江蘇省大型灌區(qū)現(xiàn)代化改造需求分析
——以洪金灌區(qū)為例

蔣曉紅，龔志浩

（揚(yáng)州大學(xué)水利與能源動(dòng)力工程學(xué)院，江蘇 揚(yáng)州 225009）

0 引言

為進(jìn)一步貫徹落實(shí)中央“節(jié)水優(yōu)先，空間均衡，系統(tǒng)治理，兩手發(fā)力”的治水新思路，緊跟現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)、節(jié)水型社會(huì)、生態(tài)文明建設(shè)的步伐，有必要對(duì)全省大型灌區(qū)工程建設(shè)、運(yùn)行管理、體制機(jī)制改革等情況進(jìn)行深入了解，對(duì)灌區(qū)繼續(xù)進(jìn)行現(xiàn)代化改造的基礎(chǔ)條件及改造需求進(jìn)行梳理和分析論證，以便科學(xué)謀劃全省大型灌區(qū)未來的建設(shè)與發(fā)展方向，推進(jìn)灌區(qū)的現(xiàn)代化建設(shè)。

1 灌區(qū)現(xiàn)代化的內(nèi)涵

國內(nèi)外學(xué)者對(duì)現(xiàn)代化灌區(qū)的探討和研究主要集中在灌溉設(shè)施、運(yùn)行管理、安全保障、灌水效率提高等方面。Mateos[2]針對(duì)水資源短缺問題及糧食安全問題，提出通過提高灌溉水利用效率、改善種植結(jié)構(gòu)等方式實(shí)現(xiàn)灌溉現(xiàn)代化；西班牙等國家[3]在灌溉現(xiàn)代化過程中綜合考慮了水資源利用效率和能源成本兩方面因素；Kularam S等[4]認(rèn)為灌區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施的修復(fù)改造，完善了灌區(qū)水資源調(diào)配系統(tǒng)，使灌水效率提升，維護(hù)費(fèi)用降低；梁燦忠[5]認(rèn)為灌區(qū)現(xiàn)代化是廣泛應(yīng)用先進(jìn)科學(xué)技術(shù)建設(shè)管理灌區(qū)，達(dá)到水資源高效利用和灌區(qū)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的過程；李鵬飛[6]認(rèn)為現(xiàn)代化灌區(qū)建設(shè)應(yīng)以提高灌區(qū)水資源利用率，增強(qiáng)灌區(qū)現(xiàn)代化管理能力為中心。韓振中[1]結(jié)合我國大型灌區(qū)實(shí)際情況對(duì)其現(xiàn)代化建設(shè)提出了相應(yīng)的對(duì)策；李德幸[7]等根據(jù)都江堰灌區(qū)水利現(xiàn)代化示范建設(shè)的實(shí)踐，指出了都江堰灌區(qū)水利現(xiàn)代化建設(shè)總體框架和相應(yīng)的對(duì)策；李江安[8]等對(duì)高郵灌區(qū)現(xiàn)代化節(jié)水生態(tài)型大型灌區(qū)的建設(shè)模式和發(fā)展方向作了初步探討。

綜合分析國內(nèi)外灌區(qū)現(xiàn)代化的研究成果與建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，灌區(qū)現(xiàn)代化的內(nèi)涵可以概括為[1，9-10]：用人與自然和諧的現(xiàn)代理念指導(dǎo)灌區(qū)建設(shè)，用先進(jìn)技術(shù)、先進(jìn)工藝、先進(jìn)設(shè)備打造灌區(qū)工程設(shè)施，用現(xiàn)代科技引領(lǐng)灌區(qū)發(fā)展，用現(xiàn)代管理制度進(jìn)行灌區(qū)管理，建成與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展相適應(yīng)的防災(zāi)抗災(zāi)有力，灌排設(shè)施完備，工程運(yùn)行可靠，灌溉服務(wù)高效，生態(tài)環(huán)境健康的灌區(qū)，滿足農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化與國家現(xiàn)代化進(jìn)程對(duì)灌區(qū)發(fā)展的要求，不斷提高灌區(qū)水資源利用效率和農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力，為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、生態(tài)文明建設(shè)、全面建成小康社會(huì)提供水利支撐。

2 灌區(qū)現(xiàn)代化改造的需求分析

以江蘇省大型灌區(qū)淮安市洪金灌區(qū)為例，分析論證灌區(qū)進(jìn)行現(xiàn)代化改造的基礎(chǔ)條件及改造需求。

2.1 洪金灌區(qū)概況

江蘇省淮安市洪金灌區(qū)屬國家大型平原自流灌區(qū)，始建于1958年，位于洪澤湖以東，白馬湖、寶應(yīng)湖以西，草澤河以南，淮河入江水道以北。灌區(qū)橫跨洪澤、金湖兩縣（區(qū)），國土面積491.6 km2，耕地面積2.8萬hm2，設(shè)計(jì)灌溉面積2.36萬hm2，有效灌溉面積2.09萬hm2。

