秦安縣現(xiàn)代節(jié)水農(nóng)業(yè)“三網(wǎng)”模式設(shè)計(jì)

馬曉燕，張文兵，龐曉明

（杭州水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院有限公司蘭州分公司，甘肅 蘭州 730050）

重農(nóng)固本是安民之基、治國(guó)之要。黨的十九大報(bào)告明確提出實(shí)施鄉(xiāng)村振興，把“構(gòu)建現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系”作為鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的主要措施之一[1]。

秦安縣作為林果業(yè)大縣，蘋(píng)果、花椒、蜜桃是該縣的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，也是當(dāng)?shù)氐闹鲗?dǎo)產(chǎn)業(yè)。近年來(lái)，秦安縣林果業(yè)種植規(guī)模不斷擴(kuò)大，但因?qū)侔敫珊瞪絽^(qū)，區(qū)內(nèi)旱災(zāi)頻發(fā)、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，加之水利基礎(chǔ)設(shè)施薄弱，作物在需水關(guān)鍵期得不到及時(shí)灌溉，嚴(yán)重影響果品產(chǎn)量和質(zhì)量，制約著秦安縣林果業(yè)進(jìn)一步發(fā)展壯大。因此，規(guī)劃建設(shè)以智能節(jié)水為目標(biāo)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，改變新形勢(shì)下的管、用水理念和思維，構(gòu)架強(qiáng)化節(jié)水農(nóng)業(yè)運(yùn)行管理機(jī)制體制勢(shì)在必行。

1 秦安縣現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展概況

秦安縣隸屬甘肅省天水市，位于甘肅省東南部，天水市之北，葫蘆河（渭河支流）下游，屬隴中黃土高原西部梁峁溝壑區(qū)，山多川少，梁峁起伏，是甘肅省18個(gè)干旱縣之一?？h域日照充足、降雨較少、日溫差大，夏無(wú)酷暑、冬無(wú)嚴(yán)寒，為林果業(yè)的發(fā)展提供了得天獨(dú)厚的氣候條件[2]。

近年來(lái)，在縣委、縣政府指導(dǎo)下，林果支柱產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，全縣果樹(shù)優(yōu)質(zhì)綠色無(wú)公害生產(chǎn)基地達(dá)2萬(wàn)hm2，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)農(nóng)民增產(chǎn)增收，促進(jìn)秦安縣快速富強(qiáng)。以蜜桃、蘋(píng)果、桃樹(shù)為代表的農(nóng)產(chǎn)品名揚(yáng)全國(guó)各地，先后被授予“中國(guó)名特優(yōu)經(jīng)濟(jì)林桃之鄉(xiāng)”“中國(guó)蘋(píng)果之鄉(xiāng)”等稱號(hào)，獲得“全國(guó)經(jīng)濟(jì)林建設(shè)先進(jìn)縣”“中國(guó)果業(yè)發(fā)展百?gòu)?qiáng)優(yōu)質(zhì)示范縣”等殊榮。但因受灌溉因素影響，果品產(chǎn)量和質(zhì)量遭遇瓶頸，嚴(yán)重制約著秦安縣林果業(yè)進(jìn)一步發(fā)展壯大。

2 區(qū)內(nèi)農(nóng)田水利工程存在的問(wèn)題

近年來(lái)，秦安縣在國(guó)家有關(guān)部門(mén)的大力支持下，實(shí)施了多項(xiàng)節(jié)水灌溉工程，使全縣農(nóng)田水利建設(shè)邁上了一個(gè)新臺(tái)階。但是，由于地形條件所限，工程實(shí)施難度大，20世紀(jì)60、70年代，基礎(chǔ)水利設(shè)施工程建設(shè)長(zhǎng)期處于不完善狀態(tài)，多數(shù)水利工程的田間配套程度還很低，灌水效率不高，水資源浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重。

