旱災(zāi)下農(nóng)村灌溉供水保障規(guī)劃分析

王 胡

(淮南市架河電力排灌站，安徽 淮南 232082)

0 引言

淮北地區(qū)由于降雨嚴(yán)重偏少，加之持續(xù)高溫，從2019年7月17日開始，淮北部分地區(qū)出現(xiàn)旱情，至7月26日，旱情擴(kuò)展到沿淮及江淮之間北部，8月初，旱情擴(kuò)展到長江流域的山丘區(qū)，安徽省受旱面積達(dá)500萬畝。綜合降雨、無雨日、來水量和蓄水量分析，淮河以南大部遭受25 a～30 a一遇嚴(yán)重干旱，局部30 a～50 a一遇特大干旱。淮河以南累計有47.6萬人發(fā)生飲水困難。面對嚴(yán)重旱災(zāi)，各地迅速行動，全力抗御旱災(zāi)，有力保障了城市供水安全、農(nóng)村飲水安全、農(nóng)村規(guī)模養(yǎng)殖畜禽供水安全，緩解了農(nóng)業(yè)灌溉供水困難[1-6]。

淮南市潘集區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉供水保障規(guī)劃是以2019年旱情為樣本，全面視檢潘集區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉供水保障問題，查漏補(bǔ)缺，完善農(nóng)業(yè)灌溉供水系統(tǒng)，鞏固提升農(nóng)業(yè)灌溉供水保障能力。

1 工程概況

潘集區(qū)位于淮河中游，淮南市北部。區(qū)境河流眾多，最大的地表水為淮河。有采煤沉陷形成的沉陷區(qū)水面約3235 hm2。全區(qū)水域面積67.65 km2，占12.5%。地下水資源主要分布在第四系沉積層，地下水儲量為1.44億m3。由于年內(nèi)降雨量不均，其徑流量、年內(nèi)分配大多集中在汛期(6月～9月)，占年徑流量的70%以上，加之潘集區(qū)境內(nèi)的攔蓄工程少，地面水的利用率低，據(jù)估算僅占年總徑流量的10%左右，大部分徑流量在汛期被排泄掉。因此，加強(qiáng)地表水資源的攔蓄和科學(xué)調(diào)度是今后水資源開發(fā)利用的重要途徑。

2 旱情調(diào)查與存在問題分析

2.1 不同階段氣候、水文情況

淮河干流淮南水位站處低于17.5 m以下的時段為2019年7月18日～8月8日、9月29日～10月4日，共28天，其中7月28日水位最低為16.77 m；其余時段水位均高于17.5 m。2019年潘集區(qū)全年降雨490.5 mm，其中5月～9月潘集區(qū)降雨僅337 mm，潘集區(qū)發(fā)生不同程度的旱情，主要分布在湯漁湖，沿茨淮新河、顧高新河和高崗地。受災(zāi)情況見表1。

表1 受災(zāi)情況統(tǒng)計表

潘集區(qū)降雨資料采用淮南市氣象站歷年降雨量，從1955年～2005年降雨量分析表明，年最大降雨是1991年，降雨量為1558 mm，年最小降雨是2001年，降雨量為347 mm。多年平均降雨量928.2 mm，按照經(jīng)驗頻率公式計算，保證率為50%降雨量為930.5 mm；歷年各季、月雨量。潘集區(qū)降水特征總體來說是時空分布極為不均，年內(nèi)分配不均，年際差異大，具體情況見表2。

表2 淮南市歷年各季節(jié)、各月雨量分配情況表

2.2 典型年旱情分析

建國以來，夏季灌溉期間淮河田家庵水位16.0m以下共發(fā)生5次平均10年發(fā)生一次。但是遇到大旱，沿淮架河站和祁集站只能滿足泥河以南灌溉面積，古路崗站只能滿足潘集鎮(zhèn)和賀疃鎮(zhèn)灌溉面積。因泥河沒有引水工程，不能從淮河引水，沿泥河十多萬畝農(nóng)田灌溉困難，沿黑河的泥河鎮(zhèn)、夾溝鎮(zhèn)北部和蘆集鎮(zhèn)西部水資源短缺，存在灌溉難的問題。

(1)1978年全年降雨483.6 mm，其中汛期降雨量262.7 mm。11月9日，田家庵水位15.0 m，為建蚌埠閘以來最低水位。自3月起，潘集區(qū)連續(xù)9個月未下過透地雨，伏天嚴(yán)熱，秋后持續(xù)高溫，局部地區(qū)人畜飲水發(fā)生困難，各抽水站雖日夜開機(jī)抽水抗旱，仍造成30多萬畝作物成災(zāi)，局部絕收。

