大型灌區(qū)續(xù)建配套與現(xiàn)代化改造評(píng)估
——以汾河灌區(qū)為例

張 艷

（太原市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院，山西 太原 030012）

我國(guó)水土資源空間分布不均衡，北方地域廣闊，耕地面積占全國(guó)的64%，但水資源僅占全國(guó)的19%，黃河、海河、西遼河等流域的耕地資源相對(duì)豐富，但水資源形勢(shì)十分嚴(yán)峻[1]。目前，我國(guó)擁有已建成大中型灌區(qū)7 330 處，耕地灌溉面積達(dá)0.69 億hm2[2-3]。研究者針對(duì)灌區(qū)和農(nóng)田耕地開(kāi)展了大量工作，李劍[4]對(duì)大渡口灌區(qū)節(jié)水改造工程實(shí)施了緊迫性綜合評(píng)估研究，提出高圩、低圩片區(qū)需立即進(jìn)行節(jié)水改造；周志宇[5]基于i-Tree 模型，從社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、生態(tài)4 個(gè)層面構(gòu)建灌區(qū)節(jié)水評(píng)估模型，提出解決傳統(tǒng)方法適配度低的問(wèn)題；原鵬飛[6]分析了天津29 個(gè)中型灌區(qū)節(jié)水工程及灌溉情況，發(fā)現(xiàn)灌區(qū)節(jié)水發(fā)展成效及潛力亟待提升。根據(jù)調(diào)研結(jié)果顯示，全國(guó)約40%～50%的大型灌區(qū)、60%～70%的中小型灌區(qū)工程設(shè)施不配套，大型灌排泵站設(shè)備完好率不足70%[7-8]。

1 灌區(qū)基本情況

1.1 灌區(qū)概況

汾河灌區(qū)是山西省最大的自流灌區(qū)，其位于山西省中部的太原盆地，根據(jù)全國(guó)第二次土地普查結(jié)果，全灌區(qū)土地面積12.60 萬(wàn)hm2，其中耕地面積8.22 萬(wàn)hm2。灌區(qū)由3 個(gè)相對(duì)獨(dú)立的灌區(qū)和1 個(gè)相對(duì)獨(dú)立的主要工業(yè)供水單位組成，即一壩灌區(qū)、二壩灌區(qū)、三壩灌區(qū)和清城分局。

1.2 水資源概況

汾河灌區(qū)水資源包括：上游汾河水庫(kù)來(lái)水，汾河二庫(kù)到一、二、三壩區(qū)間來(lái)水以及地下水。汾河水庫(kù)是汾河灌區(qū)的主要水源，多年平均來(lái)水量為3.2 億m3。二庫(kù)以下區(qū)間多年平均來(lái)水量為4.5 億m3，汾河一壩、二壩引水樞紐斷面有較多的徑流可被一壩、二壩引水樞紐引用，各壩站一壩、二壩和三壩樞紐可根據(jù)需要進(jìn)行引水灌溉。在過(guò)去幾十年中，區(qū)間水的利用水量為2 712 萬(wàn)m3/年，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于區(qū)間來(lái)水。區(qū)間水的利用多以洪水灌溉的形式引用。

汾河灌區(qū)地下水年可開(kāi)采量：灌區(qū)主要的用水戶有工農(nóng)業(yè)用水和生活用水。根據(jù)地質(zhì)調(diào)查、試驗(yàn)和物探資料以及地下水動(dòng)態(tài)長(zhǎng)觀資料，參考《山西省汾河灌區(qū)節(jié)水技術(shù)改造可行性研究》成果，汾河灌區(qū)的地下水無(wú)法獨(dú)立構(gòu)成一個(gè)封閉的單元體，其補(bǔ)給源主要為降水滲入補(bǔ)充、灌溉回流補(bǔ)充，其排泄途徑主要是以潛水蒸發(fā)和人工開(kāi)采為主的豎向排泄，綜合分析認(rèn)為，一壩灌區(qū)地下水已超采，且已劃入太原市禁止地下水開(kāi)采區(qū)；二壩灌區(qū)的地下水年可開(kāi)采量6500 萬(wàn)m3，包括淺、中、深層地下水開(kāi)采，并以淺層為主；三壩灌區(qū)地下水年可開(kāi)采量2500 萬(wàn)m3，其中中淺層1 958 萬(wàn)m3，深、淺層水質(zhì)差異較大。

2 灌區(qū)續(xù)建配套與現(xiàn)代化改造現(xiàn)狀及存在問(wèn)題

2.1 灌區(qū)工程

汾河灌區(qū)主要工程為渠系工程，灌區(qū)現(xiàn)狀輸配水渠道包括5 條干渠、19 條支渠，另有萬(wàn)畝以上斗渠10 條，干、支排水溝21 條。

