洪洞县农业节水灌溉措施浅析_孙书文.pdf

山 西 水 利2022 年 10 月 2022 年第 10 期洪洞县农业节水灌溉措施浅析孙书文1，孙壮2（1.山西省临汾市防汛抗旱指挥中心，山西临汾041000；2.中国地质大学，湖北武汉430070）摘要 文章分析了洪洞县农业生产发展的现状，根据灌溉节水技术推广应用中存在的公众节水意识淡薄、节水新技术认知不足、农业生产模式落后、土地流转难等农业生产发展瓶颈问题，提出加强民众节水意识和能力、加大基础节水设施改造、水资源商品化、做好节水宣传和培训等突破瓶颈所采取的治理措施。工程实施后可节省渠道占地、降低灌溉成本、提高水资源有效利用系数，可为同类地区节水灌溉提供了参考。关键词 农业灌溉；节水措施；农业生产；洪洞县中图分类号 S274.2文献标识码 C文章编号 1004-7042（2022）10-0049-021洪洞县农业生产概况洪洞县位于山西省南部，国土总面积 1 563 km2，东西两侧为山地，山地外围有大面积丘陵，由北向南延绵不断；中部低缓为平川，平川沿汾河由北向南轮廓逐渐变宽。辖区内有耕地面积 5.93 万 hm2，其中水浇地约 2.87 万 hm2。洪洞县属温带大陆季节性气候，四季分明，年平均降水量 493.3 mm，年平均温度 12.3，光照和热资源丰富，适合农作物生长。洪洞县总人口74.1万人，年可用水资源总量 2.8亿m3。境内有河流 13 条，全长约 367.8 km，其中汾河自北向南流向贯穿全境，全长约 45.8 km，多年平均径流量10.87 m3，其余 12 条为季节性河流，汇入汾河，全长约332km；有泉眼126处，多年平均年径流量约为1.5亿m3，霍泉为最大泉，年径流量约为 0.8 亿 m3；地下水资源储量约为 1.04 亿 m3。境内有中型灌区两个，沿河泵站7 座，蓄水工程 20 座，其中中型水库 1 座，小型水库6 座，小塘坝 13 处，蓄水能力 3 782.3 万 m3。12农业生产发展瓶颈2.1水资源紧张洪洞县总人口74.1万，年可用水资源总量 2.8 亿m3，年用水量指标 1.96 亿 m3，人均水资源占有量 264 m3，仅为全国人均水资源占有量的 1/10，属水资源极度紧缺地区。2.2农业用水占比大洪洞县是一个农业和人口大县，农业占比大，农业用水量占比一直居高不下，年用水总量指标 1.96 亿 m3，其中农业用水指标为 1.19 亿 m3。占比为 61.2%。2.3灌溉用水利用系数低2009 年前，洪洞县境内斗渠以上干渠、支渠绝大部分进行了防渗节水改造，但末级渠系没有进行防渗节水改造，基本为 20 世纪 6070 年代修建，杂草丛生、淤积严重，歪歪扭扭，分不清渠、地、路，没有计量设施。农业灌溉水资源有效利用系数仅为 0.38 左右。3农业生产发展瓶颈产生的原因3.1节水意识淡薄洪洞县是我国历史悠久的农业大县，但当地群众对当前水资源短缺的现状认识不深、不透，没有缺水危机感，特别是水源和水利设施条件好的地区，民众思想上认为其它地方缺水，自己所在地方自然气候条件好，降雨丰沛，水资源补给快，地下水和地表水取之不尽、用之不竭，节水意识淡薄。3.2节水新技术认知不足大部分民众认为，农业节水就是水利工程节水，如输水渠防渗处理、管道输水、喷灌、滴灌、微灌等工程措施，对生物节水和农艺节水新技术认知不足，甚至错误的认为，抗旱剂、液态肥等是有害药物，长出来的作物对人体有害，改良的新品种是转基因品种，对人体发育有负作用等，影响了节水新技术推广使用。3.3农业生产模式的束缚洪洞县一般人均承包地 0.067 hm2左右，有的村庄人均地少于 0.067 hm2，农业生产规模化难，影响田间节水设施建设和投资，主要表现为以下两个方面。（1）土地流转难。为实现农业规模化生产，国家节水灌溉49SHANXI WATER RESOURCES山西水利山西水利山西水利出台政策支持农民将土地流转出去，让有实力的企业和个人经营土地，但流转过程中，有相当一部分年龄较大的农民，习惯于自种自给，不愿意流转土地，出现土地大面积成片难，目前洪洞县以户为生产主体的占绝大多数，上规模的农业生产投资项目占比非常低。