張金玉

（蘭州市西固區(qū)范坪電灌站，甘肅 蘭州 730000）

水利節(jié)水工程是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)與發(fā)展的關(guān)鍵，對推動農(nóng)業(yè)發(fā)展有促進(jìn)作用。但是，我國水資源十分緊缺，重視水利節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用，滿足農(nóng)田用水的同時，還需要考慮節(jié)水控制，采用“大水漫灌”的方式進(jìn)行農(nóng)田灌溉，對農(nóng)田節(jié)水及灌溉技術(shù)應(yīng)用等會產(chǎn)生直接的影響。因此，為解決農(nóng)田用水問題，提高農(nóng)田節(jié)水效果，采用自流灌區(qū)建設(shè)的方式，對水利節(jié)水工程進(jìn)行完善，對提高農(nóng)田灌溉水平有促進(jìn)作用。結(jié)合湟惠渠灌區(qū)的綜合發(fā)展要求，在對農(nóng)田水利節(jié)水灌溉技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行分析中，可通過自流灌區(qū)節(jié)水灌溉的方式，提高農(nóng)田水利節(jié)水灌溉控制的綜合水平，有助于解決農(nóng)田用水問題［1］。

1 灌區(qū)概況

湟惠渠灌區(qū)始建于1937年，建成于1942年，是一條自流灌溉渠道，取水于黃河一級支流湟水河，為蘭州市紅古區(qū)第二大灌區(qū)。為保證湟惠渠灌區(qū)的正常使用，在1950～1961年，對湟惠渠灌區(qū)進(jìn)行整修加固，完善干渠工程建設(shè)，進(jìn)一步提高了湟惠渠灌區(qū)的灌溉覆蓋面積。湟惠渠灌區(qū)在建設(shè)與發(fā)展中，現(xiàn)設(shè)計流量為3.5 m3/s，控制灌溉面積3 866.686 hm2，實(shí)際溉灌面積3 666.685 hm2。

湟惠渠取水地點(diǎn)是河咀村飛石崖下湟水河左岸，灌區(qū)西起紅古區(qū)花莊鎮(zhèn)河咀村飛石崖下的湟水河左岸，東至西固區(qū)達(dá)川鄉(xiāng)，南以湟水為界，北至湟水河谷三級階地，寬約3.6 km，長31.5 km。灌區(qū)灌溉控制范圍涉及紅古區(qū)的花莊、平安二鎮(zhèn)及西固區(qū)達(dá)川鄉(xiāng)，共19個行政村和省、市、區(qū)的8個單位農(nóng)場，是甘肅省高效農(nóng)業(yè)示范區(qū)和無公害蔬菜生產(chǎn)基地，灌區(qū)土地總面積9 200.046 hm2，現(xiàn)有效灌溉面積達(dá)3 666.685 hm2，總?cè)丝?.8萬人，其中農(nóng)業(yè)人口2.2萬人，全部集中在川水地區(qū)。