2.1.1 灌溉渠系工程

灌區(qū)現(xiàn)有4 級(jí)固定渠道，即干、支、斗、農(nóng)渠。全灌區(qū)共有各級(jí)灌溉渠道2 756 條，總長(zhǎng)3 538.76 km，渠系建筑物10 695 座。灌區(qū)西干渠（含西總干渠），全長(zhǎng)193.91 km（渠道襯砌188.05 km，土渠5.86 km）。干渠渠道完好率77.6%，配套率98.3%。全灌區(qū)共有支渠19 條，全長(zhǎng)233.25 km（渠道襯砌226.07 km，土渠7.18 km），其中一壩灌區(qū)4 條，二壩灌區(qū)10 條，三壩灌區(qū)5 條；斗渠330 條，全長(zhǎng)868.01 km（含萬(wàn)畝以上斗渠10條）。支渠渠道完好率79.8%，配套率92.5%。萬(wàn)畝以上斗渠完好率8.5%，配套率9.5%。灌區(qū)現(xiàn)有農(nóng)渠2 402 條，總長(zhǎng)2 238.72 km。當(dāng)前存在的主要問(wèn)題是：農(nóng)渠不配套、農(nóng)渠（毛）間距過(guò)大，一般＞200 m，造成畦塊過(guò)長(zhǎng)、畦田過(guò)大，再加上耕地不平整，灌溉水浪費(fèi)較大。

2.1.2 排水系統(tǒng)工程現(xiàn)狀

灌區(qū)有兩條排退水主干河，即汾河和磁窯河?，F(xiàn)有干、支、斗、農(nóng)四級(jí)排退水溝1 360 條，長(zhǎng)1 899.4 km。其中干排2 條，總長(zhǎng)32.30 km，支排19 條，總長(zhǎng)203.71km，以上骨干工程排水溝完好率2.2%，配套率34.7%，全灌區(qū)共有各類排退建筑物3 194 座。汾河灌區(qū)排退水工程大多建于五十年代末和六十年代初，經(jīng)多次擴(kuò)建改造，雖然形成了完善的排退水系統(tǒng)，但仍存在工程老化、農(nóng)田排水工程不配套等問(wèn)題。

2.2 灌區(qū)管理

汾河灌區(qū)指由山西省汾河灌溉管理局和山西省汾河一壩管理局轄區(qū)內(nèi)灌溉排水工程覆蓋的區(qū)域，山西省汾河一壩管理局主要負(fù)責(zé)為原汾河一壩灌區(qū)水利建設(shè)提供技術(shù)支持與管理保障，具體負(fù)責(zé)太原市農(nóng)田灌溉和工業(yè)供水、水利工程管理與維護(hù)、灌區(qū)范圍內(nèi)防洪排澇、河道治理及水資源開(kāi)發(fā)利用等。灌區(qū)實(shí)施財(cái)務(wù)管理制度、工程管理制度、檔案管理制度，進(jìn)行了水管體制改革，建立了以市場(chǎng)為導(dǎo)向、效益為中心、管理為重點(diǎn)的運(yùn)行機(jī)制，但在信息化平臺(tái)建設(shè)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理、信息決策服務(wù)和農(nóng)業(yè)水價(jià)綜合改革等方面還有待進(jìn)一步完善。灌區(qū)距離設(shè)施完善、手段先進(jìn)、管理科學(xué)的發(fā)展目標(biāo)還存在一定距離。

3 對(duì)策分析

3.1 灌區(qū)工程建設(shè)對(duì)策

加強(qiáng)汾河灌區(qū)輸配水系統(tǒng)建設(shè)，完善渠道防滲功能；強(qiáng)化灌區(qū)生態(tài)監(jiān)管治理，大力防治灌區(qū)水土流失與推進(jìn)環(huán)境保護(hù)；加大渠系及建筑物管護(hù)力度，促進(jìn)工程長(zhǎng)效穩(wěn)定運(yùn)行；健全灌區(qū)信息化、現(xiàn)代化與智能化管理體系。加快推進(jìn)汾河灌區(qū)科學(xué)制定灌區(qū)現(xiàn)代化發(fā)展規(guī)劃，確定不同類型灌區(qū)的現(xiàn)代化改造標(biāo)準(zhǔn)；加快灌區(qū)管理體制改革推進(jìn)，提高管理效率；增強(qiáng)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)促進(jìn)灌區(qū)發(fā)展建設(shè)能力，促進(jìn)灌區(qū)現(xiàn)代化改造與高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展。灌區(qū)干支渠防滲及建筑物配套改造工程的實(shí)施，可有效改善灌區(qū)工程現(xiàn)狀和輸水能力，提高灌區(qū)灌溉用水效率。

