新疆地區(qū)灌區(qū)渠系水利用效率及應(yīng)用對策

朱忠義

（新疆瑪納斯縣樂土驛鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)（畜牧業(yè)）發(fā)展服務(wù)中心，新疆 瑪納斯 832207）

利用渠道輸水和大水漫灌是農(nóng)業(yè)用水灌溉基本模式，現(xiàn)仍被廣泛采用，通過這種輸水方式滲漏損失可以降低大約45%［1-3］， 如果使用混凝土襯砌在輸水途中損失量可以降低70%～75%，如果使用塑料薄膜襯砌，在輸水途中可降低損失量約80%［4-5］。

因此，使用渠道襯砌和防止?jié)B漏的科學(xué)技術(shù)，可以提高節(jié)約用水效率，方便實施并且簡單易于操控［6-7］，可以根據(jù)水資源的利用系數(shù)進(jìn)行科學(xué)合理的分析［8-10］。 這對水資源的合理分配起著至關(guān)重要的作用，對于提高水資源利用率和灌區(qū)管理水平意義重大。

1 情況調(diào)查

新疆地區(qū)樂土驛鎮(zhèn)共有3條支渠， 全長33.2km，灌溉面積106.6km2，多年平均引水量6000萬m3。 樂土驛鎮(zhèn)有計劃地組織測點人員對全鎮(zhèn)3條支渠分春、夏、秋各進(jìn)行了渠系水利用系數(shù)的測定工作。上莊子支渠利用率95.2%，斗渠的平均利用率94.5%，農(nóng)渠的平均利用率93.3%， 綜合利用率83.9%。 夏季測定結(jié)果：支渠利用率97.4%，斗渠平均利用率96.2%，農(nóng)渠利用率96.1%；平均年綜合利用率90%。 秋季測定結(jié)果：支渠利用率96.5%，斗渠平均利用率93.1%，農(nóng)渠利用率94.1%；平均年綜合利用率84.5%。經(jīng)計算上莊子支渠年綜合利用率89.5%。上莊子支渠作為塔西河灌區(qū)現(xiàn)代化示范區(qū)項目2017年完工后， 輸水能力由原來的2.5m3/s增加到3.0m3/s，輸水能力大大增強(qiáng)，水的利用率大大提高， 下游農(nóng)作物的灌溉用水得到有效保障。

綜上所述， 各用水協(xié)會對自己管轄的斗農(nóng)渠維修養(yǎng)護(hù)都比較及時到位， 但對共用的支渠斗渠維修改造投入嚴(yán)重不足，主要原因是村集體資金薄弱，存在管理主體缺失，最終導(dǎo)致共用渠道破爛不堪，嚴(yán)重影響農(nóng)業(yè)灌溉。目前，長勝支渠上半段和上莊子支渠經(jīng)改建后渠道過水能力完全達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)， 輸水保證率大大提高， 希望在塔西河灌區(qū)現(xiàn)代化示范性項目的帶動下，樂土驛支渠的改擴(kuò)建惠民工程早日建成。

2 存在問題

2.1 高效節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)推廣速度緩慢

從歷年作物增產(chǎn)效果和田管成本分析， 高效節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)效益十分明顯，同時有效調(diào)節(jié)用水高峰、緩解供水緊張矛盾。 然而從2004年開始推廣高效節(jié)水到現(xiàn)在，高效節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)推廣的速度依然緩慢，究其原因主要： ①高效節(jié)水灌溉建設(shè)初期一次性投入大， 如果沒有資金補(bǔ)助， 全部由農(nóng)戶投資難以承受；②農(nóng)戶在認(rèn)識上不到位，長期以來習(xí)慣了在土地上低投入低產(chǎn)出， 認(rèn)識不到土地上高投入可以高回報，寧愿將閑置資金投入其他行業(yè)，也不愿在土地上高投入；③由于縣水資源相對較豐富，農(nóng)業(yè)灌溉供水比較充足，廣大農(nóng)戶沒有水資源緊缺的憂患意識，造成對高效灌溉設(shè)施投入的動力不足。

2.2 高效節(jié)水灌溉投入的思想意識轉(zhuǎn)變較低

積極宣傳高效設(shè)施農(nóng)業(yè)的好處， 促進(jìn)農(nóng)戶向高效節(jié)水灌溉投入的思想意識轉(zhuǎn)變。目前來看，主要存在以下幾方面的問題：