區(qū)域水利建設(shè)工程存在的問(wèn)題概括起來(lái)主要包括以下幾個(gè)方面：

（1）現(xiàn)有水利工程基礎(chǔ)設(shè)施配套不齊全，部分渠道和建筑物年久老化，輸水損失嚴(yán)重，水資源利用效率和效益低，保灌能力不足?？h域內(nèi)水利工程始建于20世紀(jì)60、70年代，工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低、缺陷多，田間配套數(shù)量不足，工程運(yùn)行和發(fā)揮作用的能力受限；另外，大多已建成的提灌工程因受水源的限制，干旱季節(jié)引水量不足，保灌能力低，嚴(yán)重制約著當(dāng)?shù)剞r(nóng)村經(jīng)濟(jì)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

（2）水利設(shè)施建設(shè)滯后，現(xiàn)有水利工程供水能力不足，供需矛盾突出。由于資金等因素，區(qū)域基本農(nóng)田和小型水利設(shè)施建設(shè)發(fā)展滯后。已建灌溉工程覆蓋面小，農(nóng)田抗旱能力差，水利基礎(chǔ)設(shè)施短板嚴(yán)重。隨著人口增長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展，水資源供需矛盾愈加突出。

（3）配套計(jì)量和信息化設(shè)施不完善，計(jì)量精度低，管理手段落后。目前各工程供水計(jì)量主要靠人工觀測(cè)和檢查，不利于準(zhǔn)確分水、計(jì)量和節(jié)水，加上渠道自身的淤積、滲漏和損壞，給水費(fèi)計(jì)收和管理維護(hù)帶來(lái)了很大不便，運(yùn)行管理效率低下，不僅影響灌區(qū)收入，也大大阻礙了區(qū)域農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的推進(jìn)和發(fā)展。

現(xiàn)今工程運(yùn)行管理過(guò)程中遇到的各種問(wèn)題，都已經(jīng)嚴(yán)重阻礙了現(xiàn)代化節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)的推廣應(yīng)用和可持續(xù)發(fā)展。各種矛盾的凸顯，都體現(xiàn)了對(duì)水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)配套、智能化信息化網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和高效、有序先進(jìn)管理制度改革的迫切需要。

3 建設(shè)現(xiàn)代節(jié)水農(nóng)業(yè)的必要性

為全面貫徹落實(shí)黨的十九大和《國(guó)務(wù)院關(guān)于實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度的意見(jiàn)》（國(guó)發(fā)〔2012〕3號(hào)）的精神，以習(xí)近平新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想為指導(dǎo)，實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略，深入落實(shí)“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”的新時(shí)代水利工作方針和“水資源、水生態(tài)、水環(huán)境、水災(zāi)害”統(tǒng)籌治理的治水新思路，認(rèn)真落實(shí)黨中央、國(guó)務(wù)院決策部署以及甘肅省“深度節(jié)水、極限節(jié)水”節(jié)水行動(dòng)要求，秦安縣人民政府結(jié)合縣域農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)際，為充分挖掘縣境內(nèi)水資源潛力，保障當(dāng)?shù)亓止麡I(yè)的綠色、健康、可持續(xù)發(fā)展，認(rèn)真研究后提出建設(shè)現(xiàn)代節(jié)水農(nóng)業(yè)。

在秦安縣發(fā)展現(xiàn)代節(jié)水農(nóng)業(yè)，一是提高區(qū)域用水效率和效益、緩解用水矛盾的需要；二是促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的需要；三是落實(shí)國(guó)家政策，助推農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的需要；四是實(shí)施國(guó)家節(jié)水行動(dòng)戰(zhàn)略的需要；五是實(shí)現(xiàn)新時(shí)代水利現(xiàn)代化戰(zhàn)略目標(biāo)的需要；六是實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略、改善民生、加快縮小城鄉(xiāng)差距的需要。

4 規(guī)劃目標(biāo)

