農(nóng)村灌排工程建設(shè)與管理研究

陳吉星 陳祥宇 李元盈 張 荔

一、研究背景

隨著全球氣候變化異常，極端天氣越來(lái)越多。氣候的極端化要求我們創(chuàng)新性地搞好新時(shí)期農(nóng)村灌排工程規(guī)劃建設(shè)管理工作。國(guó)家“十四五”規(guī)劃提出：以保障國(guó)家糧食安全為底線，健全農(nóng)業(yè)支出保護(hù)制度，加大農(nóng)業(yè)水利設(shè)施建設(shè)力度，實(shí)施高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)工程。實(shí)施河湖水系綜合整治，改善農(nóng)村人居環(huán)境整治。維護(hù)水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)安全，提升水資源優(yōu)化配置和水旱災(zāi)害防御能力。

近年來(lái)我國(guó)農(nóng)村灌排設(shè)施建設(shè)取得了巨大成就，保障了糧食的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)。以濟(jì)寧市為例，新中國(guó)成立以來(lái)濟(jì)寧市共修建河道堤防3511km，建泵站1917 座，水井12.7 萬(wàn)眼，建水庫(kù)248 座、塘壩1686 座，發(fā)展高效節(jié)水灌溉面積501 萬(wàn)畝，大力提升了水旱防御能力，取得了豐碩成果。在面對(duì)氣候日益嚴(yán)峻，國(guó)家經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的新背景下，用新的發(fā)展理念和新的工藝技術(shù)，推動(dòng)現(xiàn)代化的農(nóng)村灌排工程體系建設(shè)，制定符合農(nóng)村實(shí)際的灌排工程管理法規(guī)，保障農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施長(zhǎng)期運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)效益最大化。

二、濟(jì)寧市農(nóng)村灌排工程建設(shè)存在問(wèn)題

（1）平原區(qū)農(nóng)田地下水位下降，灌溉成本增高；山丘區(qū)水庫(kù)灌溉有待升級(jí)提標(biāo)。

（2）農(nóng)田除澇排水溝標(biāo)準(zhǔn)偏低，農(nóng)耕侵占損毀，排水效率低。

（3）村莊排水存在坑塘少，排水設(shè)施不健全易積水等問(wèn)題。

（4）工程管理方面主要是管理辦法缺失，特別是除澇方面，需研究排澇資金籌措辦法，明確排水主體，解決一戶一村不便解決的問(wèn)題。

三、研究對(duì)策

1.因地制宜，科學(xué)規(guī)劃

山丘區(qū)、山前平原區(qū)、黃泛平原區(qū)水文地質(zhì)特點(diǎn)不同，所以治理對(duì)策要因地制宜，運(yùn)用新技術(shù)、新材料搞好灌溉工程建設(shè)。利用電子物探技術(shù)，開(kāi)展水文地質(zhì)詳查，選擇水源形式。山丘區(qū)水源主要是水庫(kù)、塘壩，輸水方式是二十世紀(jì)六七十年代興建的砌石干渠和渡槽，地形適應(yīng)性差，灌水效率低。采用新材料PE 管材，利用地勢(shì)條件，引水到高度不同的地塊，實(shí)行滴管、微噴、噴灌等不同的節(jié)水灌溉方式，再輔以塑料薄膜，大棚等農(nóng)業(yè)節(jié)水措施，建設(shè)綠色節(jié)水高效灌溉模式，助力“碳達(dá)峰”，是山丘區(qū)灌溉發(fā)展方向，加強(qiáng)水庫(kù)灌區(qū)自流灌溉設(shè)計(jì)研究，加快水庫(kù)引水灌溉工程建設(shè)。山前平原區(qū)灌溉水源主要是地下水，其特點(diǎn)是含水砂層厚，富水性好，水質(zhì)好，給水量大。田間給水栓材質(zhì)有塑料的，有鐵質(zhì)的，給水栓保護(hù)體是混凝土的，實(shí)踐表明，在田間極易損毀，宜采用硅膠或球墨鑄鐵材質(zhì)的給水栓保護(hù)體。黃泛平原區(qū)地下含水層顆粒細(xì)，給水度小，部分含水層礦化度2～3g/l，設(shè)計(jì)前收集水文地質(zhì)資料或進(jìn)行物探普查地下水咸淡分布情況，按照《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》科學(xué)開(kāi)采地下水。