(2)2019年5月～9月潘集區(qū)降雨僅337 mm，受持續(xù)干旱少雨、農(nóng)業(yè)灌溉用水增加、上游來水較少等因素影響，潘集區(qū)發(fā)生不同程度的旱情，累計受旱農(nóng)作物面積約26.3萬余畝，其中輕旱3.0萬畝，主要分布在湯漁湖，沿黑河、顧高新河和高崗地。

3 存在的主要問題

3.1 水源與引調(diào)水工程

潘集區(qū)位于淮河以北，有淮河以及人工河茨淮新河，區(qū)域水源條件非常，即使在典型旱年水源流量均能滿足灌區(qū)灌溉要求，但局部地區(qū)仍然存在旱情主要原因為提水泵站流量、揚(yáng)程覆蓋范圍不足，渠系配套不夠完善，節(jié)水能力不足等原因造成。

潘集區(qū)境地處淮河左岸，最大的地表水為淮河。地下水儲量為1.44億m3，水源豐富，在歷史干旱年份，水源能夠保障供水區(qū)域。但由于水源主要是淮河過境水，潘集區(qū)范圍內(nèi)無攔蓄設(shè)施，大部分水源直接下泄。

(1)蘆溝樞紐工程無引水功能。目前蘆溝站只有排澇的功能，淮河水位較低時，尹溝閘和青年閘無法從淮河引水，導(dǎo)致泥河斷流，兩岸10多萬畝農(nóng)田失去水源而得不到灌溉。

(2)利民新河以西片區(qū)灌溉困難。該地區(qū)現(xiàn)狀主要通過依溝上游來水，但依溝來水量較小，無法為該區(qū)域提供灌溉所需要水量。

(3)黑河流域來水量不足?，F(xiàn)狀黑河雖然位于茨淮新河下游，但起端未設(shè)置引水閘，導(dǎo)致在干旱期引水困難，且沿線從黑河取水大、中、小溝渠較多，服務(wù)面積大，導(dǎo)致潘集北部地區(qū)存在一定灌溉困難。

(4)現(xiàn)有灌溉體系能力提升。通過現(xiàn)有灌溉體系運(yùn)行現(xiàn)狀表明，局部地區(qū)有水源，有溝渠，但是灌溉得不到保障，需要增設(shè)節(jié)制閘，進(jìn)水閘合理調(diào)度區(qū)域灌溉。

3.2 水系連通工與提升程

經(jīng)過多輪次、全方位的改造、提升、加固，潘集區(qū)現(xiàn)有灌溉體系已總體成網(wǎng)，縱橫交錯，應(yīng)對不同程度的旱情均有較好的調(diào)節(jié)能力。潘集區(qū)萬畝以上的灌溉泵站大多是二十世紀(jì)六七十年代建成的，機(jī)泵設(shè)備老化，性能下降，出水量減小，已不適應(yīng)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)排灌要求。因此，近幾年潘集區(qū)通過積極爭取技改項目，先后將架河站、祁集站、龔集站、古路崗站等部分機(jī)泵設(shè)備進(jìn)行了更新改造，共改造機(jī)泵38臺，容量5855 kW，并得了較好的排灌效益。但局部地區(qū)仍通過臨時泵站抽水灌溉，效率低，需進(jìn)一步完善增設(shè)小型提水泵站，同時現(xiàn)有幾大灌區(qū)的灌溉泵站均存在機(jī)電設(shè)備老化、供水能力不足等特點；同時潘集區(qū)西部因依溝來水少，并且有節(jié)制閘控制，灌溉期供水量較少，為此該區(qū)域應(yīng)建議提升工程，將從塌陷區(qū)取水提至該區(qū)域，改善灌溉條件。

4 完善鞏固提升供水保障工程格局

4.1 完善引調(diào)水區(qū)域保障水工程布局

如圖1所示，引江濟(jì)淮工程實施后將能夠有效提升淮南市田家庵段淮河水位，引江濟(jì)淮工程實施后可將蚌埠閘上游水位提高約1 m，為潘集區(qū)自流引水帶來可能，也為潘集區(qū)下階段的規(guī)劃農(nóng)業(yè)灌溉水源帶來契機(jī)。