2 灌區(qū)存在的問題

2.1 灌區(qū)骨干工程現(xiàn)狀

湟惠渠灌區(qū)運(yùn)行已達(dá)到70 n，因原有技術(shù)因素、設(shè)備因素的影響，原工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)相對比較低，部分湟惠渠灌區(qū)明渠段并沒有進(jìn)行襯砌，且存在渠系老化失修的情況，導(dǎo)致水利用系數(shù)較低，渠道的淤積比較嚴(yán)重，湟惠渠灌區(qū)的輸水能力較低，再加上渠道的滲漏問題，影響水資源的有效利用。考慮到湟惠渠灌區(qū)部分干渠是傍山渠道，干渠整體高于村莊、鐵路等，在這一環(huán)境下，渠堤決口事故時有發(fā)生，對生命安全、財產(chǎn)安全等會產(chǎn)生直接的影響。此外，湟惠渠灌區(qū)的險段比較多，地質(zhì)條件比較差，灌溉運(yùn)行的可靠性較低。湟惠渠灌區(qū)的大部分渠道縱坡平緩，土渠的水流速比較慢，且淤積情況比較嚴(yán)重，所以，在每年的春秋兩個季節(jié)，需要停水進(jìn)行清淤處理。湟惠渠灌區(qū)的閘板以及啟閉設(shè)備等嚴(yán)重老化，設(shè)備銹蝕比較嚴(yán)重，在汛期無法發(fā)揮水流控制的作用。在突發(fā)洪水的情況下，只能通過進(jìn)水口控制流量，這對汛情控制會產(chǎn)生直接的影響。在對湟惠渠灌區(qū)的整體修建與水量控制等進(jìn)行分析中，渠道年久失修，砼破損脫落，且存在鋼筋外露的情況，則需要對其進(jìn)行拆除與重新襯砌。上述問題對湟惠渠灌區(qū)的正常輸水以及節(jié)水控制等會產(chǎn)生直接的影響，所以，在對湟惠渠灌區(qū)進(jìn)行改造與完善中，則需要從渠道建設(shè)與節(jié)水灌溉控制的角度，仍然需要對湟惠渠灌區(qū)的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行完善。

2.2 灌區(qū)節(jié)水技術(shù)的應(yīng)用分析

在對湟惠渠灌區(qū)的節(jié)水技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行分析中，則是在湟惠渠灌區(qū)的實(shí)際運(yùn)行需求的情況下，對農(nóng)田灌溉節(jié)水技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行調(diào)整，對實(shí)現(xiàn)節(jié)水灌溉水平提升有促進(jìn)作用。農(nóng)田節(jié)水灌溉對經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會穩(wěn)定以及生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展有直接的影響，所以，在節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用中，則需要對農(nóng)田水利節(jié)水技術(shù)的應(yīng)用，在不同時期對不同的需水量進(jìn)行調(diào)研與分析，并對節(jié)水灌溉技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行整合，提高節(jié)水灌溉技術(shù)在湟惠渠灌區(qū)發(fā)展中的應(yīng)用效果。在2008年開始體制改革，湟惠渠灌溉管理所轉(zhuǎn)型為準(zhǔn)公益性事業(yè)單位，并采用差額補(bǔ)貼的方式進(jìn)行酬勞支付。湟惠渠灌區(qū)的水費(fèi)是按照30元/666.67 m2/n進(jìn)行計收。

2.3 灌區(qū)種植結(jié)構(gòu)

湟惠渠灌區(qū)的農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)統(tǒng)計與分析中，其大多是以春小麥、玉米、土豆、蔬菜等為主，全灌區(qū)糧經(jīng)比4：6。隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的多元化發(fā)展，湟惠渠灌區(qū)的整體用水量逐年增加，所以，采用“渠灌”的方式進(jìn)行引水。灌溉制度的建立是結(jié)合湟惠渠灌區(qū)的自然條件、農(nóng)作物、耕作制度等進(jìn)行完善。本灌區(qū)灌水期自3月15日至12月5日，期間9月27日至10月25日為工程檢修期，灌水時間共235 d。灌區(qū)春小麥灌溉定額280 m3/666.67 m2，灌水4次；玉米灌溉定額305 m3/666.67 m2，灌水5次；油料灌溉定額270 m3/666.67 m2，灌水5次；蔬菜灌溉定額570 m3/666.67 m2，灌水13次；果樹灌溉定額315 m3/666.67 m2，灌水6次。以上灌溉定額及灌水次數(shù)均含冬灌一次。根據(jù)修正灌溉制度，確定綜合凈灌溉定額437 m3/666.67 m2，綜合設(shè)計凈灌水率0.262 m3/s/666.67 m2。