2.多種形式，大力節(jié)水

隨著糧食、蔬菜產(chǎn)量的提高，灌溉用水量增加，地下水位下降，地下水漏斗面積不斷擴(kuò)大，宜大力推廣畦田灌水和管道輸水，以及噴灌、滴管技術(shù)，積極發(fā)展高效節(jié)水農(nóng)業(yè)，取得良好效果。兗州市新兗鎮(zhèn)共有人口78922 人，耕地面積81904 畝，主要使用地下水，從2014—2020年全部進(jìn)行了高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田提質(zhì)建設(shè)，實(shí)行了智能節(jié)水灌溉，每畝地每年節(jié)水平均51 m3，全年共節(jié)水417 多萬(wàn)m3，地下水位埋深由原來(lái)的15～16 m上升至13～14 m，糧食每年每畝地增產(chǎn)110kg，全鎮(zhèn)全年糧食增產(chǎn)900 多萬(wàn)kg，為全鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了一定貢獻(xiàn)。

3.堅(jiān)持農(nóng)田、村莊排水一體化

一是堅(jiān)持村莊排水與村周邊農(nóng)田排水相結(jié)合，使村莊和周邊田間雨水進(jìn)入村邊坑塘，坑塘與坑塘通過(guò)環(huán)村溝相連，再通過(guò)干溝、排水站（或自排涵洞）流入河道（見(jiàn)圖1）。嘉祥縣王屯村村內(nèi)及村邊排水曾是這種模式，消除了村內(nèi)與村邊田間積水，解決了部分農(nóng)田灌溉和村環(huán)境用水問(wèn)題。二是加強(qiáng)閘門式排水溝系建設(shè)，實(shí)行排水蓄水一體化。就是在干溝、斗溝上適當(dāng)建設(shè)閘門，根據(jù)降雨情況啟閉，盡可能攔蓄田間雨水，補(bǔ)充地下水。三是探討在排水溝底下埋設(shè)無(wú)砂混凝土透水管，來(lái)蓄水滲水回補(bǔ)地下水，抬升地下水位。以濟(jì)寧市兗州區(qū)新兗鎮(zhèn)為例分析。兗州市新兗鎮(zhèn)實(shí)行節(jié)水灌溉后，地下水位升高2m，埋深仍在13～14m，回升空間很大。為利用自凈能力強(qiáng)，蒸發(fā)小的天然地下水庫(kù)，利用汛期攔蓄田間雨水補(bǔ)給地下水，力促田間雨水資源自我供給?，F(xiàn)對(duì)百畝方田分析，據(jù)統(tǒng)計(jì)百畝方田排水溝870 m，斷面為梯形，上口寬3.5m，下口寬1m，深1.2m。攔蓄水面積（3.5+1）×1.2/2=2.7m2。在干溝、斗溝間設(shè)1.0 米高的閘門，則攔水?dāng)嗝婷娣e（1+1+1+1）×1/2=2m2，百畝方田排水溝攔蓄水容積870×2=1740m3，其次，在溝底埋設(shè)兩排直徑0.6m 無(wú)砂混凝土透水管，百畝靜態(tài)水容積870×2×3.14×0.52/4=342.0m3，二者共可凈增靜態(tài)容積2081.5m3。若遇暴雨即24h 降雨50～99.9mm，徑流系數(shù)0.6～0.8，按0.7 計(jì)，則百畝徑流量2333.1～4666.6m3，新增攔蓄水量占一次暴雨凈流量的89.2%～44.6%。由于地下水回補(bǔ)率高，每立方米用電量減少，利于“碳達(dá)峰”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