（1）缺乏高效節(jié)水灌溉設(shè)施專業(yè)管理人員。一般是從農(nóng)戶中選出，缺乏培訓(xùn)，對于設(shè)備的管理使用不熟練。

（2）個別農(nóng)戶的自覺性差，不及時繳納水費，影響到正常供水灌溉。

（3）個別農(nóng)戶不及時向設(shè)備管理人員交肥料，影響到了其他農(nóng)戶正常施肥。

（4）田間設(shè)備管理主體缺失，秋冬犁地時滴灌設(shè)施人為破壞嚴(yán)重，需加強(qiáng)管理。

（5） 建議已實施高效節(jié)水灌溉方式的地塊進(jìn)行冬翻冬灌，補(bǔ)充土壤深層缺水問題。

2.3 灌區(qū)灌溉系統(tǒng)自動化較差

樂土驛鎮(zhèn)灌區(qū)建設(shè)完畢，但與全國大部分灌區(qū)對比，覆蓋渠道數(shù)量和比例比國內(nèi)的大部分灌區(qū)低了很多。灌溉用水的持續(xù)改善主要是由于水的再利用有所改善，需要關(guān)注以下幾點：①最大利用灌溉領(lǐng)域若干中小型項目的效用，避免水浪費，防止水滲漏；②進(jìn)行科學(xué)調(diào)治，可以將上游滲流用于下游，高處的滲流可以用于低處；③實行信息化、教育化、收費化等措施，加強(qiáng)灌區(qū)人民合理分配各類水資源的能動性。

多年來， 灌溉地區(qū)的工程不具備定期保養(yǎng)手段，維修工程、管道工程建筑物受到嚴(yán)重?fù)p壞，也沒有采取適當(dāng)?shù)难a(bǔ)救措施；其中一些具有安全風(fēng)險。灌溉水資源利用率低，極大地限制了灌溉渠道的有效利用。

3 提高對策

3.1 強(qiáng)化管理，消除運(yùn)行維護(hù)中紕漏

通過審查在節(jié)水條件下灌溉田地的標(biāo)準(zhǔn)做法來加強(qiáng)綜合水資源管理。與此同時，為進(jìn)一步協(xié)調(diào)水資源管理，制定水價和計算水費提供合理的機(jī)制，并使用經(jīng)濟(jì)杠桿的原理以節(jié)約用水。進(jìn)一步完善灌溉節(jié)水有效的政策和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，實施多個渠道籌備流動資金，動員當(dāng)?shù)卮迕窈透鞣N組織節(jié)約水資源的能動性，明確技術(shù)設(shè)施的財產(chǎn)權(quán)，落實義務(wù)執(zhí)行機(jī)制，逐步發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)。 加強(qiáng)對現(xiàn)場采集的檢查，逐步改善了水管理標(biāo)準(zhǔn)。

節(jié)水示范園的科技項目已經(jīng)在灌區(qū)落實。 計算和評估灌水時水資源利用系數(shù)，管道系統(tǒng)高達(dá)0.95，灌溉水資源利用系數(shù)與之前相比由0.43升至0.81，節(jié)水通道已經(jīng)減少至3～4h， 這對經(jīng)濟(jì)效益和水資源利用效率都造成了很大影響。

3.2 強(qiáng)化灌區(qū)供水管道與監(jiān)測系統(tǒng)

持續(xù)進(jìn)行供水管道改善， 創(chuàng)建具有明確作用和責(zé)任的管理系統(tǒng)?？茖W(xué)化運(yùn)行管理、標(biāo)準(zhǔn)化業(yè)務(wù)水管單位的機(jī)制， 將水利工程的檢修制度以市場需求為導(dǎo)向，進(jìn)行專門化和集體化，恰當(dāng)?shù)乃M標(biāo)準(zhǔn)和高效的計價機(jī)制， 以及標(biāo)準(zhǔn)化的資金投資， 合理化的使用、科學(xué)化的管理和嚴(yán)格的監(jiān)督機(jī)制。灌區(qū)量水是節(jié)約灌溉用水、提高灌溉質(zhì)量和灌溉效率的有力措施，是實行計劃用水和準(zhǔn)確引水、輸水和配水的重要手段。

