渾蒲灌區(qū)現(xiàn)代化建設(shè)分析探索

賈國威

(遼寧省水利水電科學(xué)研究院有限責(zé)任公司，遼寧 沈陽 110003)

1 灌區(qū)概況

渾蒲灌區(qū)位于渾河中下游，地處東經(jīng)122°50'～123°20'，北緯41°20'～41°50'之間，沈陽市的西南部，渾河與蒲河的中間地帶，東西長約60 km，南北寬約20 km，是遼寧省的大型灌區(qū)之一，也是國家重要糧食產(chǎn)區(qū)。渾蒲灌區(qū)由沈陽市新民市、鐵西區(qū)、遼中區(qū)共19個鄉(xiāng)(鎮(zhèn))和2個國營農(nóng)場組成，全區(qū)共有243個行政村。總土地面積10.00萬hm2，耕地面積5.55萬hm2，設(shè)計灌溉面積3.12萬hm2。灌區(qū)內(nèi)骨干渠系總干、干渠、支渠共145條，總長度364.4 km。灌區(qū)內(nèi)主要自流排干5條：北部有小渾河及曹家窩卜排干，南部有于家臺排干、烏伯牛排干及細河，除細河直接匯入渾河外，其余四條排干都流入蒲河，蒲河出口匯入渾河。灌區(qū)供水水源為大伙房水庫，大伙房水庫多年平均徑流量為16.56億m3，扣除上游用水為15.27億m3，水庫為多年調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)水量為12.40億m3，可凈利用水量為11.68億m3。大伙房至沈陽區(qū)間的年徑流量為6.52億m3，作物生育期徑流量為5.89億m3，75%的年徑流量為4.00億m3。

2 建設(shè)布局

2.1 工程建設(shè)

渾蒲灌區(qū)從2009—2020年底共完成四期續(xù)建配套與節(jié)水改造工程，累計完成投資2.23億元。經(jīng)過11年的改造歷程，基本完成對骨干渠系及建筑物中“卡脖子”工程的改造任務(wù)，灌溉水有效利用系數(shù)從接近0.5提高到0.6以上。其中防滲襯砌干、支渠21條，長度88.67 km；拆除重建及新建骨干渠系建筑物406座，其中水閘87座，提水站35座，涵洞256座，橋26座。

2.2 信息化建設(shè)

渾蒲灌區(qū)根據(jù)國家續(xù)建配套與節(jié)水改造資金要求，按照一定資金比例用于灌區(qū)灌溉計量及農(nóng)業(yè)水價綜合改革。截止2020年底，灌區(qū)共布設(shè)灌溉計量監(jiān)測點142處，其中自動化觀測點25處，人工觀測點117處；布設(shè)視頻監(jiān)控25處；建立市、縣(區(qū))、管理站三級灌溉用水計量管理平臺13處[1-3]。

2.2.1 灌溉計量布設(shè)方案

渾蒲灌區(qū)屬于大型灌區(qū)，根據(jù)國家及遼寧省農(nóng)業(yè)水價綜合改革相關(guān)要求，結(jié)合灌區(qū)骨干渠道和渠系建筑物改造，渾蒲灌區(qū)在渠首、干支渠重要引水口、分水口、供用水分界斷面等處建設(shè)完善相關(guān)計量設(shè)施及監(jiān)控設(shè)備。

渾蒲灌區(qū)選擇“半自動化半人工化”量水模式。本次設(shè)計在有條件的骨干渠道渠首位置布設(shè)自動化供水計量設(shè)備及視頻監(jiān)控設(shè)備，同時布設(shè)噴漆水尺；條件較差的個別骨干渠道采用人工計量形式，布設(shè)閘前閘后測量噴漆水尺，通過人工讀數(shù)觀測進行計量；斗渠全部采用人工計量形式，通過移動式量水設(shè)備流速儀進行測定，1套流速儀可兼顧2～5個斗渠觀測點，同時布設(shè)噴漆水尺[4]。

2.2.2 自動化設(shè)備選型及配套

灌溉計量設(shè)備比選需滿足《灌溉渠道系統(tǒng)量水規(guī)范》(GB/T 21303—2017)要求。自動化量水設(shè)備選擇雙探頭式流量計，采用“水位-流速”實測數(shù)據(jù)進行流量的準確計算。渠道流量小于5 m3/s的選用雙計量明渠流量計，渠道流量在5～10 m3/s的選用超聲波時差法明渠流量計，渠道流量大于10 m3/s的選用雷達明渠流量計法。

渾蒲灌區(qū)配套自動化計量設(shè)備25處，視頻監(jiān)控設(shè)備25處，移動量水設(shè)備24套。

2.2.3 平臺搭建及系統(tǒng)管理

灌區(qū)自動化量水管理的目的就是要建立合理的灌溉制度及運行機制，加強灌區(qū)用水管理，控制灌溉用水總量，有效降低灌溉定額，實行用水計量到戶的制度，實現(xiàn)節(jié)約水資源的最終目標[5]。

