張寶平
(甘肅省景泰川電力提灌水資源利用中心,甘肅 景泰 730400)
隨著我國水管體制改革的不斷深入,大中型泵站更新改造推進的速度越來越快,為了推動水資源調用的科學性,各地區(qū)均需要結合實際應用情況及時地進行泵站設備的更新以及優(yōu)化。除了優(yōu)化泵站設備的性能之外,還可以有效減少設備維修方面投入的成本,充分發(fā)揮大中型泵站改造的作用。
景電工程是跨省區(qū)、高揚程、多梯級、大流量的大Ⅱ型電力提灌工程,灌區(qū)內干旱少雨,日照強,農業(yè)灌溉采用傳統(tǒng)的大水漫灌方式,水資源浪費嚴重。隨著現(xiàn)代化進程的不斷推進,要因時制宜地利用大中型泵站改造,改變大水漫灌的傳統(tǒng)方式,提高農業(yè)灌溉用水效率。因此,管理單位通過實地勘察調研,學習國內外先進灌區(qū)措施,調整灌區(qū)農作物種植結構等一系列舉措,一方面通過更新改造其中運行年限過長、性能老化的設備,保證水泵提水量滿足設計提水量要求;另一方面通過水價改革引導灌區(qū)人民減少大水漫灌造成水資源浪費以及土地鹽堿化等問題。而景電灌區(qū)主要存在以下幾個制約灌區(qū)高質量發(fā)展的因素:一是水價與工程運行成本難以成正比;二是工程調蓄能力不足;三是種植結構不合理,造成各灌季用水矛盾突出;四是工程末端管理維護不到位,地方政府與工程管理單位缺乏定額管理制度體系,加之現(xiàn)行供水管理制度與農業(yè)水價改革和高效節(jié)水發(fā)展不相適應,嚴重制約景電灌區(qū)高質量發(fā)展。因此,在泵站更新改造的同時,需做好水資源科學合理利用,不僅要做好工程建筑物的改造工作,還要嚴格遵循泵站更新改造后滿足水資源高效利用、節(jié)水增收的原則,堅定不移地加大水價改革力度,引導灌區(qū)人民增強節(jié)水灌溉、合理種植的意識,推動景電灌區(qū)經(jīng)濟進一步發(fā)展。
景電灌區(qū)實行水價改革可發(fā)揮水價的杠桿作用,引導灌區(qū)人民節(jié)約用水,開展工程設施更新改造,優(yōu)化調整農業(yè)種植結構,有效改善提水量與灌溉用水的矛盾??茖W合理的水價調整,一方面避免了景電工程設備長時間大負荷運轉使得設備加速損毀,節(jié)約了工程運行成本;另一方面減少了灌區(qū)人民因種植結構單一導致用水矛盾突出的問題。針對景電工程更新改造現(xiàn)狀來說,泵站改造無論是在裝機容量還是干渠、支渠、前池等工程設施方面都獲得了很大程度地提升,灌溉水資源再次進行優(yōu)化配置,農業(yè)灌溉總需水量精確計算,設計灌溉水量調節(jié)方案進一步優(yōu)化,農業(yè)灌溉水量調節(jié)實現(xiàn)整體規(guī)劃,為灌區(qū)后期在農業(yè)灌溉中大力推行滴灌等節(jié)約用水方式打下了基礎??傊こ趟Y源利用系數(shù)的提高,需要解決常規(guī)的農業(yè)灌溉水量調節(jié)技術,結合當前水價調整政策總體部署,提高灌區(qū)民眾節(jié)水意識,實現(xiàn)綠色灌溉,避免造成灌溉耗水量過多的問題。
景電工程有泵站43座,建成干、支、斗渠1391條2422 km,總投資8.56億元。工程原設計流量28.6 m3/s,加大流量33 m3/s,裝機容量25.97萬kW,設計灌溉面積5.50萬hm2。工程更新改造后,設計流量37.4 m3/s,加大流量43.89 m3/s,裝機容量30.6萬kW,設計灌溉面積7.64萬hm2。灌區(qū)農作物種植種類單一,用水矛盾突出[1]。夏灌期間為滿足農作物的生長用水量,管理單位只能滿負荷持續(xù)上水,工程運行風險成倍提高。