（1）基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)情況

灌區(qū)從2001年列入大型灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造工程計(jì)劃以來，已立項(xiàng)實(shí)施八期改造工程，骨干工程得到有力提升，同時(shí)結(jié)合歷年小農(nóng)水重點(diǎn)縣、千億斤糧食等田間工程配套建設(shè)，灌區(qū)灌排條件得到顯著改善，灌溉保證率和灌溉水利用系數(shù)明顯提高，經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益顯著。

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（2）灌區(qū)管理模式

洪金灌區(qū)目前實(shí)行市縣（區(qū)）鄉(xiāng)多級(jí)管理模式?；窗彩泻榻鸸鄥^(qū)管理處屬淮安市水利局領(lǐng)導(dǎo)，主要負(fù)責(zé)洪金渠首及干渠上的9座主要水閘的運(yùn)行管護(hù)工作，編制并執(zhí)行灌區(qū)用水計(jì)劃和輪灌計(jì)劃，合理調(diào)配灌溉水源，完成工程的汛前、汛后檢查，保證工程正常安全運(yùn)行。洪澤、金湖兩縣（區(qū)）洪金灌區(qū)管理所負(fù)責(zé)本縣（區(qū)）范圍內(nèi)骨干建筑物的運(yùn)行、管理、維護(hù)及灌溉水源調(diào)配、水費(fèi)收繳等工作。支斗渠以下工程由鄉(xiāng)鎮(zhèn)水利站負(fù)責(zé)管理，從而使整個(gè)灌區(qū)形成較為完善的管理網(wǎng)絡(luò)。

（3）灌溉配水方式

洪金灌區(qū)在多年的生產(chǎn)實(shí)踐中，根據(jù)灌區(qū)特點(diǎn)總結(jié)出“干渠分段輪灌，其下級(jí)支斗農(nóng)渠續(xù)灌”的輪灌工作制度。南干渠通過塘潮閘和黃莊閘，北干渠通過孫莊閘和山陽閘，分3組輪灌，灌區(qū)骨干渠系及輪灌控制建筑物概化見圖1。灌區(qū)灌溉配水目前仍由人工控制。

（4）信息化自動(dòng)化建設(shè)

圖1 洪金灌區(qū)骨干渠系及輪灌控制建筑物概化圖

洪金灌區(qū)2003年和2012年開展了2次灌區(qū)信息化、自動(dòng)化建設(shè)，灌區(qū)曾先后開發(fā)了“洪金灌區(qū)管理決策支持系統(tǒng)”（單機(jī)版）；建成了骨干水閘的自動(dòng)化管理系統(tǒng)，基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)建成了“千里眼”遠(yuǎn)程視頻監(jiān)測系統(tǒng)。但是由于持續(xù)投入不足、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、管理人才缺乏、建管分離等諸多原因，短期效果明顯，持續(xù)發(fā)展能力不足，未能發(fā)揮工程應(yīng)有的效益。

（5）量水設(shè)施建設(shè)

目前灌區(qū)量水主要通過涵閘上下游水位差及放水時(shí)間、提水泵站開機(jī)時(shí)間、電費(fèi)等數(shù)據(jù)估算用水量，量水設(shè)施尚未配套到位。從2016年起，工程建設(shè)中逐步安排電子流量儀等量水設(shè)施，完善量水設(shè)備，精確計(jì)量，為農(nóng)業(yè)水價(jià)改革工作奠定基礎(chǔ)。

2.2 洪金灌區(qū)現(xiàn)代化改造必要性與可行性

洪金灌區(qū)橫跨兩縣（區(qū)），輸水渠線長，沿線用戶多、配水難度大，灌區(qū)灌溉管理與服務(wù)基本上仍采用傳統(tǒng)方式，灌溉配水主要依賴生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，信息化、自動(dòng)化程度不高，管理能力不足，與“優(yōu)化配置、高效用水”和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的要求仍有較大差距，迫切需要對(duì)灌區(qū)繼續(xù)實(shí)施現(xiàn)代化改造。