根據(jù)渾蒲灌區(qū)現(xiàn)狀及管理要求，建立灌區(qū)市、縣(區(qū))、管理站三級供水監(jiān)測管理平臺13處，其中市級一級總管理平臺1處，縣(區(qū))級二級子管理平臺2處，管理站三級管理平臺10處。

監(jiān)測平臺分級管理：一級平臺管理內(nèi)容主要包括：系統(tǒng)維護、服務(wù)器租賃、運維托管、數(shù)據(jù)云存儲、設(shè)備在線管理、視頻監(jiān)控、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(包含水價改革內(nèi)容)、數(shù)據(jù)查詢、地圖管理等；二級平臺管理內(nèi)容主要包括：設(shè)備在線管理、視頻監(jiān)控、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、數(shù)據(jù)查詢、地圖管理等；三級平臺管理內(nèi)容主要包括：視頻監(jiān)控、數(shù)據(jù)查詢、地圖查詢等[6-9]。

系統(tǒng)功能主要有基本功能、報警功能和擴展共享功能。

(1)基本功能。量水信息采集及查詢功能；圖像信息采集及查詢功能；手機查詢功能；存貯功能；傳輸功能；防護功能；供電功能。

(2)報警功能。具有高擴展性，報警內(nèi)容、報警限值可靈活設(shè)置。系統(tǒng)可選用短信、屏幕顯示聲、光等報警方式。當水位、流量等水文要素越過某一規(guī)定數(shù)值即進行報警；設(shè)備供電不足，電壓下降，系統(tǒng)電源電壓低于設(shè)定的限值時即進行報警；設(shè)備出現(xiàn)事故立即自動報警。

(3)擴展共享功能。為滿足未來系統(tǒng)發(fā)展要求，需預(yù)留豐富的接口，滿足多信道的接入及共享銜接需求、基于計算機網(wǎng)絡(luò)遠程查詢功能及升級功能等。

3 難點分析

3.1 骨干工程及田間工程建設(shè)不協(xié)調(diào)

渾蒲灌區(qū)通過續(xù)建配套與節(jié)水改造工程，基本完成骨干工程建設(shè)與配套，但對于田間工程建設(shè)方面投入很少，影響灌區(qū)整體灌排條件及灌溉水有效利用系數(shù)。由于灌區(qū)管理權(quán)限歸屬不同，骨干工程歸灌區(qū)管理，而田間末級渠道歸地方鄉(xiāng)鎮(zhèn)及村集體管理，兩者投資渠道及投資標準不一致，末級渠道尚未進行有效治理，仍存在嚴重的跑冒滴漏水資源浪費現(xiàn)象，造成骨干工程與田間末級工程建設(shè)發(fā)展不均衡、不能有效協(xié)同發(fā)揮作用的局面，嚴重影響了灌區(qū)整體效益的發(fā)揮。解決灌區(qū)“最后一公里”建設(shè)問題是灌區(qū)推進現(xiàn)代化建設(shè)的必經(jīng)之路。

3.2 管理制度及服務(wù)水平亟待提升

渾蒲灌區(qū)屬于遼寧省沈陽市自籌自支事業(yè)單位，灌區(qū)管理經(jīng)費主要來源于水費收繳及工程項目管理經(jīng)費。目前灌區(qū)“兩費”制度改革進程較緩，水費收繳按照2250～3000元/hm2標準，收繳率在75%左右，達不到灌區(qū)運行水費標準，更達不到全成本水費標準，難以維系灌區(qū)正常運行及工程維修養(yǎng)護。工程項目管理費用的提取比例及標準也愈發(fā)嚴格及收緊，造成灌區(qū)工程項目監(jiān)督檢查及管理也存在遲緩現(xiàn)象。

渾蒲灌區(qū)屬于遼寧省傳統(tǒng)大型灌區(qū)，缺乏專業(yè)對口、高學(xué)歷、高職稱等專業(yè)性人才，管理人員年齡普遍偏大，知識結(jié)構(gòu)更新較慢。由于經(jīng)費及制度原因，管理及工作人員培訓(xùn)機會很少，專業(yè)能力及管理水平提升較緩，對大型灌區(qū)現(xiàn)代化建設(shè)的總體要求認識不清、理解及領(lǐng)悟不透徹，以至于灌區(qū)“重建輕管”現(xiàn)象突出，因此在實際工作及管理落實中打了折扣。

由于灌區(qū)服務(wù)水平較低，灌區(qū)部分區(qū)域灌溉保證率不能保障，農(nóng)戶自發(fā)打井，將原本渠灌改成井灌，增加了電費支出，造成資源浪費，不利于灌區(qū)統(tǒng)一管理，阻礙了灌區(qū)現(xiàn)代化建設(shè)。