景電工程分不同的工期,以二期工程為例,1984年開工建設,于1997年上水,灌溉總面積3.47萬hm2,二期工程始于總干一泵站,沿著右側大沙河,途徑二至七泵站進入二期灌區(qū),該灌區(qū)共涵蓋若干條渠道,修建了大小25座泵站。從水源泵站取水,利用泵站提水、渠道輸水、斗口配水等一系列工程設施把水送到所需灌溉的田間地頭,大水漫灌等粗放式的灌溉,看似滿足了當下農作物的用水需求,實際上造成了水資源浪費嚴重,灌溉周期長,無法滿足農作物適時適量的生長用水,而且灌溉高峰期無疑增加了管理單位與灌區(qū)人民的用水供需矛盾。近年來,隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展,灌區(qū)民眾的生活水平也在不斷提高,農業(yè)灌溉用水量也在進一步增加,景電灌區(qū)農業(yè)灌溉用水抗旱保供情況越發(fā)嚴峻。
近年來,景電灌區(qū)區(qū)域性缺水問題突出。灌溉用水與種植結構問題并存,灌區(qū)的種植比例嚴重失調,結構極其不合理[2]。2020年、2021年灌區(qū)(以景泰縣為例)農民以玉米、洋蔥為主的單種面積占80%,以小麥、胡麻為主的單種面積占20%,造成灌區(qū)春灌時提水后無地可澆、夏灌時用水量嚴重不足的窘境。
景電工程自上水以來,為了使農作物灌上水,多次加大提水量,滿足灌區(qū)農業(yè)灌溉用水需求,但工程長期高水位、大流量的運行,存在安全隱患。近年來,農民為追求高回報,選擇洋蔥、玉米等農作物,致使種植比例更加不合理,分布更加不均衡,有的渠段種植比例為7∶2∶1,有的渠段已超過8∶2,因此管理單位在工程負荷允許的情況下,盡量大流量提水,使得工程運行更加艱難、配水更加困難的畸形狀態(tài)出現(xiàn),灌區(qū)農作物灌溉用水分布不均,進而造成單位面積產(chǎn)出量及效益很低。
目前灌區(qū)輸配水體系仍不能滿足農業(yè)灌溉,農田水利灌溉設施運行管護體系仍舊需要進一步改善,灌溉水利用系數(shù)偏低,管理仍有不科學之處,灌溉水利用系數(shù)(0.57)與先進灌區(qū)相比仍有較大差距,水資源利用系數(shù)與收益始終未得到改善,與水資源短缺現(xiàn)狀不相適應,農業(yè)種植結構又加劇了灌區(qū)缺水形勢。景電灌區(qū)供水計量設施老舊,甚至有些斗口沒有設置計量設施,簡單地利用閘板啟閉進行澆灌,對水量控制難度大,水資源浪費大,管理單位難以引導灌區(qū)人民適時適量灌溉。長時間大水漫灌已使得灌區(qū)部分地方出現(xiàn)鹽堿化,灌區(qū)工程建設現(xiàn)狀與生態(tài)良好的灌區(qū)相比,基礎設施需要進一步優(yōu)化。
為了提高灌區(qū)水資源利用率,要合理利用現(xiàn)代化大中型泵站更新改造的機遇,加大投資,一方面改善工程基礎設施,配備先進計量設備,研發(fā)便民APP,方便農戶自主取水及繳費,解放管理單位人員配額,降低生產(chǎn)成本;另一方面按照水權證規(guī)劃面積、戶頭面積、確權面積及實灌面積定額配水,采取宣講督促的辦法,促進農戶調整種植結構,進而達到農作物單位面積產(chǎn)出量和經(jīng)濟效益成倍增長。建立起水資源高效利用對現(xiàn)有農耕經(jīng)濟促進體制,合理配置水資源,完善水價改革各方面工作,充分發(fā)揮水價的杠桿作用,實現(xiàn)水資源的優(yōu)化配置。同時,大力發(fā)展農業(yè)灌溉水量調節(jié)技術,降低景電灌區(qū)的灌溉耗水量,滿足灌溉的綠色可持續(xù)發(fā)展需求,實現(xiàn)水資源的高效利用,更好地促進景電工程運管體系高質量發(fā)展。