圖1 泥河樞紐引水工程

淮河、茨淮新河是潘集區(qū)的主要水源，規(guī)劃泥河樞紐采用工程措施增加引水功能，從淮河取水確保干旱年份泥河灌溉用水；黑河增設(shè)進(jìn)水閘引茨淮新河水，保障黑河沿岸農(nóng)作物的灌溉水源。

沿淮架河、祁集、古溝三個鄉(xiāng)鎮(zhèn)和平圩西部、潘集南部、蘆集東部三鎮(zhèn)及田集街道以淮河為水源，通過架河站、祁集站提水向各鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水；賀疃鎮(zhèn)、潘集鎮(zhèn)北部和泥河鎮(zhèn)西北部以茨淮新河為水源，通過古路崗站提水向各鄉(xiāng)村供水。沿黑河打通與茨淮新河聯(lián)通，為黑河流域帶來新的水源，提升黑河服務(wù)灌區(qū)灌溉能力，蘆集鎮(zhèn)西部以依溝、利民新河為主要水源，通過沿溝小站進(jìn)行抽水灌溉；沿泥河的古溝鄉(xiāng)、泥河鎮(zhèn)南部和田集街道部分村以泥河為供水水源，通過沿河小站進(jìn)行抽水灌溉。潘集區(qū)區(qū)域供水系統(tǒng)框架基本搭建完成，各分區(qū)水源劃分、提水泵站的建設(shè)、渠道的建設(shè)、分水閘、節(jié)制閘等建設(shè)基本滿足現(xiàn)有的灌溉體系要求，但“毛細(xì)血管”仍逐步完善提升，達(dá)到均衡、節(jié)能、節(jié)水、高效的目的以及局部節(jié)點、難點進(jìn)一步貫通是提升潘集區(qū)整體灌溉供水的抗旱風(fēng)險能力關(guān)鍵所在，由現(xiàn)有泵站改擴(kuò)建以及新建泵站提水，構(gòu)成上下互濟(jì)，多元互補(bǔ)的供水格局，全面提升區(qū)域農(nóng)業(yè)供水保障程度。

4.2 水源工程

(1)塘壩工程

為應(yīng)對不同頻率的旱情，增加小區(qū)域的自我調(diào)節(jié)灌溉能力，放水設(shè)施進(jìn)行除險加固；工程實施后可增加調(diào)蓄面積420萬m3，改善18萬畝灌溉面積。擬建塘壩工程情況見表3。

表3 擬建塘壩工程情況表

(2)擬建水閘工程

1)黑河治理工程。在黑河與茨淮新河交岔口位置新建引水閘，閘孔為2孔×3 m×3 m；年引水4000萬m3，年新增糧食175萬kg。

2)蘆溝樞紐引水灌溉工程。規(guī)劃新建引水閘、灌溉閘、排澇引河閘各一座，新開挖灌溉引水溝650 m，和輸水渠道2200 m，實現(xiàn)泥河流域旱能灌、澇能排的水利網(wǎng)絡(luò)。

4.3提水工程

根據(jù)各區(qū)域灌溉供水現(xiàn)狀以及現(xiàn)有提水工程的運(yùn)行情況提出新建以及改擴(kuò)建方案如下：祁集鎮(zhèn)許黃灌溉站，位于祁集鎮(zhèn)許崗村，現(xiàn)狀從淮河提水，現(xiàn)狀提水流量較小，灌區(qū)面積0.8萬畝，新增提水流量2.5 m3/s，揚(yáng)程8 m，裝機(jī)5臺，總計總?cè)萘?75 kW。泥河鎮(zhèn)泥河站，由于該站年久失修，機(jī)泵設(shè)備嚴(yán)重老化，出水量較小，不能滿足灌溉要求，計劃更新機(jī)泵8臺，裝機(jī)容量440 kW。平圩鎮(zhèn)局部地區(qū)仍存在灌溉困難，目前龔集站灌溉能力不足，建議對龔集站進(jìn)行擴(kuò)容，從泥河取水，灌區(qū)面積1.56萬畝，流量從現(xiàn)狀5.5 m3/s增至7.2 m3/s，揚(yáng)程8.5 m，總裝機(jī)7臺，裝機(jī)總?cè)萘?05 kW?；謴?fù)架河站灌溉能力，2012年架河站進(jìn)行了機(jī)泵更新改造，由于當(dāng)時資金不足，只更新改造了13臺機(jī)泵，還有5臺未進(jìn)行改造，本次計劃更新改造機(jī)泵5臺，裝機(jī)容量800 kW，增加灌溉流量7.0 m3/s，恢復(fù)其灌溉能力。

