寧夏農(nóng)業(yè)用水利用現(xiàn)狀與農(nóng)業(yè)節(jié)水工程改造的具體措施探討

摘 要 寧夏農(nóng)業(yè)灌溉歷史悠久,但工程老化失修等許多問(wèn)題使得農(nóng)業(yè)水資源利用率低。本文以同心縣王團(tuán)鎮(zhèn)為例,根據(jù)研究區(qū)農(nóng)業(yè)用水現(xiàn)狀,分析存在問(wèn)題,提出農(nóng)業(yè)節(jié)水工程改造實(shí)施方案和管理意見(jiàn)。

關(guān)鍵詞 農(nóng)業(yè);節(jié)水;工程改造

中圖分類(lèi)號(hào)S27文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)1673-9671-(2009)112-0004-02

寧夏地處我國(guó)西北干旱內(nèi)陸地區(qū),天然水資源十分有限,主要用水幾乎完全依賴于過(guò)境黃河水的有效供給。近年來(lái),黃河來(lái)水逐漸減少等因素的制約,使得寧夏水資源短缺更為加劇。寧夏農(nóng)業(yè)灌溉歷史悠久,但工程老化失修等許多問(wèn)題使得農(nóng)業(yè)水資源利用率低,嚴(yán)重影響了省內(nèi)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。我國(guó)目前正在努力建立節(jié)水型農(nóng)業(yè)和節(jié)水型社會(huì),對(duì)寧夏地區(qū)的農(nóng)業(yè)節(jié)水研究,不僅對(duì)該地區(qū)農(nóng)業(yè)水資源的可持續(xù)利用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義,而且對(duì)整個(gè)西北地區(qū)的農(nóng)業(yè)節(jié)水建設(shè)具有重要的借鑒意義。

1研究區(qū)概況

1.1自然概況

研究區(qū)為寧夏同心縣王團(tuán)鎮(zhèn)的2個(gè)行政村,地處寧夏中部干旱帶。該區(qū)域干旱少雨,年平均降水量?jī)H277mm,且降雨集中,7-9月降水量占全年總降水量的61.7%,年平均蒸發(fā)量為1300mm,是年平均降水量的4.69倍。地貌屬清水河河谷右岸臺(tái)地,地處清水河右岸洞子溝與八里溝之間,土壤母質(zhì)主要是黃土母質(zhì)和洪積沖積母質(zhì)。

1.2 農(nóng)業(yè)概況

1.2.1 土地利用現(xiàn)狀

研究區(qū)總土地面積6145畝,其中:水澆地灌溉面積6145畝,占土地總面積的100%。

1.2.2 農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)

研究區(qū)種植結(jié)構(gòu)以玉米、小麥等農(nóng)作物為主。糧食作物5288畝,經(jīng)濟(jì)作物768畝,飼草料89畝,糧、經(jīng)、飼比例為:86:12.5:1.4。兼種少量馬鈴薯、油料和飼草,總播種面積6145畝。

1.2.3水資源利用現(xiàn)狀

研究區(qū)屬于干旱地區(qū),可利用的水資源為揚(yáng)黃水和有限的天然降水,地下水資源量少且埋藏較深,大都在50m以下,并無(wú)開(kāi)采價(jià)值。農(nóng)業(yè)用水全部依靠揚(yáng)黃水進(jìn)行灌溉,人畜飲水以揚(yáng)黃水為主,水窖儲(chǔ)蓄天然降水作為補(bǔ)充進(jìn)行解決。項(xiàng)目區(qū)灌溉利用固海揚(yáng)水工程?hào)|三支渠干渠312、313支渠進(jìn)行灌溉,312、313支渠口配水流量分別為0.20 m3/s、0.30m3/s。