圖1 村周邊田間排水溝、村邊坑塘、入河排水干溝一體化設(shè)計(jì)圖

4.完善法規(guī)，制定制度

建設(shè)是基礎(chǔ)，管理是關(guān)鍵，管理是保障農(nóng)村水利設(shè)施發(fā)揮效益的重要措施。一是各地結(jié)合實(shí)際出臺(tái)農(nóng)村灌排設(shè)施與運(yùn)行管理辦法，明確維護(hù)管理主體，保障維護(hù)資金。各地探索農(nóng)村灌排設(shè)施運(yùn)行管理基金籌集使用辦法，用于公益排澇事業(yè)。濟(jì)寧市出臺(tái)農(nóng)田水利工程管理辦法，對(duì)農(nóng)田灌溉設(shè)施的管理起到了較好作用。二是制定操作技術(shù)規(guī)程。目前的農(nóng)田水利設(shè)施尤其是農(nóng)田灌溉設(shè)施現(xiàn)代化水平越來(lái)越高，很多地區(qū)實(shí)現(xiàn)了IC 卡一插通的“田間自來(lái)水”工程，對(duì)用電、機(jī)械、設(shè)備操作提出新要求。各地制定規(guī)程，嚴(yán)格規(guī)程辦事。三是搞好排澇監(jiān)測(cè)預(yù)警。自2017年以來(lái)，國(guó)家安排了農(nóng)村基層預(yù)警預(yù)報(bào)項(xiàng)目，新建了一批雨量站、水位雨量一體化監(jiān)測(cè)站，將農(nóng)田降雨和田間積水信息傳到水旱災(zāi)害防御平臺(tái)，提升農(nóng)田排澇預(yù)警信息化管理水平。四是采取政府購(gòu)買服務(wù)方式，選擇第三方，以一個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)或一個(gè)灌區(qū)為單位實(shí)施灌排設(shè)施承包式，選擇第三方管理。汛前對(duì)承包區(qū)內(nèi)排水溝，按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行全面疏通，解決防汛大會(huì)年年開(kāi)，竹節(jié)溝、斷頭溝年年有的老問(wèn)題。

5.加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)，廣泛宣傳

多年來(lái)，國(guó)家和地方為農(nóng)村灌排工程建設(shè)，投入了大量的財(cái)力，形成了龐大資產(chǎn)，為國(guó)家發(fā)展和人民的生活做出了貢獻(xiàn)。保護(hù)好這些農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施任務(wù)艱巨而緊迫。各地各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)高度重視，把農(nóng)村灌排設(shè)施作為重要基礎(chǔ)支撐來(lái)抓。采取電視、微信形式宣傳保護(hù)水利設(shè)施重要性、必要性。形成政府主導(dǎo)，公司辦理，人人參與新機(jī)制。

四、結(jié)語(yǔ)

搞好農(nóng)村灌溉除澇，以及田間與村莊排水工程一體化設(shè)計(jì)與建設(shè)，對(duì)推動(dòng)落實(shí)“十四五”規(guī)劃關(guān)于加大農(nóng)業(yè)水利設(shè)施建設(shè)力度，實(shí)施高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)工程要求，具有較好的指導(dǎo)作用。對(duì)糧食生產(chǎn)，鄉(xiāng)村振興事業(yè)發(fā)展具有重要基礎(chǔ)保障作用。隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，建設(shè)具有自動(dòng)監(jiān)測(cè)、傳輸、分析、調(diào)控的智慧農(nóng)村灌排工程體系，科學(xué)調(diào)節(jié)農(nóng)田墑情、農(nóng)田小氣候，減少作物病蟲(chóng)害的愿景將變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。農(nóng)村灌排工程設(shè)施面廣量大，運(yùn)行管護(hù)任務(wù)重，應(yīng)進(jìn)一步研究農(nóng)村灌排工程管護(hù)管理辦法，形成良性運(yùn)管機(jī)制，確保工程發(fā)揮更好效益