3.2 灌區(qū)管理改進(jìn)對(duì)策

構(gòu)建集分析、研判、決策、推進(jìn)、反饋、問(wèn)效、監(jiān)督為一體的工作閉環(huán)機(jī)制，推動(dòng)工作落地見(jiàn)效。灌區(qū)現(xiàn)代化改造首要任務(wù)是完善工程設(shè)施和提升灌區(qū)人員管理水平，增強(qiáng)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)灌區(qū)可持續(xù)發(fā)展的能力，塑造“節(jié)水、生態(tài)、智慧、高效”的灌區(qū)樣板[9]。同時(shí)要以農(nóng)作物生命需水過(guò)程多方面協(xié)同配合、現(xiàn)代化綠色高效節(jié)水技術(shù)與設(shè)備、地區(qū)水土資源調(diào)配及高效農(nóng)業(yè)用水模式等內(nèi)容為主，著力完成基礎(chǔ)理論與核心技術(shù)突破[10]。高水效農(nóng)業(yè)更應(yīng)與生物技術(shù)、信息技術(shù)和智慧技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)灌區(qū)建設(shè)的智能感知、決策與監(jiān)控，建成用水效益最優(yōu)的新型灌區(qū)節(jié)水管理體系。

4 灌區(qū)續(xù)建改造評(píng)估

4.1 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件評(píng)估

根據(jù)《灌溉與排水工程狀況評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》的要求，對(duì)衛(wèi)星影像圖中反應(yīng)的實(shí)際存在的渠道及建筑物實(shí)物進(jìn)行復(fù)核，并逐段、逐個(gè)建筑物進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查。截至2020 年，汾河灌區(qū)續(xù)建配套和節(jié)水改造項(xiàng)目累計(jì)進(jìn)行了338.931 km 干支渠道防滲、650 處建筑物改造、29.5 km 渠道加高、130 處管理房改建和灌區(qū)信息化管理工程建設(shè)，使灌區(qū)輸供水能力提高，基本實(shí)現(xiàn)輸水灌溉。續(xù)建配套與現(xiàn)代化改造工程立足于灌區(qū)現(xiàn)狀，發(fā)展節(jié)水灌溉，使灌區(qū)作物供水保證程度有所提高，為灌區(qū)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展提供水源保障。工程實(shí)施后，可改善灌溉面積0.47 萬(wàn)hm2，年增節(jié)水能力55 萬(wàn)m3，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件得到極大改善，農(nóng)業(yè)綜合開(kāi)發(fā)生產(chǎn)能力顯著增強(qiáng)。

4.2 經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)效益評(píng)估

灌區(qū)現(xiàn)代化是以山水林田湖草沙生命共同體系統(tǒng)治理為核心，統(tǒng)籌考慮生產(chǎn)、生活、生態(tài)用水，支撐糧食安全、生態(tài)文明和美麗中國(guó)建設(shè)。經(jīng)計(jì)算分析，項(xiàng)目實(shí)施后，國(guó)民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)各指標(biāo)較好，年農(nóng)業(yè)灌溉效益為237.3 萬(wàn)元，經(jīng)濟(jì)內(nèi)部回收率14.8%（＞8.0%），經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值＞0，經(jīng)濟(jì)效益費(fèi)用比＞1，經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)均符合水利建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)規(guī)范（SL72-2013）。在社會(huì)效益方面，汾河灌區(qū)續(xù)建配套改善了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，增加了當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶收入；調(diào)整了灌區(qū)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，初步實(shí)現(xiàn)“灌溉節(jié)水化、種植區(qū)域化、產(chǎn)業(yè)高效化、生產(chǎn)規(guī)模化、管理系統(tǒng)化”的高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)業(yè)園區(qū)建設(shè)。在生態(tài)環(huán)境效益方面，灌區(qū)高效灌溉面積大幅增加，在涵養(yǎng)水分的同時(shí)改善了田間小氣候，灌區(qū)抗旱、防漬、防堿能力顯著提升，極大促進(jìn)了水土流失防治與生態(tài)環(huán)境治理。

5 結(jié)語(yǔ)

大型灌區(qū)續(xù)建配套與現(xiàn)代化改造是提高農(nóng)業(yè)供給質(zhì)量與效益的重要舉措。汾河灌區(qū)的除險(xiǎn)加固與改造建設(shè)，促進(jìn)了流域資源的充分利用，有效提高了灌區(qū)供水效率，在保障國(guó)家糧食安全、減少地下水開(kāi)采、改善生態(tài)環(huán)境和增加農(nóng)民收入等方面具有重大意義。灌區(qū)續(xù)建配套與現(xiàn)代化改造工程建成后，可大幅提高供水效率，充分發(fā)揮灌區(qū)經(jīng)濟(jì)效益，為推進(jìn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村高質(zhì)量發(fā)展，水環(huán)境綜合系統(tǒng)治理，糧食安全保障等方面提供有力支撐。