1.2.4 水利基礎(chǔ)設(shè)施現(xiàn)狀

目前該區(qū)有各級(jí)支、斗渠共計(jì)15.95km,平均完好率21 %。其中:支渠3.44km,斗渠12.51km。渠系配套的各類(lèi)小型建筑物共計(jì)476座,平均完好率18%。其中:毛口413座,生產(chǎn)橋38座,交通橋20座,斗口5座,機(jī)耕路9km。詳情見(jiàn)表1。

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2研究區(qū)存在的主要問(wèn)題

2.1渠系老化失修嚴(yán)重、配套設(shè)施不完善

由于灌區(qū)水利設(shè)施已運(yùn)行25年之久,且初建時(shí)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低,缺少量水設(shè)備,生產(chǎn)橋等。支、斗渠道襯砌工程及配套建筑物老化失修嚴(yán)重、砼板粉化、脫落,損壞率高達(dá)79%以上,灌溉水利用率低,不能滿足正常灌溉,對(duì)農(nóng)民生產(chǎn)生活帶來(lái)不利的影響。

2.2水資源浪費(fèi)嚴(yán)重

渠系滲漏嚴(yán)重,灌溉水利用系數(shù)較低,加之群眾節(jié)水意識(shí)落后,采用大田灌溉,畝均灌溉用水量大(520m3/畝),渠系中,除支渠各級(jí)均無(wú)量水設(shè)施,用水量無(wú)法準(zhǔn)確計(jì)量,存在吃“大鍋水”現(xiàn)象,配水到戶,按方收費(fèi)到戶難以實(shí)現(xiàn)。

2.3農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)不合理

研究區(qū)夏秋作物及經(jīng)濟(jì)作物的種植比例嚴(yán)重失調(diào),秋作物和經(jīng)濟(jì)作物的種植比例過(guò)小,且不能形成區(qū)域連片種植,作物需水時(shí)間相對(duì)集中,浪費(fèi)水比較嚴(yán)重,致使供需水矛盾更為突出。

3農(nóng)業(yè)節(jié)水工程改造實(shí)施方案

3.1工程建設(shè)規(guī)劃

研究區(qū)改造節(jié)水灌溉總面積6145畝,計(jì)劃改建渠道總長(zhǎng)15.95km。其中:支渠3.44km,斗渠12.51km;渠系配套的各類(lèi)小型建筑物共計(jì)650座。其中:斗口5座,毛口412座,生產(chǎn)橋157座,交通橋69座,量水堰7座。機(jī)耕路18km,畦田建設(shè)6145畝。

3.2工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)制定

根據(jù)《水利水電樞紐工程等級(jí)劃分及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(SDJ12～78)的規(guī)定。本灌區(qū)屬小型灌區(qū),渠道及建筑物均按5級(jí)設(shè)計(jì)。研究區(qū)地處半干旱地區(qū),根據(jù)《灌溉與排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50288-99)的有關(guān)規(guī)定,灌溉設(shè)計(jì)保證率取定為75%,以此作為灌區(qū)的灌溉設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

3.3研究區(qū)灌溉制度

灌區(qū)現(xiàn)行的灌溉、配水制度,分為夏灌(4～6月份)、秋灌(7～9月份)和冬灌(10月下旬～11月中旬)。旱作全生育期一般灌水2～5次,灌水期10～15d,灌水定額70～90m3/畝,平均灌溉定額450m3/畝; 項(xiàng)目區(qū)旱作物以小畦灌溉為主,畦田規(guī)模按0.3～0.5畝設(shè)計(jì)。

3.4作物種植結(jié)構(gòu)調(diào)整

3.4.1 種植結(jié)構(gòu)調(diào)整

為了節(jié)約水資源,提高土地生產(chǎn)率,項(xiàng)目區(qū)應(yīng)大力推進(jìn)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略性調(diào)整,緊緊圍繞轉(zhuǎn)變農(nóng)產(chǎn)品轉(zhuǎn)化,發(fā)展優(yōu)勢(shì)、優(yōu)質(zhì)、特色、高效農(nóng)業(yè),提高農(nóng)產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

