農(nóng)田水利灌溉渠道工程的運(yùn)維與管理
——以東一干渠上段農(nóng)田水利灌溉工程為例

李曉明

（北京舜土規(guī)劃顧問(wèn)有限公司，北京 100072）

在國(guó)家政策大力支持新農(nóng)村建設(shè)背景下，國(guó)家及各省市均投入了巨資支持農(nóng)田水利建設(shè)。農(nóng)田水利建設(shè)中，灌溉渠道工程是一個(gè)至關(guān)重要的組成部分。對(duì)農(nóng)田灌溉渠道工程的運(yùn)行維護(hù)與管理是否到位，關(guān)乎農(nóng)田水利灌溉效益的高低，甚至影響了灌溉渠道工程兩岸居民的人身、財(cái)產(chǎn)安全。因此，分析農(nóng)田灌溉渠道工程的運(yùn)行維護(hù)與管理方案具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 東一干渠上段農(nóng)田水利灌溉工程介紹

東一干渠上段農(nóng)田水利灌溉工程位于河南省豫西丘陵地區(qū)，是20 世紀(jì)80 年代建成的大型水利樞紐工程。干渠從汝陽(yáng)縣內(nèi)埠分水樞紐取水，沿著丘陵區(qū)等高線跨徑汝陽(yáng)、偃師、伊川多縣至偃師市長(zhǎng)隧道進(jìn)口，全長(zhǎng)49.448 km。該渠道工程共有8 條全長(zhǎng)4 786 m 的 渠 洞、4 座 總 長(zhǎng)1 692 m 的 渡 槽 以 及65 座填方壩、6 座17 孔節(jié)退閘、93 座橋梁。渠道設(shè)計(jì)渠首引水為陸渾總干渠內(nèi)埠分水樞紐，流量為50 m3∕s，上端設(shè)計(jì)灌溉面積為0.32 萬(wàn)hm2，實(shí)際灌溉面積為0.12 萬(wàn)hm2，覆蓋汝陽(yáng)、伊川2 個(gè)縣城和42 個(gè)行政村，總受益人口達(dá)8.34 萬(wàn)人。灌溉范圍內(nèi)種植作物為玉米、小麥。

自建成運(yùn)行以來(lái)，東一干渠上段農(nóng)田水利灌溉工程為沿線農(nóng)田灌溉源源不斷地輸水，已成為地方農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展不可或缺的命脈。但是，在農(nóng)田水利灌溉渠道工程長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行過(guò)程中，因缺乏阻擋水流垃圾設(shè)施，周邊雜草處理不及時(shí)，局部加固不到位，渠面沉陷、雜物淤積、渠沿滑坡、渠道滲漏等損壞現(xiàn)象頻繁出現(xiàn)，嚴(yán)重干擾了灌溉渠道工程行水流動(dòng)速度、流量。用渠道運(yùn)送灌溉用水導(dǎo)致的水量損失達(dá)總用水量的30%～50%，灌溉效率較低，間接影響了農(nóng)田生產(chǎn)效益。

2 農(nóng)田水利灌溉渠道工程的運(yùn)維管理現(xiàn)狀

東一干渠上段農(nóng)田水利灌溉工程的運(yùn)行維護(hù)管理問(wèn)題愈發(fā)突出，不僅存在安全隱患檢查不全面問(wèn)題，而且滲漏防控技術(shù)較為滯后，影響了農(nóng)田水利灌溉渠道工程的安全運(yùn)行。

2.1 安全隱患檢查不全面

安全檢查成為農(nóng)田水利灌溉渠道工程運(yùn)行維護(hù)的重要內(nèi)容。但是，在農(nóng)田水利灌溉渠道工程運(yùn)行維護(hù)過(guò)程中，安全隱患檢查不全面問(wèn)題較為突出，無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)電設(shè)施、渠道內(nèi)部安全隱患，對(duì)水利灌溉渠道后期運(yùn)行安全造成了較大負(fù)面影響［1］。

2.2 滲漏防控技術(shù)滯后

滲漏防控技術(shù)較為滯后，多為砼分塊襯砌，損耗材料較多，且無(wú)法徹底解決渠道滲漏問(wèn)題，甚至?xí)斐赊r(nóng)田灌溉渠道運(yùn)行受阻問(wèn)題，影響渠道最佳灌溉效用的發(fā)揮［2］。

2.3 管理職責(zé)未落實(shí)

