漳河灌区高效用水经验及启示

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漳河灌区高效用水经验及启示

山东茂隆新材料科技有限公司 2020-11-19 2887


漳河灌区位于湖北省中部,1958年开始兴建,1966年基本建成并投入使用。漳河水库是一座以农业灌溉、城镇供水为主,兼有防洪、发电、旅游、养殖、航运等综合功能的大型水库。灌区设计灌溉面积17.37万hm2,实际有效灌溉面积14.91万hm2.

  由于灌区面积大、作物种植结构复杂,加之渠道达9级之多,渠线长,灌溉水利用率很低,设计灌溉用水量占兴利库容的90%以上。在几十年的运行过程中漳河灌 区坚持以提高灌溉水利用率和水分生产率为目标,不断改进和完善蓄水、取水、输水、配水和灌水系统,逐步形成了大、中、小,蓄、引、提相结合的灌溉体系。通 过改进对灌区内各种工程设施的控制、调度与运用,在时间上和空间上合理分配水资源,在田间推行科学的灌溉制度与灌水方法,坚持计划用水、节约用水,推行计 量收费,使农业供水比重逐年降低,灌区内水分生产率不断提高,在大型灌区水资源的开发、利用、治理、配置、节约与保护等方面探索了许多有益经验,并走出了 一条良性发展的道路。

  一、漳河灌区用水量的变化过程

  漳河灌区多年平均降水量968.9mm,漳河水库多年平均来水量约7.73亿m3.根据设计,工程的主要目的是农业灌溉,但目前的用水结构发生了很大变化,在保证灌区农业持续发展的前提下,骨干水库的灌溉供水量比重已下降到约30%。

  随着管理水平的不断提高和工程设施逐步完善,漳河水库的灌溉用水量比重逐步减少,而其他部门(工业用水、城镇供水和发电)的用水量不断增加,相同水资源的产值则迅速增长。

  二、漳河灌区节水增效的经验

  1.以农业节水为突破口,形成良性循环

  多年来,漳河灌区坚持了社会效益第一的原则,以满足农业用水为首要任务。从70年代末期开始,在当地政府的支持与配合下,漳河工程管理局组织推广当时较先进 的灌溉制度,如“浅灌深蓄”,实行“按田配水”;同时,率先在全国实行“计量收费”,很快将灌溉用水量降下来。在水库有能力向其他行业供水时,管理单位的 经济状况也逐渐好转,同时,也有能力逐步改善配水系统和田间灌溉系统,使灌溉保证率得以提高,并继续争取到农民对节约用水的进一步理解与支持。在灌溉系统 逐步配套的过程中,灌溉用水量得到进一步减少,工业用水、城镇生活用水、发电用水量及其相应的水费收入又逐步增加,反过来又支持灌区的配套建设、管理队伍 建设和管理水平提高。这种良性循环的形成是以农业节水为突破口,又反过来服务于农业的。

  2.不断提高用水管理水平

  为了制定高效、节水的用水计划,漳河灌区主要有三方面的经验:一是长期支持灌溉科学试验,探索既有利于田间节水、又有利于提高全灌区灌溉水利用率的作物灌溉 模式;研究作物需水量及变化规律;既注重示范,又注重分析农民的先进灌水经验。二是以田间水分状况、作物生长状况、天气状况、水源供水能力、渠系工程状况 等动态信息为基础,运用计算机技术,做好实时灌水预报和灌溉水动态管理,使灌溉用水适时适量。三是认真研究农村体制改革后农业用水需求量变化及特点,努力适应社会主义市场经济体制;同时,推广先进的节水灌溉技术,促进农村产业结构的调整。

  为了保证用水计划的执行,漳河灌区也有许多经验,如制定了一套较完整的规章制度,保障用水户的利益,从管理局到用水户,形成了相互监督、相互制约、相互促进的机制;实行统一领导、统一调度、分级管理、责任到人、奖罚分明。同时,在继续抓好灌区代表大会制度的基础上,建立了20多个农民用水者协会。

  3.全面推行计量收费

  漳河灌区开展的灌区量水、计量收费,是推动灌区节水的最重要因素之一,其根本经验在于实行了较完全的灌区量水,并得到了地方政府和农民的支持。漳河灌区不仅 重视骨干系统的量水,更重要的是抓好了田间灌溉系统的量水,尽可能缩小量水单元,在有条件的地方,力求量水到户。这样,农民交费交得明白,节水才有动力。 多年来,漳河灌区的灌溉计量水费收费率均达100%,主要是由于灌区做到了“方准量足”、群众信赖,并兼顾到了地方政府和农民的利益。

  4.努力提高灌溉水的重复利用率

  漳河灌区面积大、渠系复杂、渠线长,如果按传统概念计算渠系水利用系数,即使9级渠道全部衬砌,其渠系水利用系数也不到0.4.事实上,与国内许多灌区相 比,漳河灌区的灌溉系统硬件条件并不好,衬砌渠道的数量、比例也远低于许多其他灌区。目前,全灌区的实际毛灌溉定额(水稻)已下降到每亩200m3以下,表明灌溉水的利用率得到了显著提高。灌溉水利用率之所以能够不断提高,主要依靠提高水的重复利用率。一是充分发挥了灌区内部各种中小型工程的作用,减少弃水,拦蓄渗水和漏水;二是通过科学调整,使上游漏水能被下游利用,使高处渗水能被低处利用;三是通过宣传、教育和计量收费手段,提高广大农民充分利用各种水源的积极性。