為了提高景電工程灌溉性能,近年來管理單位實施了景電灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造工程,更新改造大型泵站12處配套工程以及大規(guī)模的支渠、干渠,灌區(qū)工程設施網(wǎng)絡得到進一步完善,灌溉用水保障能力得到有效提升,灌溉水量調節(jié)力度得到了大幅度提高。采取了一定的渠道工程措施,如渠系配套、渠道防滲技術、噴灌、滴管技術的應用等,減少水資源浪費,提高了灌水效率[3]。在“十四五”計劃中,管理單位一方面實施灌區(qū)現(xiàn)代化改造,保證農田灌溉用水有效利用系數(shù)達到預期目標(0.59),對未改造灌區(qū)主干渠、支渠工程建設加快進度,全面研究解決供水流量“卡脖子”問題,保證水資源節(jié)約集約利用水平不斷提高,將景電灌區(qū)打造成高效節(jié)水灌溉工程;另一方面全面推進灌溉農業(yè)水價綜合改革,繼續(xù)加大計量設施建設,實施農業(yè)灌溉用水總量控制、定額管理,落實水權制度,促進農業(yè)節(jié)水工作有序開展。
考慮到灌區(qū)水資源短缺,生態(tài)脆弱,經(jīng)濟實力不足,為了充分發(fā)揮工程及資源優(yōu)勢,將單一種植經(jīng)濟作物的落后模式轉換形成種植比例合理的模式,種植面積與工程運行協(xié)調,農業(yè)種植與經(jīng)濟發(fā)展相互促進,結合水價調整,因地制宜,完善水利工程設施,明晰水權,定額管理,逐步建立農業(yè)灌溉用水總量控制和定額管理制度,建立健全農業(yè)水價機制,通過景電工程安全運行監(jiān)管,實時監(jiān)測工程運行情況,優(yōu)化調度方案等措施,促進農業(yè)節(jié)水增效和景電工程的良性運行,助力農業(yè)現(xiàn)代化建設。到“十四五”末,基本實現(xiàn)農田灌溉用水便民、智能APP研發(fā)應用,逐漸形成灌區(qū)信息化技術平臺及運維監(jiān)管一體化。
“十四五”水利規(guī)劃提出,以科技創(chuàng)新賦能水利現(xiàn)代化為導向,深化水利科技體制機制改革,圍繞貫徹落實黃河流域生態(tài)保護和高質量發(fā)展戰(zhàn)略?;诖?,建立景電高質量發(fā)展研究辦公室(總工室),結合灌溉試驗站試點試驗,專題研究農田灌溉水資源在灌區(qū)中的應用,引導民眾大力發(fā)展高標準現(xiàn)代化農田,擴大灌區(qū)大棚蔬菜種植,提高農民收入水平,帶動灌區(qū)農民發(fā)家致富。加強農業(yè)種植結構、土地鹽堿化、節(jié)約用水等領域重大課題研究,加快科技成果推廣應用,為景電灌區(qū)高質量發(fā)展提供強有力的科技支撐。當下景電灌區(qū)現(xiàn)代化監(jiān)測設施配置落后,基層專業(yè)技術人員匱乏,泵站“無人值守”處于試行期,數(shù)字化設施設備更新改造仍處于初級階段,灌區(qū)水資源高質量發(fā)展數(shù)字化應用有待進一步提升。為此,需加強職工專業(yè)化培訓,全面激發(fā)職工科技創(chuàng)新活力,將專業(yè)培訓常態(tài)化,促進全體職工學習新知識,了解新思想,掌握新技術,逐漸形成科技發(fā)展依靠人才,科技成果轉化經(jīng)濟效益,工程效益致富灌區(qū)民眾的良好局面,充分體現(xiàn)科技在景電事業(yè)發(fā)展中的作用。
灌區(qū)水資源利用率偏低,為了客觀合理的改變灌區(qū)用水窘迫現(xiàn)狀,大力推進水價改革,從源頭上控制用水總量,大泵改造不能僅以簡單工程設施改造為目的,還應考慮科學有效的措施,充分利用現(xiàn)代化設施設備將人力支出代替,降低工程運行成本。根據(jù)景電灌區(qū)的具體情況,采取具有針對性、合理化的措施將水資源科學分配,完善工程改造范圍及管理措施,為當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展提供水保障。另外,合理利用水資源還可以實現(xiàn)對生態(tài)環(huán)境的有效保護,符合當下綠色環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展理念。