工程運(yùn)行維護(hù)管理的參與者眾多，職責(zé)重疊問(wèn)題時(shí)有發(fā)生。加之現(xiàn)有渠道工程運(yùn)行維護(hù)管理職責(zé)不夠詳細(xì)，導(dǎo)致相關(guān)人員缺乏渠道工程質(zhì)量安全管理意識(shí)，也未全面掌控工程運(yùn)維內(nèi)容，埋下了安全隱患。

2.4 管理資源缺乏

工程運(yùn)行維護(hù)管理手段更加多樣，對(duì)管理資源提出了更高的要求。但是，因東一干渠上段農(nóng)田水利灌溉工程處于丘陵區(qū)，農(nóng)田不連貫，資源投入難度大。加之現(xiàn)有工程管理理念存在滯后性，無(wú)法為工程運(yùn)維技術(shù)升級(jí)提供足夠資金，影響了工程維護(hù)管理效率［3］。

3 農(nóng)田水利灌溉渠道工程的運(yùn)行維護(hù)對(duì)策

農(nóng)田水利灌溉渠道工程的運(yùn)行維護(hù)是一項(xiàng)高度復(fù)雜且實(shí)施難度較大的工作，關(guān)乎農(nóng)田水利灌溉渠道工程實(shí)際作用的正常發(fā)揮。為解決工程中存在的行水不暢、滲漏問(wèn)題，應(yīng)注重日常灌溉渠道檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)渠道工程設(shè)施問(wèn)題，及時(shí)采取措施保障農(nóng)田灌溉渠道順利發(fā)揮作用［4］。

3.1 注重日常檢查

農(nóng)田水利灌溉渠道工程養(yǎng)管護(hù)人員應(yīng)加強(qiáng)渠道日常檢查，以渠道放水前為節(jié)點(diǎn)，巡視檢查灌溉主干道、支干道，判定灌溉渠道上是否存在蟻穴與鼠洞，觀察灌溉渠道表面是否存在滑坡、缺口、防水層破損情況，以及渠道內(nèi)部是否存在嚴(yán)重淤積物與大面積水流垃圾。渠道放水期間，觀察行水是否均勻、平穩(wěn)。最后以放水進(jìn)入尾聲為節(jié)點(diǎn)，觀察水下部分是否損壞，落實(shí)全周期檢查，適當(dāng)縮短巡視檢查間隔，提升巡視檢查頻次，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理，延長(zhǎng)農(nóng)田水利灌溉渠道工程的使用年限，為其灌溉功能、生態(tài)維護(hù)功能的充分發(fā)揮提供依據(jù)。

3.2 防控渠道滲漏

管護(hù)人員應(yīng)加大對(duì)渠道滲漏防控的關(guān)注力度。在明確農(nóng)田水利灌溉渠道設(shè)計(jì)水量的基礎(chǔ)上，采取有效措施，增強(qiáng)農(nóng)田灌溉渠道安全輸水能力，避免渠道損耗致灌溉面積減少、灌溉效益下降以及地下水位抬高、土壤次生鹽堿化、渠床浸水變形系列問(wèn)題。

在農(nóng)田水利灌溉渠道滲漏防控作業(yè)前，工程管護(hù)人員應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙、地質(zhì)報(bào)告開(kāi)展詳細(xì)的組織策劃，確定料場(chǎng)、拌和場(chǎng)位置以及用水、用電、用地、用機(jī)，確定無(wú)誤后，平整處理基礎(chǔ)面，清除基礎(chǔ)面多余雜質(zhì)，結(jié)合有關(guān)規(guī)定密實(shí)回填，避免地下基礎(chǔ)部位遭受地下水侵害。

襯砌是農(nóng)田水利灌溉渠道維護(hù)管理的重中之重，關(guān)乎整體渠道骨架。在放樣的基礎(chǔ)上，應(yīng)根據(jù)襯砌渠道受損程度，采取適宜的維修措施，避免滲漏裂縫干擾灌溉渠道正常運(yùn)行。對(duì)于農(nóng)田灌溉渠道勾縫剝落、石塊脫落情況，與渠道漿砌石厚度小于設(shè)計(jì)值有關(guān)，可在清理勾縫剝落位置泥沙與其他污物的基礎(chǔ)上，借助小錘平穩(wěn)、緊密楔入小型碎石。在小碎石層上，借助高標(biāo)號(hào)水泥砂漿進(jìn)行勾縫處理，確保砂漿呈現(xiàn)出飽滿狀態(tài)。在勾縫后，進(jìn)行砌體表面防水層檢查、修補(bǔ)，確保襯砌完整性。