秦安縣現(xiàn)代節(jié)水農(nóng)業(yè)主要目標(biāo)是通過(guò)合理利用區(qū)內(nèi)水資源，發(fā)展區(qū)域內(nèi)經(jīng)濟(jì)林果智能化滴灌面積，建成區(qū)域“水網(wǎng)”和“信息網(wǎng)”，以提高縣區(qū)灌溉水資源保障程度和利用效率、效益，形成灌溉和計(jì)量精準(zhǔn)、運(yùn)行安全的智能化灌水系統(tǒng)，使區(qū)內(nèi)原旱作物得到補(bǔ)充性灌溉，提高作物產(chǎn)量和質(zhì)量，增加農(nóng)民收入，促進(jìn)當(dāng)?shù)剞r(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展，助推農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)。同時(shí)，通過(guò)“服務(wù)網(wǎng)”建設(shè)，改變新形勢(shì)下的管、用水理念和思維，健全運(yùn)行管理工作制度、規(guī)范運(yùn)行管理工作流程，提高運(yùn)行管理的精細(xì)化水平，形成灌排、管理、水資源調(diào)度、計(jì)量等安全、高效、節(jié)水、增效的現(xiàn)代化節(jié)水農(nóng)業(yè)。

5 現(xiàn)代節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃布局

規(guī)劃發(fā)展具有甘肅特色的節(jié)水型、智慧型、生態(tài)型現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)，提出“水網(wǎng)、信息網(wǎng)、服務(wù)網(wǎng)”三網(wǎng)總體架構(gòu)，構(gòu)建“投、建、管、運(yùn)、服”為一體的新型建設(shè)、管理、服務(wù)模式，保證投資長(zhǎng)久收益、工程長(zhǎng)期運(yùn)行、農(nóng)民長(zhǎng)期受益，實(shí)現(xiàn)耕種、灌溉、施肥、收獲、銷售等全程的社會(huì)化服務(wù)，開(kāi)展現(xiàn)代節(jié)水農(nóng)業(yè)示范成為必然。

5.1 “水網(wǎng)”總體布局

秦安縣現(xiàn)狀可利用水源有葫蘆河及其支流地表水、地下水和引洮供水二期工程引調(diào)水。

（1）如取用葫蘆河地表水，其資源量大，對(duì)作物用水量的保證程度較高，經(jīng)過(guò)處理后水質(zhì)完全能滿足工程灌溉需求。但是，由于葫蘆河河水泥沙含量較高，根據(jù)已建工程經(jīng)驗(yàn)，同類型取水工程后期運(yùn)行養(yǎng)護(hù)費(fèi)用較高；

（2）取用葫蘆河地下水，其水質(zhì)較好，但水量比地表水小很多，不能完全滿足灌溉需求；

（3）引洮二期供水工程為秦安縣供水年指標(biāo)4876萬(wàn)m3，秦安縣城區(qū)供水及安全飲水2020年許可1 200萬(wàn)m3，至2035年遠(yuǎn)景規(guī)劃年用水2 300萬(wàn)m3，年剩余2 576萬(wàn)m3，可用來(lái)灌溉，但需要將其水權(quán)性質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

經(jīng)綜合對(duì)比，區(qū)域內(nèi)可利用的水源主要是葫蘆河地表水和引洮供水二期工程引調(diào)水。

因水低地高，“水網(wǎng)”規(guī)劃在充分結(jié)合和改造利用原有水利基礎(chǔ)設(shè)施的基礎(chǔ)上，通過(guò)泵站加壓提水到項(xiàng)目區(qū)制高點(diǎn)，后自流入田間管網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)從源頭至田間作物用水全過(guò)程的閉合水資源利用系統(tǒng)。設(shè)計(jì)模式為：取水樞紐+加壓泵站+田間高效節(jié)水模式的“水網(wǎng)”系統(tǒng)布局。通過(guò)重大項(xiàng)目示范，實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)輸水、田間節(jié)水、專業(yè)管理、服務(wù)產(chǎn)銷一條龍的新型產(chǎn)業(yè)鏈模式，開(kāi)辟出一條農(nóng)業(yè)發(fā)展高質(zhì)量的新路徑，打造中國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的新樣板。

首先，根據(jù)工程區(qū)地形、地質(zhì)條件，在工程布置時(shí)盡可能使供水線路沿現(xiàn)有交通線路布置，以減少工程施工難度，降低工程造價(jià)，便利工程的維護(hù)和管理，并盡量減小施工沿線對(duì)環(huán)境的破壞；其次，盡量選擇重力流供水方案，以減少運(yùn)行費(fèi)用，并達(dá)到節(jié)能效果；技術(shù)上可行，經(jīng)濟(jì)上合理，又滿足工程運(yùn)行的需求。