3.4.2 灌水定額

研究區(qū)實(shí)施后整理后耕地種植小麥、套種玉米、油料、瓜菜、經(jīng)果林、牧草。規(guī)劃水平年(2027年)主要作物灌溉定額及灌溉采用節(jié)水定額見(jiàn)表2。

3.5渠道設(shè)計(jì)流量、灌溉水利用系數(shù)確定

3.5.1 灌溉水利用系數(shù)

渠系水利用系數(shù)可用各級(jí)渠道的渠道水利用系數(shù)連乘求得。項(xiàng)目區(qū)渠系布置大部分采用支、斗、農(nóng)渠三級(jí)布置,支、斗兩級(jí)渠道采用砼板砌護(hù);研究區(qū)支、農(nóng)渠均采用輪灌;按5條農(nóng)渠一組灌溉,畦田寬度按10.5m設(shè)計(jì),畦長(zhǎng)32m,單畦面積0.50畝。

3.5.2 312、313支渠灌區(qū)輪灌組的劃分

根據(jù)已經(jīng)設(shè)計(jì)的灌溉制度,研究區(qū)處于東三支末梢,屬于揚(yáng)水灌區(qū),受東三支干渠配水計(jì)劃限制,灌區(qū)每輪灌水延續(xù)時(shí)間有限(只有6-8天,冬灌10-11天),灌水困難,供需矛盾突出。

根據(jù)實(shí)際情況,總結(jié)并運(yùn)用多年的灌水經(jīng)驗(yàn),采用312、313支渠采用續(xù)灌,312、313支渠所轄斗渠采用輪灌。見(jiàn)表3。

3.6渠道工程設(shè)計(jì)

灌溉渠道采用分組輪灌,經(jīng)計(jì)算并且考慮到支渠實(shí)際配水流量,支、斗渠流量見(jiàn)表4。

1)支渠: 支渠直接從干渠引水,平均長(zhǎng)2.2km,垂直于等高線布置,比降為1/400,全斷面采用半徑R=0.30m、R=0.25m的U型C20砼預(yù)制板砌護(hù),砌護(hù)高為0.6m,兩側(cè)拜頂寬為1.0m。渠堤外邊坡均為1:1.5。砌護(hù)板縫寬3cm,縫內(nèi)填筑C20細(xì)石砼。

2)斗渠:斗渠垂直于支渠進(jìn)行布置,單灌2000m,斗渠斷面均采用半徑R=0.25m的U形渠道,砌護(hù)高為0.5m,上開(kāi)口0.64m,比降1/400,糙率0.017。預(yù)制襯砌的U形渠道,砼等級(jí)為C20,襯砌板縫寬為4cm,縫內(nèi)填筑C20細(xì)石砼。拜頂寬為1m,外邊坡為1:1.5。

3)農(nóng)渠:農(nóng)渠垂直于斗渠進(jìn)行布置,農(nóng)渠間距與條田地間距相同為32m,農(nóng)渠長(zhǎng)500m。

4)畦田及田間道:在農(nóng)渠的一側(cè)設(shè)2.5m寬的田間道,田間道長(zhǎng)500m,比平整好的田面高0.3m,畦田規(guī)格為32×10.5m,每塊畦田占地為0.50畝。

3.7渠系建筑物工程

渠系配套的各類(lèi)小型建筑物共計(jì)650座。其中:斗口5座,毛口412座,生產(chǎn)橋157座,交通橋69座,量水堰7座。

3.8畦田設(shè)計(jì)

根據(jù)耕作機(jī)具及耙耱工具的工作的幅度,畦寬為10.5m為宜。畦田長(zhǎng)度確定為32m,畦田內(nèi)坡降1/500-1/800,要求均勻一致,畦埂為梯形,高20cm,底寬30cm。