從以上湟惠渠灌區(qū)的現(xiàn)狀可以看出，當(dāng)前自流灌溉所面臨的節(jié)水問題迫在眉睫，節(jié)水灌溉技術(shù)的推廣與應(yīng)用還存在諸多方面的問題，需要通過具體的改造才能得到進(jìn)一步的改善。經(jīng)湟惠渠運(yùn)行管理單位多年來積極爭取，主干渠險段現(xiàn)襯砌改造6.5 km，極大地改善了運(yùn)行條件。但目前主干渠襯砌率只有20%，渠系水利用系數(shù)不高，灌區(qū)灌溉水利用系數(shù)較低，遠(yuǎn)達(dá)不到節(jié)水“三條紅線”蘭州市2020年灌溉水利用系數(shù)0.56的標(biāo)準(zhǔn)，亟需加大改造力度，推進(jìn)節(jié)水建設(shè)［2］。

3 加快發(fā)展自流灌區(qū)節(jié)水灌溉的對策

3.1 推進(jìn)農(nóng)業(yè)水價綜合改革

自流灌區(qū)節(jié)水灌溉技術(shù)的時間應(yīng)用，要從水價綜合改革與發(fā)展的角度，對水利工程建設(shè)以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求等方面進(jìn)行調(diào)整，在對自流灌區(qū)節(jié)水灌溉方案以及計量收費(fèi)模式等進(jìn)行調(diào)整的基礎(chǔ)上，則需要在產(chǎn)業(yè)政策的支持下，對自流灌區(qū)節(jié)水灌溉的水價改革模式進(jìn)行調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)自流灌區(qū)節(jié)水灌溉的經(jīng)濟(jì)管控水平提升［3］。在對農(nóng)業(yè)水價進(jìn)行調(diào)整的過程中，需要結(jié)合需求，對農(nóng)業(yè)水價改革過程以及工程發(fā)展等進(jìn)行調(diào)整，可實(shí)現(xiàn)自流灌區(qū)節(jié)水灌溉水平的綜合發(fā)展水平提升［4］。

按照推進(jìn)農(nóng)業(yè)水價綜合改革有關(guān)文件精神要求，應(yīng)全面結(jié)合農(nóng)業(yè)水價綜合改革與發(fā)展水平，對自流灌區(qū)節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用以及數(shù)量控制等進(jìn)行調(diào)整，從而提高農(nóng)田水利功能的綜合發(fā)展水平提升。建立健全合理反映供水成本、有利于節(jié)水、與農(nóng)田水利工程管理體制相匹配、與農(nóng)田水利投融資體制相適應(yīng)的農(nóng)業(yè)水價形成機(jī)制，構(gòu)建農(nóng)田水利工程良性運(yùn)行長效機(jī)制，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)用水方式由粗放向集約轉(zhuǎn)變［5］。

在對自流灌區(qū)節(jié)水灌溉的水價進(jìn)行調(diào)整與控制中，可從用水總量、價格變化等角度進(jìn)行控制，在政府支持與管控的前提下，充分利用財政支持，對水價、加價等進(jìn)行綜合管控。在實(shí)現(xiàn)自流灌區(qū)節(jié)水灌溉的水價定額管理的視角下，對超定額以及農(nóng)業(yè)節(jié)水等進(jìn)行綜合管控，在對滴灌、壟膜等灌溉節(jié)水技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行分析中，則需要從農(nóng)業(yè)用水節(jié)水技術(shù)應(yīng)用的角度，對農(nóng)業(yè)用水價格進(jìn)行調(diào)整，并在用水自治以及種植結(jié)構(gòu)調(diào)整的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)自流灌區(qū)節(jié)水灌溉的綜合發(fā)展水平提升。在優(yōu)化自流灌區(qū)節(jié)水灌溉技術(shù)中，則需要從水價分類管控的角度，實(shí)現(xiàn)終端計量與精確配水，并從分作物種類定額配水以及價格調(diào)整等角度進(jìn)行完善，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)用水的綜合管控水平提升［6］。

3.2 加強(qiáng)節(jié)水灌溉工程建設(shè)