田間“水網(wǎng)”系統(tǒng)綜合考慮縣域現(xiàn)狀及規(guī)劃年水資源、農(nóng)業(yè)種植、地形、土壤、管理水平、社會(huì)經(jīng)濟(jì)等因素，選擇符合當(dāng)?shù)貙?shí)際、適宜區(qū)內(nèi)作物的灌溉方式。灌溉系統(tǒng)一般由干管、分干管、支管、出地管、地面支管、輔管和滴灌管組成。干管按實(shí)際地形沿地勢(shì)較高的位置進(jìn)行布置，分干管垂直于干管，支管垂直與分干管且沿等高線布置，出地管出地后連接地面支管，地面支管通過(guò)三通連接鋪管（因每個(gè)出地樁控制的小區(qū)灌溉面積管理戶不同，為了簡(jiǎn)便、合理收取水費(fèi)，地面輔管根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況鋪設(shè)到每個(gè)種植戶的農(nóng)田，作為一個(gè)灌溉小區(qū)，地面輔管首端安裝球閥控制灌溉）、輔管連接滴灌管進(jìn)行灌溉。滴灌管沿作物種植方向布置，灌水器間距與株距相對(duì)應(yīng)。

通過(guò)“水網(wǎng)”的建設(shè)，完善區(qū)域水利設(shè)施體系，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)灌溉，減少輸水過(guò)程用水損耗，節(jié)約水資源，提高區(qū)域水資源開(kāi)發(fā)利用效率和用水效益。同時(shí)，改善土壤水環(huán)境，減少傳統(tǒng)水利設(shè)施取用水過(guò)程中匯入的污物通過(guò)滲漏對(duì)地下水造成的污染，降低河流面源污染，確保區(qū)域生態(tài)安全。

5.2 “信息網(wǎng)”總體布局

“信息網(wǎng)”規(guī)劃布局以統(tǒng)一業(yè)務(wù)平臺(tái)為出發(fā)點(diǎn)，以灌區(qū)雨情、水情、墑情等前端數(shù)據(jù)采集為基礎(chǔ)，以物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、通信網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)傳輸為依托，以水利農(nóng)業(yè)云計(jì)算為核心、云服務(wù)信息平臺(tái)為主線，布局建設(shè)服務(wù)于區(qū)域各級(jí)管理機(jī)構(gòu)的全面、科學(xué)、實(shí)用、智慧的示范區(qū)水利農(nóng)業(yè)領(lǐng)域業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)。旨在實(shí)現(xiàn)區(qū)域信息的采集、處理、加工、存儲(chǔ)、傳輸、反饋的一體化和自動(dòng)化，其本質(zhì)是區(qū)域管理的信息化。

規(guī)劃信息化系統(tǒng)主要建設(shè)供水專題數(shù)據(jù)庫(kù)以及包含基礎(chǔ)信息、實(shí)時(shí)監(jiān)控以及灌溉管理等應(yīng)用系統(tǒng)，通過(guò)智能門(mén)戶、“一張圖”及“一人一頁(yè)”提高秦安縣高效節(jié)水灌溉工程管理效率與服務(wù)水平。項(xiàng)目的總體架構(gòu)可分為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、數(shù)據(jù)資源、應(yīng)用支撐、業(yè)務(wù)應(yīng)用、公共服務(wù)、用戶以及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和保障體系7部分。建設(shè)內(nèi)容主要包括泵站、蓄水池和管網(wǎng)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)，土壤墑情監(jiān)測(cè)儀、小型氣象站、通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、管理中心、數(shù)據(jù)庫(kù)、業(yè)務(wù)支撐和應(yīng)用平臺(tái)。