畦田布置應(yīng)隨地面坡度、田塊地形而異。一般結(jié)合耕作方向,以南北向?yàn)楹谩Ｔ谀媳毕虻匦纹骄彽臈l件下,一般畦田順著地面坡度布置。

3.9機(jī)耕路

為了便于生產(chǎn)、管理和進(jìn)行耕作,根據(jù)項(xiàng)目區(qū)內(nèi)實(shí)際情況,在有條件的支、斗渠一側(cè)設(shè)機(jī)耕路,路寬6m,整平后上鋪砂10cm。

4農(nóng)業(yè)節(jié)水改造工程的管理意見(jiàn)

4.1管理模式

根據(jù)工程特點(diǎn),工程運(yùn)行管理實(shí)行專(zhuān)管與用水協(xié)會(huì)自管相結(jié)合的運(yùn)行管理辦法。管理機(jī)構(gòu)按專(zhuān)管和用水協(xié)會(huì)自管分級(jí)設(shè)置,專(zhuān)管機(jī)構(gòu)為轄區(qū)王團(tuán)水利管理所,用水協(xié)會(huì)自管機(jī)構(gòu)設(shè)農(nóng)民用水協(xié)會(huì)。

4.2管理組織

同心縣水利局是同心縣水利工程運(yùn)行管理的最高決策機(jī)構(gòu),負(fù)責(zé)重大事宜決策,指導(dǎo)、監(jiān)督管理所和村級(jí)農(nóng)民用水協(xié)會(huì)的工作。

4.3水權(quán)管理

在水權(quán)管理上,可采用“水權(quán)分配制”的辦法將水資源使用權(quán)分配到用水戶,嘗試使用市場(chǎng)機(jī)制解決節(jié)水工程運(yùn)行,激活水市場(chǎng),提高水資源使用效益。對(duì)超計(jì)劃用水量實(shí)行加價(jià)制管理,但總的供水量不能超過(guò)工程供水能力。

4.4建章立制,實(shí)行目標(biāo)責(zé)任管理

農(nóng)民用水協(xié)會(huì)是工程資產(chǎn)管理和運(yùn)行管理的主體,是管好、用好工程,做好供水服務(wù),確保工程持續(xù)發(fā)揮效益的關(guān)鍵機(jī)構(gòu),必須建立嚴(yán)格的內(nèi)部管理規(guī)章制度,按照工程管理要求、服務(wù)宗旨,結(jié)合工程的實(shí)際情況,確立年度安全運(yùn)行目標(biāo)、供水目標(biāo)、水費(fèi)收繳目標(biāo)和職工技術(shù)培訓(xùn)目標(biāo)等。

4.5制定合理的計(jì)價(jià)制度與水費(fèi)計(jì)收管理制度

根據(jù)《水利工程供水價(jià)格管理辦法》,遵循價(jià)值規(guī)律,建立合理的水價(jià)形成機(jī)制。按用水戶承受能力(工程運(yùn)行成本)定價(jià),通過(guò)財(cái)政補(bǔ)貼滿足工程運(yùn)行成本需要;實(shí)行累進(jìn)加價(jià)制水價(jià)。為保證工程的良性運(yùn)行,應(yīng)實(shí)行定額水價(jià)和超定額水價(jià),各協(xié)會(huì)必須按照用水戶的用水量按不同的價(jià)格收取水費(fèi);實(shí)行總量控制,按戶管理;按方收費(fèi),水量計(jì)量,水費(fèi)征收的重點(diǎn)是強(qiáng)化水費(fèi)計(jì)收,提高水費(fèi)征收率。

5結(jié)語(yǔ)

農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),大型灌區(qū)是我國(guó)農(nóng)業(yè)穩(wěn)步發(fā)展的重要組成。以節(jié)水為中心的大型灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造應(yīng)本著建設(shè)與管理,節(jié)水與增效并重的原則,將科學(xué)技術(shù)和管理方式與地區(qū)實(shí)際情況結(jié)合,建成符合農(nóng)民切身利益的真正利民工程。

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作者簡(jiǎn)介:

馬升東,同心縣水利局,水利工程師。