改善灌區(qū)工程現(xiàn)狀，使其最大程度地發(fā)揮效益，積極爭取國家大型灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造項目，對灌區(qū)內(nèi)骨干工程及渠首建筑物進(jìn)行配套改造，通過近幾年灌區(qū)的工程建設(shè)，不斷完善骨干工程配套，健全了灌區(qū)內(nèi)灌排骨干渠系，灌溉渠道徹底疏通，工程質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到設(shè)計要求，工程投入使用后保證灌區(qū)的正常生產(chǎn)運(yùn)行，達(dá)到設(shè)計灌溉保證率，相應(yīng)增加了灌溉面積，充分發(fā)揮區(qū)內(nèi)水利工程設(shè)施效益，切實(shí)增加了灌區(qū)灌排保障能力。

經(jīng)過多年的續(xù)建配套，除險加固等工程，湟惠渠主干渠現(xiàn)已襯砌改造6.5 km，灌區(qū)干渠以下經(jīng)多年節(jié)水配套建設(shè)，渠道襯砌率較高，且支渠平均長度不超過2 km，斗農(nóng)渠平均長度也不超過2 km，參考灌區(qū)多年運(yùn)行資料，支渠渠系水利用系數(shù)取0.93，斗農(nóng)渠渠道水利用系數(shù)取0.94，田間水利用系數(shù)取0.9，截止2017年湟惠灌區(qū)節(jié)水灌溉面積管灌面積0.023 hm2，滴灌灌溉面積246.667 hm2，占實(shí)際灌溉面積3 666.685 hm2的13.1%，灌區(qū)田間水利用系數(shù)修正取0.91，所以灌區(qū)灌溉水利用系數(shù)改造前為0.51，改造后灌溉水利用系數(shù)為0.52。

2019年，再次對湟惠渠干渠襯砌防滲及渠系建筑物更新進(jìn)行改造，對渠道內(nèi)未襯砌干渠3.05 km進(jìn)行防滲襯砌，對五孔橋渡槽出口破損嚴(yán)重的60 m渠道進(jìn)行改建，修建鋼筋砼矩形渠3 114 m，改建泄水閘6座，分水口4座。根據(jù)所處位置和渠道實(shí)際情況，渠道斷面設(shè)計為矩形渠。渠道的運(yùn)行方式為全年正常灌溉設(shè)計流量3.5 m3/s，加大過水流量4.2 m3/s，泄水流量為5.0 m3/s，

渠道襯砌斷面選取梯形斷面和矩形斷面，經(jīng)計算矩形渠道渠寬為2.8 m，梯形渠底寬為2.2 m，根據(jù)湟惠渠實(shí)際情況按矩形渠道渠寬2.6 m，梯形渠底寬1.7 m、邊坡系數(shù)0.5過流能力相同，渠深2.2 m對比分析。矩形渠寬3.2 m，梯形渠寬為4.5 m，梯形斷面占地面積較大，部分地段已超出原渠道管理范圍，涉及占用耕地等，無法協(xié)調(diào)，不具操作性，且湟興村段渠堤單薄，梯形渠受力條件不如矩形渠安全。

紅古湟惠渠灌區(qū)節(jié)水配套改造項目實(shí)施后，提高灌溉保渠系水利用系數(shù)由現(xiàn)狀的0.64提高到0.65，灌溉水利用系數(shù)由現(xiàn)狀的0.51提高到0.52，年可新增節(jié)水量100.9×104m3。