4.4 灌區(qū)續(xù)建配套更新改造

(1)架河灌區(qū)。架河站裝機(jī)13臺，裝機(jī)容量2080 kW，設(shè)計流量18 m3/s，該灌區(qū)涉及架河、蘆集、潘集三鄉(xiāng)鎮(zhèn)和田集街道，灌溉面積為8.4萬畝。本次規(guī)劃按干、支、斗、農(nóng)四級渠道布置，以原有總干渠、西干渠、北干渠及各支渠為基本框架，對斗、農(nóng)渠重新規(guī)劃。斗渠控制面積為2000畝～3500畝，長度為1000 m～2500 m距為500 m～800 m；灌排渠溝相間布置，一渠兩邊灌，一溝兩邊排，架河灌區(qū)以節(jié)水改造為主，四級渠道均采用混凝土防滲渠，配套工程以凝群眾和生活需要進(jìn)行。

(2)祁集灌區(qū)。祁集站裝機(jī)8臺，容量1340 kW，設(shè)計流量10.8 m3/s，該灌區(qū)涉及祁集、古溝和平圩三鄉(xiāng)鎮(zhèn)，灌溉面積為3.5萬畝，本次規(guī)劃按干、支、斗、農(nóng)四級渠道布置，以原有干、支渠為基本框架，對田間斗、農(nóng)渠重新規(guī)劃，間距為500 m～800 m，比降為1∶2000～1∶3000農(nóng)渠控制面積200畝～500畝，長度為500 m～800 m，間距為200 m～400 m，比降為1∶1500～1∶2000田間渠系布置形式同上祁集灌區(qū)以節(jié)水改造為主，四級渠道均采用混凝土防滲渠，配套工程以滿足群眾生產(chǎn)和生活需要進(jìn)行。

(3)古路崗灌區(qū)。該灌區(qū)涉及賀瞳、潘集、蘆集和泥河四鄉(xiāng)鎮(zhèn)，灌溉面積為8.9萬畝。本次規(guī)劃按干、支、斗、農(nóng)四級渠道布置，以原有東干渠、西干渠和支渠為基本框架，對田間斗、農(nóng)渠重新規(guī)劃。斗渠控制面積為2000畝～3500畝，長度為1000 m～2500 m，間距為500 m～800 m，比降為1∶1500～1∶2000田間渠系布置形式同上。古路崗灌區(qū)以節(jié)水改造為主，四級渠道均采用混凝土防滲渠，配套工程以滿足群眾生產(chǎn)和生活需要進(jìn)行。改善灌溉面積3.7萬畝。

4.5 優(yōu)化水利工程調(diào)度方案

根據(jù)區(qū)域灌溉供水保障需求和水利工程條件，進(jìn)一步優(yōu)化各類水利工程調(diào)度方案，研究多工程聯(lián)合調(diào)度方案，提升水利工程供水保障能力。研究建立旱情分析預(yù)測評估模型：實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)農(nóng)業(yè)、城市和生態(tài)旱情的分析、預(yù)測和評估。研究建立旱情預(yù)警預(yù)報模型：實現(xiàn)對區(qū)域內(nèi)旱情影響范圍和程度進(jìn)行預(yù)警，根據(jù)短期天氣預(yù)報或預(yù)估降雨進(jìn)行旱情預(yù)報。旱情監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)軟件由省級抗旱部門統(tǒng)一開發(fā)、配備。旱情監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)需配備必要的支撐軟件和硬件設(shè)備支撐軟件是指支持旱情監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)運(yùn)行的相關(guān)軟件平臺，主要包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫平臺、GIS平臺及其他相關(guān)軟件；硬件設(shè)備是指支持旱情監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)運(yùn)行的硬件環(huán)境相關(guān)設(shè)備，主要包括服務(wù)器、工作站、交換機(jī)及其他必要設(shè)備。

5 結(jié)論

針對農(nóng)村飲用水水源地面臨的風(fēng)險，必須通過機(jī)制與體制的創(chuàng)新，綜合運(yùn)用法律、工程、管理、行政、經(jīng)濟(jì)等手段進(jìn)行治理，水利、環(huán)保、城建、衛(wèi)生防疫等相關(guān)部門建立聯(lián)動機(jī)制，以確保臨清市飲用水安全，保障人民群眾身體健康。水資源供需矛盾突出，必須開源節(jié)流，提高用水效率。合理配置水資源，加強(qiáng)各行業(yè)用水管理，可為地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展。