對(duì)于農(nóng)田灌溉渠道表面剝落、風(fēng)化裂縫，與混凝土配合比不當(dāng)有較大關(guān)系，可在拆除損害位置的基礎(chǔ)上，開(kāi)挖底槽寬度為0.5 m 的階梯狀坑槽，平穩(wěn)邊坡后，重新利用混凝土現(xiàn)澆砌補(bǔ)。需要注意的是，在混凝土現(xiàn)澆料使用時(shí)，應(yīng)優(yōu)選整體級(jí)配良好的大粒徑骨料，嚴(yán)格驗(yàn)收，確保摻合料水化熱、初始凝固與最終凝固時(shí)間與要求相符。進(jìn)而合理設(shè)計(jì)水灰比，確保混凝土和易性良好、強(qiáng)度達(dá)標(biāo)［5］。在這個(gè)基礎(chǔ)上，借助泵送方式，從下到上連續(xù)澆筑、密實(shí)振搗，混凝土砂漿砌筑厚度在4 cm 左右，一次性完成襯砌局部滲漏修復(fù)，在初凝后潤(rùn)濕鋪膜養(yǎng)護(hù)。整個(gè)操作過(guò)程借助漿液自重進(jìn)入縫隙內(nèi)，促使裂縫吸滿漿液，解決表面剝落、風(fēng)化裂縫隱患。

對(duì)于農(nóng)田灌溉渠道防滲層出現(xiàn)大面積破損的情況，管護(hù)人員應(yīng)及時(shí)挖除破損部位，清掃現(xiàn)場(chǎng)雜質(zhì)，運(yùn)用素土回填夯實(shí)。對(duì)于農(nóng)田灌溉渠道防滲層出現(xiàn)裂縫的情況，管護(hù)人員可以沿著裂縫開(kāi)鑿倒三角形（圖1），清除倒三角形開(kāi)鑿雜質(zhì)，利用柔性膜料重新設(shè)置防滲層，防滲層厚度在20～30 cm。在柔性膜料防滲層設(shè)置的基礎(chǔ)上，借助混凝土板等剛性材料設(shè)置外圍保護(hù)層，并借助高標(biāo)號(hào)水泥勾寬2～3 cm的縫，相鄰勾縫距離在20～50 m，借助復(fù)合型防滲材料良好的延展性，適應(yīng)渠道面不均勻變形，降低農(nóng)田水利灌溉渠道水分凍脹破壞。在混凝土材質(zhì)的農(nóng)田水利灌溉渠道后續(xù)維護(hù)過(guò)程中，應(yīng)以伸縮縫為重點(diǎn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)伸縮縫填料缺失問(wèn)題及時(shí)修補(bǔ)，并設(shè)計(jì)減壓排水孔，增加伸縮縫頂部預(yù)制板厚度、面積，降低沖刷力，確保渠道伸縮縫結(jié)構(gòu)完整。

圖1 農(nóng)田水利灌溉渠道工程裂縫開(kāi)鑿形狀

4 農(nóng)田水利灌溉渠道工程的管理

農(nóng)田水利灌溉渠道工程的管理關(guān)乎實(shí)際工作開(kāi)展成效，是國(guó)家水利可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要一環(huán)。在持續(xù)總結(jié)農(nóng)田水利灌溉渠道管理經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，應(yīng)落實(shí)專職養(yǎng)護(hù)人員職責(zé)，引入群眾力量，實(shí)現(xiàn)有效管理。

4.1 落實(shí)人員職責(zé)

農(nóng)田水利灌溉渠道工程專職養(yǎng)護(hù)人員職責(zé)的落實(shí)是一切工作開(kāi)展的前提。農(nóng)田水利灌溉工程管理部門(mén)應(yīng)對(duì)現(xiàn)有工作職責(zé)制度進(jìn)一步完善，促使灌溉渠道專職養(yǎng)護(hù)人員明確自身工作內(nèi)容。即根據(jù)農(nóng)田水利灌溉渠道工程分類、水屬關(guān)系，將日常渠道檢查、養(yǎng)護(hù)、維修納入人員職責(zé)體系［6］。定期組織專業(yè)技術(shù)人員檢測(cè)水利灌溉渠道工程，并對(duì)水利灌溉渠道工程設(shè)施維護(hù)人員進(jìn)行專業(yè)化培訓(xùn)，落實(shí)專人專職定點(diǎn)定段管理的方針。將人員職責(zé)執(zhí)行情況融入績(jī)效考核機(jī)制中，督促渠道專職養(yǎng)護(hù)人員落實(shí)渠道檢查、養(yǎng)護(hù)、維修職責(zé)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理渠道雜物堵塞、滲漏問(wèn)題，定期在渠道兩岸植樹(shù)，加固水土，科學(xué)修復(fù)渠道局部滲漏問(wèn)題，破除渠道決口事故隱患。