首先，經(jīng)多年配套建設(shè)，洪金灌區(qū)工程配套比較完善，水利基礎(chǔ)條件較好，灌區(qū)所采用的渠道輪灌工作制度，僅需對(duì)干渠控制性節(jié)點(diǎn)處的節(jié)制閘和沿線口門進(jìn)行自動(dòng)化改造升級(jí)，即可實(shí)現(xiàn)配水自動(dòng)化控制；其次，灌區(qū)管理機(jī)構(gòu)設(shè)置較為完善，農(nóng)業(yè)水價(jià)綜合改革、用水戶協(xié)會(huì)建設(shè)等已取得了一定成果，獲取了一些經(jīng)驗(yàn)；另外，省市縣各地方水行政主管部門對(duì)灌區(qū)實(shí)施現(xiàn)代化改造充滿熱情，積極性很高?？梢?，洪金灌區(qū)無論是硬件還是軟件，已具備了實(shí)施灌區(qū)現(xiàn)代化改造的基本條件。

2.3 洪金灌區(qū)現(xiàn)代化改造需求分析

根據(jù)灌區(qū)現(xiàn)代化要求，洪金灌區(qū)需要從升級(jí)基礎(chǔ)設(shè)施、加強(qiáng)科學(xué)配水和提升用水管理能力等幾個(gè)方面提升灌區(qū)現(xiàn)代化水平。

（1）進(jìn)一步改造升級(jí)基礎(chǔ)設(shè)施

對(duì)照現(xiàn)代化灌區(qū)的要求，應(yīng)繼續(xù)加大對(duì)灌區(qū)續(xù)建配套節(jié)水改造項(xiàng)目的投入，進(jìn)一步升級(jí)改造基礎(chǔ)設(shè)施，主要包括：配合灌區(qū)信息化、自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)，改造升級(jí)灌區(qū)骨干工程和設(shè)備；加快灌區(qū)計(jì)量設(shè)施建設(shè)，實(shí)現(xiàn)斗口及以下計(jì)量供水，主要取水口門安裝計(jì)量監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測；研發(fā)符合自動(dòng)化、可視化、通用化要求的灌區(qū)管理決策支持系統(tǒng)和自動(dòng)化控制系統(tǒng)，對(duì)節(jié)制閘、分水閘水位和流量等進(jìn)行遙測遙控，自動(dòng)控制閘門啟閉及配水計(jì)量，降低用水管理成本。

（2）進(jìn)一步加強(qiáng)灌溉配水科學(xué)化水平

洪金灌區(qū)引水水源是通過洪澤湖的淮水，干旱年份由江都站調(diào)配長江水補(bǔ)給，灌區(qū)灌溉用水配水制約因素較多。一方面，灌溉期與南水北調(diào)調(diào)水期基本重合，灌溉水量由省級(jí)控制、限額計(jì)劃供水，特別是在用水緊張時(shí)，灌區(qū)灌溉用水、配水需求和省級(jí)限額供水，以及上下游之間灌溉用水的矛盾突出；其次，由于田間土壤墑情監(jiān)測、灌區(qū)量水設(shè)施建設(shè)尚未到位，輪灌配水時(shí)間主要依據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，尚未實(shí)現(xiàn)按需供水；另外，灌區(qū)灌溉配水方案在灌溉前制定，灌溉期間調(diào)整空間小、難度大，特別是水源緊張時(shí)，嚴(yán)格按照灌溉前制定的配水模式調(diào)配水，與灌溉配水科學(xué)化要求差距較大。

因此，應(yīng)按照“集約調(diào)水、生理配水、定時(shí)供水、制度節(jié)水”灌溉管理模式，在水權(quán)調(diào)配上，建立“水權(quán)統(tǒng)管、分級(jí)監(jiān)控”制度，由灌區(qū)管理處行使水量調(diào)配權(quán)，監(jiān)管到干渠首，各管理所監(jiān)管到干渠分段控制閘和支級(jí)渠首；在水量分配上，建立“分組輪灌、以供定需”制度，按水位穩(wěn)定、供需平衡的原則，優(yōu)化渠道配水工作制度，擬定灌區(qū)配水方案，并基于氣候監(jiān)測數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)對(duì)配水方案進(jìn)行調(diào)整。

（3）推進(jìn)灌區(qū)用水管理能力建設(shè)

依托農(nóng)業(yè)水價(jià)綜合改革，洪金灌區(qū)在用水管理能力建設(shè)方面做出了很多積極探索，但仍存在以下幾個(gè)主要問題：①農(nóng)民對(duì)農(nóng)業(yè)水費(fèi)計(jì)收政策認(rèn)識(shí)不到位，抵觸情緒較大，導(dǎo)致水費(fèi)收繳困難，收繳成本較大；②用水者協(xié)會(huì)建設(shè)存在配套政策不完善，管理經(jīng)費(fèi)不到位；管理權(quán)責(zé)不明確，管護(hù)機(jī)制難落實(shí)；人員技術(shù)培訓(xùn)不足，農(nóng)民參與程度不高等問題；③用水計(jì)量到戶難，受土地承包地塊分散、單塊面積小、一戶多地、一地多戶等因素制約，農(nóng)田灌溉用水全部精準(zhǔn)計(jì)量到戶的工程投資較大、難度大。

