化灌區(qū)對防洪、除澇、排漬、防治鹽堿化的需要。四是灌溉用水計(jì)量系統(tǒng)改造，結(jié)合灌區(qū)農(nóng)業(yè)水價(jià)綜合改革需要，對引黃灌區(qū)干渠直開口和支渠斗口進(jìn)行測控一體化技術(shù)改造。

（3）高效節(jié)水灌溉與田間灌排工程改造

規(guī)劃期引黃灌區(qū)新增高效節(jié)灌面積381.74萬畝，至規(guī)劃水平年，高效節(jié)水灌溉率達(dá)到58.21%。其中，建設(shè)50萬畝智能化高效節(jié)水灌溉，智能化高效節(jié)水灌溉是在傳統(tǒng)高效節(jié)水灌溉基礎(chǔ)上，采用計(jì)算機(jī)采集和處理土壤墑情、土壤質(zhì)地、氣溫濕度等信息，根據(jù)不同作物的生長機(jī)理實(shí)行水肥耦合精準(zhǔn)灌溉，形成精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)體系，其自動化灌溉系統(tǒng)控制的程度和信息化管理水平更高。智能化高效節(jié)水灌溉工程建設(shè)內(nèi)容主要包括：沉沙調(diào)蓄水池；標(biāo)準(zhǔn)型或智能化及噴微灌系統(tǒng)，含動力系統(tǒng)和施肥過濾設(shè)施的首部樞紐、管網(wǎng)、灌水器及智能化控制系統(tǒng)等；田間配套設(shè)施，含墑情監(jiān)測系統(tǒng)、管理房等管護(hù)設(shè)施、管護(hù)便道等。

2.水生態(tài)及水文化建設(shè)

引黃灌區(qū)水生態(tài)環(huán)境建設(shè)的總目標(biāo)是：圍繞人水和諧的核心理念，實(shí)現(xiàn)群眾生產(chǎn)生活需求、經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展與水生態(tài)系統(tǒng)健康需求之間的平衡，達(dá)到空間均衡、河湖連通、開發(fā)合理、安全舒適、生物多樣、管控有效，實(shí)現(xiàn)科學(xué)合理的水資源配置、集約高效的水資源利用、系統(tǒng)嚴(yán)格的水生態(tài)保護(hù)、特色鮮明的水文化建設(shè)和規(guī)范有效的水生態(tài)管理，彰顯“塞上江南”的獨(dú)特風(fēng)情和魅力。一是加強(qiáng)水資源保護(hù)，全面落實(shí)最嚴(yán)格水資源管理制度，嚴(yán)守“三條紅線”；二是加強(qiáng)水污染防治，統(tǒng)籌水上、岸上污染治理，排查入河湖污染源，優(yōu)化入河排污口布局；三是加強(qiáng)水環(huán)境治理，保障飲用水水源安全，加大黑臭水體治理力度，實(shí)現(xiàn)河湖環(huán)境整潔優(yōu)美、水清岸綠；四是加強(qiáng)水生態(tài)修復(fù)，強(qiáng)化山水林田湖草系統(tǒng)治理。

3.灌區(qū)信息化建設(shè)

灌區(qū)信息化是現(xiàn)代化灌區(qū)建設(shè)頂層設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容之一。灌區(qū)現(xiàn)代化建設(shè)從信息化角度來講，具體實(shí)現(xiàn)步驟為第一步實(shí)現(xiàn)信息化，第二步實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，第三步實(shí)現(xiàn)智能化。寧夏引黃灌區(qū)水利信息化建設(shè)堅(jiān)持服務(wù)群眾、提能增效、創(chuàng)新引領(lǐng)、共建共享的原則，緊緊圍繞灌區(qū)群眾期待和需求，把信息技術(shù)貫穿于灌區(qū)現(xiàn)代化建設(shè)的全過程，統(tǒng)一建設(shè)、分級部署，業(yè)務(wù)范圍涵蓋引黃灌區(qū)各項(xiàng)管理職能，主要包括灌區(qū)水量調(diào)度管理、水環(huán)境監(jiān)測、工程管理、防汛管理、智能灌溉管理、水費(fèi)征收管理、安全生產(chǎn)管理、水政執(zhí)法、水權(quán)交易以及電子政務(wù)、河長工作平臺等灌區(qū)管理業(yè)務(wù)。以自治區(qū)“一網(wǎng)一庫一平臺”為依托，基于已建的數(shù)據(jù)中心、業(yè)務(wù)平臺等智慧水利核心框架，補(bǔ)充灌區(qū)測控設(shè)施，建設(shè)灌區(qū)水量調(diào)度、工程管理等業(yè)務(wù)管理，通過一張圖和統(tǒng)一門戶實(shí)現(xiàn)灌區(qū)內(nèi)外用戶的高效管理與服務(wù)。按信息化建設(shè)布局分為基礎(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)層、平臺層、業(yè)務(wù)應(yīng)用層、公共服務(wù)層、用戶層以及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和保障體系。