在落實(shí)渠道檢查、養(yǎng)護(hù)、維修職責(zé)的基礎(chǔ)上，渠道專職養(yǎng)護(hù)人員應(yīng)依據(jù)定額標(biāo)準(zhǔn)，核定農(nóng)田灌溉用水戶灌水面積，以667 m2為單位，為每戶分發(fā)用水證，落實(shí)定量供水方針，實(shí)現(xiàn)對(duì)每戶用水量的精確化管理。同時(shí)全面、深入調(diào)查農(nóng)田水利灌溉區(qū)域內(nèi)村莊耕地面積、人口總數(shù)，灌區(qū)全年水資源總量，定期調(diào)整每戶用水量，確保灌溉用水的科學(xué)應(yīng)用。從提高水量輸送、分配合理性著手，將灌區(qū)農(nóng)作物種植情況、年度降雨量作為關(guān)鍵因素，落實(shí)先上游后下游、上游照顧下游、局部服從全局的方針，進(jìn)行水量分配計(jì)劃的制定。在水量分配計(jì)劃中落實(shí)壓春、保夏、擴(kuò)秋、減冬方針，全程管理水輸送過(guò)程，確保灌溉用水滿足季節(jié)農(nóng)田管理所需。

4.2 引入群眾力量

農(nóng)田水利灌溉渠道工程運(yùn)行養(yǎng)護(hù)與維修工作內(nèi)容復(fù)雜，單純依靠專職養(yǎng)護(hù)人員的力量難以達(dá)到良好效果。農(nóng)田水利部門(mén)應(yīng)從宏觀著手統(tǒng)籌管理水資源，應(yīng)用群眾用水者協(xié)會(huì)參與模式，由部門(mén)與灌溉渠道工程受益村社協(xié)會(huì)組織簽訂管理合同，分段分片，將群眾力量引入農(nóng)田水利灌溉渠道養(yǎng)護(hù)作業(yè)中［7］。依據(jù)自己管理到村水量、自己決策水量分配、自己調(diào)整種植結(jié)構(gòu)、自己修繕灌溉設(shè)施的方針，將農(nóng)田水利灌溉設(shè)施管理責(zé)任落實(shí)到各村各戶。同時(shí)定期組織培訓(xùn)，發(fā)放農(nóng)田水利灌溉渠道工程管理宣傳資料，借助網(wǎng)絡(luò)、電視、微信等平臺(tái)向灌區(qū)群眾宣揚(yáng)農(nóng)田水利灌溉渠道工程維護(hù)的重要性，促使群眾認(rèn)識(shí)到農(nóng)田水利灌溉渠道工程對(duì)地區(qū)發(fā)展、個(gè)人生產(chǎn)的重要作用。根據(jù)階段農(nóng)田水利灌溉渠道工程運(yùn)行情況，根據(jù)不同類別農(nóng)作物耗水量、生長(zhǎng)勢(shì)頭與產(chǎn)量、灌溉引水量等數(shù)據(jù)，正確引導(dǎo)群眾利用農(nóng)田水利灌溉渠道，促使其主動(dòng)拒絕在渠道壩坡上種植農(nóng)作物等加劇渠道壩坡水土流失的行為，減少灌溉用水損耗量，降低渠道灌溉用水管理矛盾問(wèn)題發(fā)生概率。在正確引導(dǎo)的基礎(chǔ)上，嚴(yán)厲懲處故意破壞渠道壩坡的行為，促使農(nóng)田灌溉渠道兩岸群眾真正認(rèn)識(shí)到渠道壩坡保護(hù)的重要性，降低農(nóng)田水利灌溉渠道破壞行為，保證農(nóng)田水利灌溉渠道平穩(wěn)運(yùn)行。

4.3 加強(qiáng)資源投入

農(nóng)田水利灌溉渠道維護(hù)管理資源的投入至關(guān)重要。在傳統(tǒng)資源投入模式中，渠道工程運(yùn)維管理部門(mén)應(yīng)適應(yīng)農(nóng)田灌溉渠道工程發(fā)展趨勢(shì)，進(jìn)一步升級(jí)資源投入模式，根據(jù)月度、季度、年度管理計(jì)劃，為工程投入足夠的人力資源、物力資源和財(cái)力資源。