因此，在用水制度上，建設(shè)“制度約束，考核掛鉤”制度，明確用水紀(jì)律，層層落實(shí)用水管理責(zé)任。支持發(fā)展和壯大農(nóng)民用水合作組織，依法進(jìn)行登記注冊，進(jìn)一步明確功能定位，拓展服務(wù)范圍，健全管理機(jī)制。積極探索農(nóng)民用水合作組織向農(nóng)村經(jīng)濟(jì)組織、專業(yè)化合作社等多元方向發(fā)展。對(duì)已有工程倡導(dǎo)“誰受益、誰管理，誰使用、誰維護(hù)”，推行小微型水利工程農(nóng)民自治管理，扶持其成為小微型農(nóng)田水利工程建設(shè)和管護(hù)的主體，發(fā)揮其在用水管理、水費(fèi)計(jì)收等方面的作用，解決以往水利工程建設(shè)管理分散、維護(hù)力量薄弱問題。

3 結(jié)論

大型灌區(qū)現(xiàn)代化改造是保障糧食安全，推進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的前提和基礎(chǔ)。江蘇省大型灌區(qū)經(jīng)過多年的續(xù)建配套與節(jié)水改造，灌排條件得到顯著改善，基礎(chǔ)設(shè)施較為完善。另外，隨著農(nóng)業(yè)水價(jià)綜合改革、用水戶協(xié)會(huì)建設(shè)等的逐步推進(jìn)，各大灌區(qū)均取得了一定的現(xiàn)代化管理經(jīng)驗(yàn)，運(yùn)行管護(hù)模式日益成熟，且各級(jí)地方水行政主管部門對(duì)灌區(qū)實(shí)施現(xiàn)代化改造積極性很高。以江蘇省大型灌區(qū)淮安市洪金灌區(qū)為例，分析了灌區(qū)進(jìn)行現(xiàn)代化改造的基礎(chǔ)條件，論證了灌區(qū)現(xiàn)代化改造的需求，在此基礎(chǔ)上提出全省推進(jìn)大型灌區(qū)現(xiàn)代化改造工作的對(duì)策措施如下：

（1）持續(xù)加大灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造力度。對(duì)灌區(qū)骨干工程進(jìn)行升級(jí)改造，田間工程配套完善，進(jìn)一步提高灌溉設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；在硬件設(shè)施較完善的灌區(qū)，加大信息化自動(dòng)化投入力度，推進(jìn)灌區(qū)用水管理能力建設(shè)，降低灌區(qū)管理成本；按照經(jīng)濟(jì)實(shí)用、滿足取用水管理和計(jì)量收費(fèi)需要的原則，加快灌區(qū)計(jì)量設(shè)施建設(shè)，推進(jìn)農(nóng)業(yè)水價(jià)綜合改革，實(shí)現(xiàn)灌區(qū)按方收費(fèi)，促進(jìn)灌區(qū)節(jié)約用水。

（2）加強(qiáng)大型灌區(qū)灌溉配水科學(xué)化管理。大型灌區(qū)面積大，而作物種植時(shí)間集中，大多數(shù)灌區(qū)配水主要依據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，加之科學(xué)用水調(diào)度模式、理念以及宣傳工作欠缺，導(dǎo)致實(shí)施科學(xué)配水難度較大。因此，全省大型灌區(qū)在硬件設(shè)施逐步配套的基礎(chǔ)上，應(yīng)開展灌區(qū)灌溉配水方案的研究。將當(dāng)?shù)厣a(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)同先進(jìn)的優(yōu)化配水模型相結(jié)合，在“總量控制，效益最大，兼顧公平”的原則下，因地制宜地確定各灌區(qū)適宜的灌溉配水方案。同時(shí)，結(jié)合田間墑情監(jiān)測、氣象預(yù)報(bào)等技術(shù)，探索灌區(qū)實(shí)時(shí)優(yōu)化配水技術(shù)，為灌區(qū)灌溉配水提供決策支持。

（3）全面提升大型灌區(qū)用水管理能力。應(yīng)以信息化、自動(dòng)化為手段，持續(xù)推進(jìn)農(nóng)業(yè)水價(jià)綜合改革，大力支持和完善用水戶協(xié)會(huì)建設(shè)，全面提升灌區(qū)用水管理能力，將節(jié)水、生態(tài)的理念貫徹于灌區(qū)現(xiàn)代化改造與管理的各個(gè)環(huán)節(jié)，科學(xué)謀劃大型灌區(qū)未來的建設(shè)與管理，促進(jìn)節(jié)水型灌區(qū)建設(shè)。