4.體制機(jī)制改革與管理服務(wù)建設(shè)

實(shí)踐證明，先建工程后建體制通常帶來重建輕管的問題。工程建設(shè)后，由于管理者和群眾對于新生事物的接受度不夠、認(rèn)識不足、觀念陳舊，繼而導(dǎo)致體制機(jī)制成為一紙空文，對于工程的運(yùn)行與維護(hù)，難以從制度上得到保障。先建體制機(jī)制則更加有助于工程的運(yùn)行與維護(hù)，同時(shí)也提高了管理者和群眾對于某項(xiàng)新生事物的認(rèn)知度。因此，寧夏引黃現(xiàn)代化生態(tài)灌區(qū)的建設(shè)從根本上講是以體制機(jī)制建設(shè)為基礎(chǔ)的。在實(shí)踐中，寧夏完成了水權(quán)改革試點(diǎn)工作，同時(shí)全面推進(jìn)農(nóng)業(yè)綜合水價(jià)改革，全面推進(jìn)灌區(qū)河長制管理，開展了基層管理基礎(chǔ)設(shè)施升級改造、科技和能力建設(shè)等。

圖1　引黃灌區(qū)信息化總體框架

三、結(jié) 語

寧夏引黃現(xiàn)代化生態(tài)灌區(qū)具有較好的示范與帶頭作用，可為其他地區(qū)提供參考。同時(shí)，由于建設(shè)內(nèi)容較廣、涉及行政部門較多，難以在短期內(nèi)建設(shè)完成，當(dāng)前寧夏引黃現(xiàn)代化生態(tài)灌區(qū)建設(shè)還處于從探索向應(yīng)用推廣轉(zhuǎn)變的過程，一些基礎(chǔ)性工作仍需要加大力度：如已經(jīng)制定的現(xiàn)代化技術(shù)指標(biāo)能否滿足要求，需要在今后一段時(shí)間內(nèi)通過實(shí)踐來檢驗(yàn)；灌區(qū)現(xiàn)代化建設(shè)評估方案還未形成，不利于把握頂層設(shè)計(jì)的合理性；水、肥料、土壤等條件與作物生長的關(guān)系模型尚未建立，不利于水利信息化向水利數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)變；適宜于現(xiàn)代化生態(tài)灌區(qū)建設(shè)的投融資機(jī)制不夠健全，PPP模式應(yīng)用在灌區(qū)水利建設(shè)與管理中處于探索階段，地方政府沒有明確的政策支持。

為此，寧夏引黃現(xiàn)代化生態(tài)灌區(qū)已選取吳忠市利通區(qū)作為建設(shè)試點(diǎn)展開積極探索：一是對干渠直開口、支干渠直開口以及重要的分水閘實(shí)施測控一體化閘改造，實(shí)行農(nóng)業(yè)梯度水價(jià)；二是實(shí)施APP水務(wù)管理、水務(wù)局及上級部門適時(shí)監(jiān)控灌區(qū)水務(wù)調(diào)度情況等全方位的水利信息化建設(shè)；三是應(yīng)用PPP模式進(jìn)行渠道改造、高效節(jié)水灌溉等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)；四是開展現(xiàn)代水務(wù)管理與服務(wù)改革。

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