4.3.1 物力資源 根據(jù)農(nóng)田水利灌溉渠道維護(hù)管理需求，管理部門(mén)應(yīng)投入足夠的物力資源。對(duì)于地面渠道引水灌溉中存在的水分滲透問(wèn)題，投入足夠的抗?jié)B建筑材料，規(guī)避水資源損耗。根據(jù)人工渠道工程監(jiān)督管理存在的成本問(wèn)題，引入電子監(jiān)管設(shè)備，在不同地勢(shì)、不同環(huán)境下監(jiān)管農(nóng)田灌溉渠道供水設(shè)施整條線路，并在遠(yuǎn)程終端實(shí)時(shí)考核農(nóng)田灌溉渠道工程日常運(yùn)行情況，有針對(duì)性地開(kāi)展工程管理工作，確保農(nóng)田水利灌溉渠道工程管理工作實(shí)效性［8］。農(nóng)田水利灌溉渠道維護(hù)管理部門(mén)可以借助遙感技術(shù)，收集灌區(qū)內(nèi)多源空間信息、灌溉屬性資料，明確灌溉渠道控制面積、其他級(jí)別渠系之間的隸屬關(guān)系，從農(nóng)田水量平衡視角，設(shè)置灌溉增產(chǎn)優(yōu)化目標(biāo)，在智能算法模型內(nèi)求解配水流量。根據(jù)灌區(qū)內(nèi)農(nóng)作物種植分布，細(xì)化灌溉用水配送方案，實(shí)現(xiàn)農(nóng)田水利灌溉渠道工程水資源的最優(yōu)化應(yīng)用。

4.3.2 人力資源 在物力資源投入的基礎(chǔ)上，渠道工程運(yùn)維管理部門(mén)應(yīng)組織建設(shè)一支高度專業(yè)的渠道養(yǎng)護(hù)隊(duì)伍，聘請(qǐng)專業(yè)人員對(duì)養(yǎng)護(hù)隊(duì)伍成員進(jìn)行技能培訓(xùn)、考核。同時(shí)定期組織渠道養(yǎng)護(hù)隊(duì)伍進(jìn)入其他灌區(qū)、地區(qū)進(jìn)行技術(shù)技能交流，鼓勵(lì)其吸納先進(jìn)渠道養(yǎng)護(hù)技術(shù)，確保農(nóng)田水利灌溉工程養(yǎng)護(hù)作業(yè)高效率開(kāi)展。在內(nèi)部高水平渠道養(yǎng)護(hù)隊(duì)伍建設(shè)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步擴(kuò)展工程人力資源服務(wù)體系，為農(nóng)田水利灌溉渠道工程管理提供充足的人力資源支持。

4.3.3 財(cái)力資源 對(duì)農(nóng)田水利灌溉渠道進(jìn)行維護(hù)管理主要是對(duì)相關(guān)機(jī)電設(shè)施、水工建筑物進(jìn)行維護(hù)，需要充足的資金支持。因此，農(nóng)田水利灌溉渠道工程所在地政府部門(mén)應(yīng)加強(qiáng)灌溉渠道維護(hù)與資金投入［9］。同時(shí)借助市場(chǎng)調(diào)節(jié)手段，以收取水電費(fèi)、排灌費(fèi)、廣告費(fèi)與國(guó)家財(cái)政補(bǔ)貼等方式，獲取足夠的資金支持。結(jié)合農(nóng)田發(fā)展趨勢(shì)、國(guó)家最新制定頒布的農(nóng)田灌溉工程扶持政策，樹(shù)立大局觀、發(fā)展觀，在合理范圍內(nèi)規(guī)劃農(nóng)田灌溉渠道管護(hù)資金，優(yōu)先應(yīng)用資金引入農(nóng)田水利灌溉渠道管護(hù)新材料、新技術(shù)、新工藝，修復(fù)、改造破損嚴(yán)重的渠道，避免資金缺失對(duì)農(nóng)田灌溉渠道管護(hù)工作正常開(kāi)展造成干擾，為農(nóng)田水利灌溉渠道工程灌溉效率、防滲能力的提升提供依據(jù)。

5 小結(jié)

農(nóng)田水利灌溉渠道工程灌溉用水損失嚴(yán)重、流水不暢問(wèn)題較為突出，不僅加劇地方土地浸漬危害，而且對(duì)工程周邊群眾生命財(cái)產(chǎn)安全造成了威脅。根據(jù)已有灌溉工程管理經(jīng)驗(yàn)，農(nóng)田水利灌溉渠道工程管護(hù)人員應(yīng)從水量流失原因著手，定期巡查、記錄，及時(shí)解決水利渠道表面破損、內(nèi)部淤積問(wèn)題，并利用合理的措施封堵渠道漏洞，提高渠道灌溉效率，為農(nóng)田生產(chǎn)提供充足的水源保障。