3.3 完善節(jié)水灌溉體系

合理使用節(jié)水灌溉技術(shù)，建立健全灌區(qū)用水計量設(shè)施，針對節(jié)水管理體系進(jìn)行完善，提高自流灌區(qū)節(jié)水灌溉的節(jié)水管控效果。在對灌區(qū)用水進(jìn)行計量與管控中，則需要在“計量到戶”的基本原則下，對自流灌區(qū)節(jié)水灌溉用水、排水量以及漏水等角度進(jìn)行綜合控制，在水量分流以及節(jié)水管控的基礎(chǔ)上，對灌區(qū)節(jié)水灌溉過程以及漏水等進(jìn)行綜合管理，從而實(shí)現(xiàn)自流灌區(qū)節(jié)水灌溉的節(jié)水管理水平提升。在對農(nóng)業(yè)用水進(jìn)行管理與控制中，則需要在現(xiàn)代化管理的基礎(chǔ)上，對灌溉用水以及節(jié)水灌溉模式等進(jìn)行綜合調(diào)整，在用水管控以及節(jié)水管理的基礎(chǔ)上，提高自流灌區(qū)節(jié)水灌溉的綜合控制水平。在對自流灌區(qū)節(jié)水灌溉過程進(jìn)行分析中，則需要結(jié)合灌區(qū)的實(shí)際情況，對灌區(qū)節(jié)水灌溉管理模式進(jìn)行調(diào)整，通過現(xiàn)代化管理的方式，對自流灌區(qū)節(jié)水灌溉的全過程進(jìn)行綜合控制，提高自流灌區(qū)節(jié)水灌溉的綜合發(fā)展水平。在建立有效的節(jié)水管理體系中，可在現(xiàn)代化管理的基礎(chǔ)上，對灌溉模式以及節(jié)水灌溉過程等進(jìn)行優(yōu)化，并對灌溉技術(shù)應(yīng)用、灌溉過程等進(jìn)行調(diào)整，從而滿足自流灌區(qū)節(jié)水灌溉的綜合發(fā)展水平。

3.4 強(qiáng)化農(nóng)田水利工程的節(jié)水技術(shù)應(yīng)用

在對節(jié)水灌溉技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行研究與分析中，結(jié)合農(nóng)田水利工程的綜合發(fā)展需求，從定量用水、定時配水等角度，對灌溉用水過程進(jìn)行綜合控制，利用“水權(quán)集中，統(tǒng)一調(diào)配”的灌溉原則，對灌溉調(diào)度技術(shù)以及各級節(jié)水技術(shù)等進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)自流灌區(qū)節(jié)水灌溉的綜合灌溉與管控水平提升。與此同時，結(jié)合農(nóng)田水利工程的實(shí)際運(yùn)行，在對自流灌區(qū)節(jié)水灌溉過程進(jìn)行優(yōu)化中，則需要通過層級化管理，對農(nóng)業(yè)用水進(jìn)行灌溉與管控，提高自流灌區(qū)節(jié)水灌溉的綜合管理水平。在對農(nóng)業(yè)灌溉過程進(jìn)行分析中，則是在用水調(diào)度管理與控制的基礎(chǔ)上，對自流灌區(qū)節(jié)水灌溉運(yùn)行體系進(jìn)行優(yōu)化，滿足自流灌區(qū)節(jié)水灌溉的綜合發(fā)展需求。自流灌區(qū)節(jié)水灌溉的技術(shù)化發(fā)展，還要建立有效的末級渠系框架，對農(nóng)業(yè)用水、供水等進(jìn)行調(diào)整，并在農(nóng)業(yè)產(chǎn)權(quán)制度以及用水管理的前提下，對自流灌區(qū)節(jié)水灌溉過程以及技術(shù)分析等進(jìn)行調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)自流灌區(qū)節(jié)水灌溉的綜合運(yùn)行管理水平提升。在對管理體系進(jìn)行完善中，則需要在自流灌區(qū)節(jié)水灌溉過程分析與評估的前提下，對灌溉過程以及灌溉技術(shù)等進(jìn)行綜合分析，在灌溉管理與控制的視角下，完善自流灌區(qū)節(jié)水灌溉運(yùn)行管理體系。

4 結(jié)束語

在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展中，農(nóng)業(yè)用水問題日益嚴(yán)重，需有效地控制灌溉用水，解決水資源浪費(fèi)問題。在農(nóng)田水利工程建設(shè)中，節(jié)水灌溉能夠?qū)崿F(xiàn)水資源的高效利用，基層水利部門需引進(jìn)高效節(jié)水灌溉技術(shù)，改善農(nóng)村生產(chǎn)環(huán)境，提高農(nóng)民群眾的收入，促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。