3.3 信息化水平較低

渾蒲灌區(qū)通過續(xù)建配套與節(jié)水改造工程建立灌溉用水計量管理平臺，同時配套自動化量水設(shè)備及閘門水尺等量測設(shè)施，采用“半自動化半人工”模式進行灌溉用水計量，自動化量測設(shè)備占比較低。水情監(jiān)測方面，灌區(qū)缺少田間水位觀測及土壤含水量探測設(shè)備，不能根據(jù)土壤含水情況進行有效灌溉及調(diào)節(jié)。閘門自動化遠程控制及管理方面，灌區(qū)骨干渠系引水閘及分水閘尚未配套自動化遠程控制設(shè)備，灌溉期間需要大量人工投入且不能達到精準計量，防洪排澇期間面對風(fēng)險情況缺少精準防控的能力。視頻監(jiān)控方面，灌區(qū)只在部分區(qū)域布設(shè)視頻監(jiān)控，遠遠達不到灌區(qū)監(jiān)控全覆蓋的水平。灌區(qū)灌溉數(shù)據(jù)及監(jiān)測數(shù)據(jù)無法統(tǒng)一上傳及管理，影響灌區(qū)工作效率及管理水平，影響了灌區(qū)信息化建設(shè)水平。

4 思路探索

4.1 統(tǒng)籌規(guī)劃

針對灌區(qū)骨干工程及田間工程管理權(quán)限及投資渠道不同，建議灌區(qū)管理部門在做灌區(qū)總體規(guī)劃時，做好大型灌區(qū)“一張圖、一系統(tǒng)、一平臺”總體規(guī)劃。工程方面，積極爭取國家續(xù)建配套與現(xiàn)代化建設(shè)項目及高標準農(nóng)田建設(shè)項目，做好骨干工程及田間工程有機銜接，提高及完善骨干渠系及田間工程配套措施，提高灌區(qū)灌溉保證率及灌溉用水效率；資金方面，擴大資金來源，積極爭取水利部門及農(nóng)業(yè)農(nóng)村部門投資，并引入社會資本，加快“兩費”落實，積極推進灌區(qū)農(nóng)業(yè)水價綜合改革及工程維修養(yǎng)護資金落實，做到統(tǒng)籌兼顧，有的放矢。

4.2 機制改革

推進灌區(qū)標準化規(guī)范化管理機制改革，不斷深化改革創(chuàng)新，提高管理經(jīng)營能力與水平，促進灌區(qū)高質(zhì)量發(fā)展。建立良性用人機制，加強專業(yè)化人才引進力度，提高人員專業(yè)能力及思想認識水平，加強灌區(qū)組織建設(shè)與管理。處理好灌區(qū)與農(nóng)戶之間的關(guān)系，不斷深化農(nóng)業(yè)水價綜合改革，制定及優(yōu)化灌溉水費標準及收繳制度，建立公開透明的水量水費公示制度。開發(fā)現(xiàn)代化灌區(qū)管理模式，創(chuàng)新多元化供水服務(wù)，發(fā)展多樣化生產(chǎn)經(jīng)營，培育綠色生態(tài)產(chǎn)品，建設(shè)環(huán)保生態(tài)型現(xiàn)代灌區(qū)，促進國家鄉(xiāng)村振興發(fā)展。

4.3 平臺管理

灌區(qū)可按照典型區(qū)域示范到全灌區(qū)覆蓋的建設(shè)步驟，通過配套相應(yīng)的自動化觀測等硬件設(shè)施及軟件系統(tǒng)建設(shè)，逐步搭建起灌區(qū)水環(huán)境監(jiān)測、灌溉計量自動化遠程控制、視頻監(jiān)控及水費收繳等多樣化多功能的綜合性信息化管理平臺，做到建設(shè)管理一體化及平臺管理多樣化。通過新設(shè)備新技術(shù)的應(yīng)用，掌握新的管理方法及技術(shù)，提高工程安全運行效率及監(jiān)測防控水平，提升管理水平及服務(wù)能力，有效推進灌區(qū)信息化智慧化建設(shè)，加快灌區(qū)現(xiàn)代化進程。

5 結(jié) 語

本文通過渾蒲灌區(qū)基本概況、灌區(qū)工程、管理及信息化建設(shè)現(xiàn)狀等方面來探索渾蒲灌區(qū)現(xiàn)代化建設(shè)。針對灌區(qū)骨干工程及田間工程管理權(quán)限及投資渠道不同，建議灌區(qū)管理部門在做灌區(qū)總體規(guī)劃時，做好大型灌區(qū)“一張圖、一系統(tǒng)、一平臺”總體規(guī)劃；推進灌區(qū)標準化規(guī)范化管理機制改革，不斷深化改革創(chuàng)新，提高管理經(jīng)營能力與水平，促進灌區(qū)高質(zhì)量發(fā)展等規(guī)劃來完成灌區(qū)現(xiàn)代化建設(shè)。