如圖1，通過軟、硬件產(chǎn)品的集成和信息采集、傳輸、處理、發(fā)布等多項技術(shù)的綜合運(yùn)用，構(gòu)建面向農(nóng)業(yè)灌區(qū)取用水量的自動監(jiān)測、預(yù)警及信息發(fā)布系統(tǒng)。形象、直觀地為管理部門提供灌渠實時流量查詢、報表管理等服務(wù)，確保管理人員迅速、及時、準(zhǔn)確地掌握灌渠的流量、雨量信息，為農(nóng)田水利管理工作提供有效支撐，提升農(nóng)田水利信息化水平。

3.3 加強(qiáng)灌溉工程規(guī)范化治理與自動化管理

加強(qiáng)現(xiàn)代化管理體制，改進(jìn)管理做法，提升管理效力，在項目開發(fā)過程中人員各司其職。嚴(yán)格控制日常和工程規(guī)范化治理，強(qiáng)化審查和工程評估，漸漸完備灌區(qū)管理支持體制， 革新管理形式， 改善管理水準(zhǔn)。持續(xù)探討灌溉地區(qū)的自治，鼓勵用水協(xié)會和其他渠道組織漸漸進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化管理。

如圖2， 灌區(qū)綜合自動化及調(diào)度運(yùn)行管理系統(tǒng)、電子灌區(qū)信息化系統(tǒng)為確保灌區(qū)工程安全運(yùn)行，實現(xiàn)水資源優(yōu)化配置， 提高用水效率和保障灌區(qū)可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮了重要作用。

圖2 灌區(qū)綜合自動化及調(diào)度運(yùn)行管理系統(tǒng)

3.4 加強(qiáng)量水設(shè)施建設(shè)，在斗及斗以下渠道推廣測量精度高、便于運(yùn)行的量水堰

（1）加強(qiáng)干支渠道的測流工作，保證干支渠道量水準(zhǔn)確。

（2）加強(qiáng)斗及斗以下渠道量水設(shè)施建設(shè)。灌區(qū)東干三斗、 五斗修建的等寬矩形薄壁堰經(jīng)過運(yùn)行和校測，測量精度較高，量水較準(zhǔn)，造價低廉，建議在灌區(qū)推廣。 如圖3，通過太陽能光伏電池板，充滿可續(xù)航15d，設(shè)施內(nèi)置SIM卡，計量出數(shù)據(jù)可通過無線傳輸至云平臺，日常工作人員在后臺即可登陸云平臺，查看灌區(qū)當(dāng)日、季度、年度用水量等數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)灌區(qū)用水量遠(yuǎn)程實時監(jiān)控。

圖3 智能化量水設(shè)施

3.5 加強(qiáng)田間工程改造力度，提高渠道襯砌率

田間工程屬農(nóng)村集體所有，由農(nóng)民用水者協(xié)會管理。農(nóng)村集體組織經(jīng)濟(jì)十分薄弱，讓其投資改造田間工程的可能性不大， 宜采取國家財政投入與灌區(qū)農(nóng)民投勞相結(jié)合的辦法，統(tǒng)籌規(guī)劃，分步實施，用三到五年時間對灌區(qū)田間工程進(jìn)行改造， 全面提高田間工程的完好率和襯砌率。 如圖4，可采取合理有效的防滲抗凍措施， 采用適應(yīng)變形能力強(qiáng)的雷諾護(hù)墊進(jìn)行渠底板襯砌。

圖4 雷諾護(hù)墊在渠道襯砌應(yīng)用

4 結(jié)語

近幾年， 高效節(jié)水灌溉設(shè)施建設(shè)逐步完善，再加上用水戶節(jié)水意識逐步增強(qiáng)， 國家推進(jìn)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)示范區(qū)建設(shè)力度加大， 灌溉所有管轄村灌溉地全部建設(shè)為高效節(jié)水灌溉，水的利用率明顯增加。目前在爭取資金對樂土驛支渠和長勝支渠進(jìn)行改擴(kuò)建，全面提升各支渠的輸水保障能力， 全面提高水的利用率，從而實現(xiàn)灌區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。