（2）影响规模化投资者积极性。农业生产一般投资高、收益低、灾害风险大，投资回收周期长。对于规模化农业投资者来说，长远性大规模投资有顾虑。3.4传统节水技术研究投入不足洪洞县一般采用的灌溉节水措施是渠道防渗、喷灌、滴灌等传统的节水技术，虽然经过了多年发展，但一些施工工艺和材料结构上的缺陷一直未得到根本性解决，如冬季渠道防冻害问题，喷灌、滴灌等塑料材质设备冬季变硬、变脆、易折断问题，影响了节水设施的使用寿命和节水效果。原因是，多年来市场节水研究的投资方向，偏向于农艺节水技术和生物节水技术，传统、基础的渠道节水技术、输水节水技术的研发较少。同时传统的节水设备、材料生产企业，有相当一部分属作坊式生产，自身缺乏研发能力，也不愿意投入资金和精力进行工艺改进，再加上管理和生产不规范，材料上有以次充好的现象，影响了节水工程质量。4有效突破发展瓶颈的措施4.1加大基础节水设施改造，提升整体节水效益2010 年，洪洞县委、县政府以“小型农田水利建设重点县”为契机，投资 2.85 亿元，开展“节水工程建设年”活动。按照“田、林、路、渠、村”五配套总体思路，对12 个乡镇、226 个村的 2.87 万 hm2水浇地进行一体规划和建设。共修建防渗渠道 1 450 km，辅设输水管道312 km，配套田间建筑物 1.5 万套，整修田间道路280 km，植树 30 多万株，达到了从水源到田地输水渠道防渗建设“全覆盖”，解决了影响农业灌溉节水“最后一公里”问题，实现了田间道路砂石化、农田平整化、路田林网格化、灌溉节水化。工程建设制定统一标准，明确规定设备使用材质，材质使用区域，严禁生产厂家和施工单位偷工减料，降低标准。4.2政策上优惠、制度上约束，真正实现水资源商品化洪洞县制定专门优惠政策，支持土地流转，支持水价改革。2016 年，洪洞县在全县进行农业水价综合改革，改革目的是“节奖超罚、超用加价”。针对改革要求，洪洞县委县政府制定了 农业水价综合改革实施方案，并成立了洪洞县农业水价综合改革工作领导小组，相继出台了 洪洞县农业水价综合改革试点项目“超用加价”水价改革模式（试行）洪洞县农业水价测算形成机制（试行）洪洞县农业水价综合改革精准补贴和节水奖励机制管理办法（试行）等七个规范性文件，为水价改革提供政策依据，为用水者协会运行、发展提供了制度保障和运行空间，增强了用户“省水就是省钱，省水就是赚钱”的节约意识。4.3因地制宜科学规划，注重节水效益以色列建国 40 年来，在田间灌水全部采用滴灌和喷灌的基础上，结合合理的调整种植结构、水肥同步供给、大量发展保护地栽培等措施，形成了节水、高产、高效的农业种植体系，农田平均灌溉定额从 1949 年的 8 565 m3/hm2下降到目前的 5 571 m3/hm2，但同期灌溉作物产量却以每年 3%的速度递增，单方水的产值也提高了 3 倍，达到 2 美元，效益十分显著2。洪洞县结合实际情况，因地制宜、科学规划，选择适合本县的节水方式、节水技术和节水设备。在土地小而散，地下水和地表水丰沛的霍泉灌区，采取地表水、地下水结合，渠道配输的灌溉方式；在水资源极度匮乏的西部山区，通过调整农作物结构，种植抗旱能力强的品种；在沿汾河平川地区，可以发展规模化多技术融合节水方式，实现输水、灌溉、施肥数控化、规模化、精算化、精准化。4.4做好节水宣传和培训，提升民众节水意识和能力洪洞县政府充分利用新闻媒体和新型媒介，如短信、微信朋友圈、小视频、公众号等民众常接触的新型媒介，从不同角度，进行节水宣传（如揭露水污染、水资源浪费实例、涉水法律法规和条例宣传等内容），触发民众“水危机”感，提升民众节水意识。水行政部门充分发挥统筹和管理职责，利用用水者协会平台，加大对农户和种植企业专项集中培训力度和频次，普及水资源保护法律法规，传授节水新技术，引导农户摒弃旧的农业生产、生活方式，筑牢节水思想，养成良好节水习惯，提升农户节水技能。