5.3 “服務(wù)網(wǎng)”布局

“服務(wù)網(wǎng)”規(guī)劃布局貫穿于農(nóng)業(yè)灌溉服務(wù)、農(nóng)業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈服務(wù)的系統(tǒng)性服務(wù)；通過(guò)政府引導(dǎo)、龍頭企業(yè)牽頭組建區(qū)域農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化聯(lián)合體，構(gòu)建從產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后各環(huán)節(jié)的專業(yè)化、市場(chǎng)化的全產(chǎn)業(yè)鏈線上線下網(wǎng)絡(luò)服務(wù)體系。包括農(nóng)民種植合作社組織建設(shè)、農(nóng)業(yè)社會(huì)服務(wù)化組織建設(shè)、金融服務(wù)、新型職業(yè)農(nóng)民培訓(xùn)服務(wù)、灌區(qū)服務(wù)、灌溉服務(wù)、拓展經(jīng)營(yíng)，農(nóng)資、農(nóng)技、農(nóng)藝、農(nóng)機(jī)服務(wù)、農(nóng)產(chǎn)品流通服務(wù)等。

通過(guò)改變新形勢(shì)下的管、用水理念和思維，健全運(yùn)行管理工作制度、規(guī)范運(yùn)行管理工作流程，提高運(yùn)行管理的精細(xì)化水平，重視水資源利用率，實(shí)現(xiàn)計(jì)劃供水、供水計(jì)量、按量計(jì)收水費(fèi)。加大水量計(jì)量的管理，全面提高水的利用率，增大水利用效益。通過(guò)水肥一體化技術(shù)提高效率、節(jié)約勞動(dòng)力、減少面源污染，實(shí)現(xiàn)更加精準(zhǔn)、更加高效、更加節(jié)能的“三高”現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)。滿足供水區(qū)人民的生產(chǎn)用水需求，為生態(tài)和環(huán)境改善提供基本水資源保障，為區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，提高人民生活水平和全面建成小康社會(huì)服務(wù)。

6 實(shí)施建議

（1）加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)，統(tǒng)一協(xié)調(diào)推進(jìn)。秦安縣高度重視現(xiàn)代節(jié)水農(nóng)業(yè)建設(shè)，在統(tǒng)籌推進(jìn)、創(chuàng)新機(jī)制方面積極探索，建立“政府領(lǐng)導(dǎo)、水利牽頭、部門(mén)協(xié)作、上下聯(lián)動(dòng)”的工作機(jī)制，成立相關(guān)部門(mén)共同組成的工作小組，共同推動(dòng)相關(guān)工作。

（2）創(chuàng)新投入機(jī)制，強(qiáng)化發(fā)展基礎(chǔ)。積極爭(zhēng)取中央、省、市級(jí)財(cái)政資金投向現(xiàn)代節(jié)水農(nóng)業(yè)項(xiàng)目建設(shè)。同時(shí)，改革創(chuàng)新投融資機(jī)制，以財(cái)政資金為牽引，鼓勵(lì)引導(dǎo)國(guó)有和民營(yíng)企業(yè)及其他社會(huì)力量，以多種模式參與現(xiàn)代節(jié)水農(nóng)業(yè)項(xiàng)目建設(shè)、運(yùn)行、服務(wù)，充分調(diào)動(dòng)社會(huì)各界的積極性，增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展動(dòng)能。

（3）強(qiáng)化科技支撐，確保優(yōu)質(zhì)發(fā)展。有關(guān)部門(mén)及地方要加大支持力度，加強(qiáng)與灌區(qū)現(xiàn)代化建設(shè)的相關(guān)的基礎(chǔ)研究和技術(shù)研發(fā)工作，為方案實(shí)施提供技術(shù)支持。

（4）重視建設(shè)管理，確保工程質(zhì)量。要按照“先建機(jī)制、后建工程”“公益性項(xiàng)目、市場(chǎng)化運(yùn)作”的理念，創(chuàng)新設(shè)施建設(shè)和運(yùn)營(yíng)模式。完善農(nóng)業(yè)水價(jià)形成機(jī)制，合理確定投融資模式和運(yùn)行方式，推進(jìn)“投、建、管、運(yùn)、服”一體化創(chuàng)新機(jī)制，要嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)建設(shè)程序，在建設(shè)的同時(shí)，明確各部分工程和管理設(shè)施運(yùn)行管理主體、落實(shí)管護(hù)責(zé)任、完善管理措施，確保工程質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)工程良性長(zhǎng)效運(yùn)行。