  三、漳河灌区高效用水的启示

  1.追求水分生产率,而不片面追求灌溉水利用率

  灌溉水利用率只反映水资源被输送到田间的损失情况或水被“田间”利用的状况,而不是被作物利用的状况,它是渠系设计的参数之一。在工程投入使用后,灌溉水利 用率不能作为灌溉系统运行与管理好坏的评价指标。另一方面,由于传统的灌溉水利用系数是由各级渠道水利用系数与田间水利用系数连乘而得,如果以提高灌溉水 利用系数作为目标和导向,各灌区必然将渠道衬砌作为节水的最主要措施,甚至惟一措施。漳河灌区认识到,在相当长的时期,对这种大型灌区进行大面积渠道衬砌 是不可能的,于是及早将注意力转移到了水的重复利用,使单位水量的水分生产率不断提高。事实上,只有追求水分生产率,节水才有意义,才能体现水的高效利 用。

  2.转变观念,明确思路

  大型灌区的高效用水,无论是在理论上、技术上,还是在实践中的难度均很大,漳河灌区花了近20年才逐渐走上良性发展的轨道,其中,几个观念的转变起到关键作 用。第一,在水资源相对丰富的地区,很早就认识到了节水的重要性;第二,充分考虑当地政府和农民的利益,让利于用水者,积极争取用水户参与;第三,让利于 灌区的中小型工程

复合土工膜是在薄膜的一侧或两侧经过烘箱远红外加热,把土工布和土工膜经导辊压到一起形成复合土工膜。随着生产工艺的提高,还有一种流延法做复合土工膜的工艺。其形式有一布一膜、二布一膜、两膜一布等。土工布作为土工膜的保护层,使保护防渗层不受损坏。为减少紫外线照射,增加抗老化性能,最好采用埋入法铺设。施工中,首先要用料径较小的砂土或粘土找平基面,然后再铺设土工膜。土工膜不要绷得太紧,两端埋入土体部分呈波纹状,最后在所铺的土工膜上用细砂或粘土铺一层10cm左右过渡层。砌上20-30cm块石(或砼预制块)作防冲保护层。施工时,应尽力避免石块直接砸在土工膜上,最好是边铺膜边进行保护层的施工。复合土工膜与周边结构物连接应采用膨胀螺栓和钢板压条锚固,连接部位要涂刷乳化沥青(厚2mm)粘接,以防该处发生渗漏。

,让它们有独立的灌溉范围,充分发挥其拦蓄骨干工程渗、漏、弃水的作用;第四,立足当前,着眼长远,不盯着当年的水费,不光盯着农业水费;第五,不等不靠;第六,努力使自己适应社会、适应市场,视用水户为“上帝”。在转变观念的同时,以水资源为中心,努力提高水的价值,思路明确。

  3.加强运行管理

  在灌溉工程投入使用后的一切活动均属于灌区管理范畴,其中,以计划用水为核心的运行管理是中心,包括配套、养护、抢险、加固等工作的工程管理是基础,以水费 计收、多种经营为主的经营管理是杠杆,人才培养、队伍建设、制度建设等方面的组织管理是保障,灌区环境管理则关系到灌区的可持续发展。由于工程的效益是在 管理中产生的,只有将主要精力放在管理上,而不是长期争投资、上项目,才有可能走上良性发展的轨道。

  4.灌区节水应强调综合技术的运用

  我国在田间节水方面的经验较多,但灌区综合节水的理论研究和实践均很少。随着田间灌水技术的改进,由灌溉试验站实测的灌溉定额虽有所降低,但其降低幅度远低 于全灌区实际毛灌溉定额降低幅度,且往往是田间实测的净灌溉定额高于全灌区计算的毛灌溉定额。这表明,灌区节水途径与田间节水不同,灌区节水潜力很大。一 方面,灌区应大力推进先进灌水方法与技术的普遍运用;另一方面,对于灌区而言,流出灌区边界的水才算损失。因此,应努力争取水资源在灌区内部的重复利用, 这是灌区节水的最重要措施之一。此外,灌溉系统的水量损失主要是在灌溉水的输配水过程中出现的,引导农民调整种植结构,使放水集中、流量平稳,也可提高输 水效率。

  漳河灌区用水量变化过程、特点和高效用水的实践表明,灌区节水潜力很大,许多经验 和思路值得在大型灌区的节水改造中借鉴。由于各灌区的条件不同,灌区节约用水的措施、途径与方法不可能相同,但追求水分生产率的高效用水目标应相同。漳河 灌区的经验也表明,形成高效用水的良性循环是一个长期的、艰苦的过程,只有转变观念,加大管理人才培养力度和科技投入力度,才能实现灌区的“真实”节水, 才能提高单位水量的价值。

  李远华·中国灌溉排水发展中心

  蒋国建·湖北省水利水电建筑一公司

  陈崇德·湖北省漳河工程管理局

  董斌、洪林、邓莉·武汉大学


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