5结语根据洪洞县水利部门的统计数据，节水工程实施后，渠道占地减少 200 hm2，年经济效益 300 余万元。灌溉用水量由原来的 3 150 m3/hm2下降到现在的1 950m3/hm2，灌溉成本由 975 元/hm2降到 525 元/hm2。工程的实施，使农业用水有效利用系数由 0.38 提升至0.52，年节约灌溉用水 5 000 余万 m3，相当于一个中型水库的蓄水量。（下转第 53 页）节水灌溉50山 西 水 利2022 年 10 月 2022 年第 10 期参考文献1 陈振先.洪洞县水利志 M.太原：山西人民出版社，2008：103-135.2 彭世琪.国外节水农业技术发展特点和趋势 J.中国农技推广，2001（4）：18-20.作者简介 孙书文（1971-），男，2022 年毕业于大连理工大学水利水电工程专业，工程师。收稿日期 2022-08-10；修回日期 2022-09-26估算造价（直接费）比方案（二）多 569.56 万元。但考虑到 5 台机方案虽然造价稍高，但建成后运行调度灵活、能适应不同排涝需要，排涝效率较高，符合节能降耗要求。综合考虑后，推荐泵站布置为方案（一）。3.3主要建筑物布置泵站主要由引渠段、拦污栅闸、前池、泵房、出水箱涵、防洪闸、出口扩散段及出水渠等建筑物组成。4施工导流4.1导流标准根据水利部部颁标准 水利水电工程施工组织设计规范（SL 303-2004）规定，1、2 级永久建筑物的导流建筑物的级别为 4 级，其土石导流建筑物的设计洪水标准为 2010 年。由于移址新建的东围电排站需在现有堤防上破口施工，为不降低现有大旺堤围的防洪能力（2 级堤防，防御 50 年一遇洪水），外江围堰的挡水标准按等同于大旺围的现有挡水标准设计。根据本工程的实际情况，重建东围排涝站规模不大，考虑到枯水期内河洪水流量较小，为保证安全度汛和施工期导流的要求，本工程安排在 1 个枯水期完成土建工程。因此除外江（北江）导流围堰初选 10 月翌年 3 月的50 年一遇洪水作为设计标准外，其余导流建筑物初选10 月翌年 3月的 10 年一遇洪水作为设计标准。4.2导流方式东围电排站为整合重建，且重建泵站站址距 1 号旧站下游约 450 m（即重建泵站站址位于 2 号旧站处）。因施工期间东排渠担负着下排内河水的任务，不能断流；又根据水工结构的布置，需将东排渠往右侧扩挖约 25 m 形成进水明渠，故可结合水利工程的进水渠，布置施工导流明渠，即在开挖的进水渠上设置纵向围堰形成导流明渠。因此，导流时段内重建东围电排站时，在内河上下游围堰、纵向围堰以及外江围堰的围护下形成基坑进行施工，导流时段的施工洪水由导流明渠、东排渠、泵站下游侧的独河水闸排至北江。导流施工期内，完成土方开挖、基础处理、底板、闸墩、箱涵、挡墙、启闭机室混凝土浇筑、土方回填等土建主要工程内容，堤身土方回填和防洪闸门安装需在第 2 年 3 月底之前完成，其余金属结构安装和机组安装调试可延长至第 2 年汛期。水工建筑物的导流标准、施工时段及内外江洪水位、流量初选成果详见表 5。表 5水工建筑物导流标准、施工时段、洪水位（流量）初选表5结语本工程建设扰动原地貌面积 10.02 hm2，占地类型为草地和林地，破坏植被面积 10.02 hm2。本工程预测期内可能产生水土流失总量为 3 164 t，新增水土流失总量 3 082 t，其中弃渣场新增水土流失量占工程新增总量的 70%。设计水土流失防治措施，应以拦挡、排水和整地绿化为主。参考文献1 刘中峰，黄本胜，邱静，等.新建桥墩对东围电排站排涝影响的试验研究 J.西华大学学报（自然科学版），2017，36（6）：67-72.2 刘坚，刘红梅.基于褥垫层创新设计的 CFG 桩复合地基在某电排站软基处理中的应用 J.广东水利水电，2020（4）：77-83.3 李兵，叶建雄，刘萍先.基于 PLC 的电排站闸位监控系统的设计 J.南昌工程学院