卫 伟,史 源,张雪萍
(1.运城市北赵引黄工程建设服务中心,山西 运城 044205;2.中国水利水电科学研究院,北京 100048;3.北京中水科工程集团有限公司,北京 100048)
北赵引黄灌区位于山西省西南部运城市万荣、临猗两县境内,灌区于2008年9月开工兴建,2010年6月开始运行,设计灌溉面积3.4万hm2,其中万荣县2.34万hm2、临猗县1.06万hm2。渠首设计流量15.06m3/s,年提水总量1.38亿m3。灌区现状水利工程主要包括水源工程、提水泵站、干支骨干输水渠道和建筑物等。核心提水泵站为三级五站,总装机容量73515kW;干渠4条,总长度87.14km;分干2条,总长度7.35km;支渠47条,总长度168.53km,其中控制面积666.67hm2(万亩)以上支渠18条,总长93.25km;渠道重要水工建筑物411座。灌区受益范围涉及万荣、临猗两县,11个乡镇、122个行政村、18.03万人。
北赵灌区经过多年的运行,为万荣、临猗两县农业生产和经济社会发展提供了重要的支撑作用,提升了农业综合生产能力,提高了灌溉水利用效率和效益。但由于灌区建设时建设标准偏低,灌区种植结构不断调整,用水需求不断增大,同时受水土资源变化、水资源供需矛盾加剧等因素影响,灌区在工程设施、用水管理、可持续发展等方面还存在突出短板,难以适应实施乡村振兴战略、保障国家粮食安全、发展现代农业的需要。按照近年来中央一号文件及《乡村振兴战略规划》提出实施大中型灌区续建配套与现代化改造的要求,为实现农业和农村经济的健康可持续发展,保障国家粮食安全和农产品有效供给,必须加快北赵引黄灌区现代化改造步伐。
按照水利部、国家发改委关于开展“十四五”大型灌区续建配套与现代化改造实施工作的要求,针对北赵引黄灌区运行管理的现状和灌区民情、水情,以及面向今后一个时期,区域产业布局和经济社会发展的实践需求,提出北赵灌区续建配套与现代化改造的建设思路。
通过灌排工程设施的改造与提升,形成安全高效的灌溉供水体系、智能可靠的灌区自动监控体系;通过智慧水管理平台的建设和升级,形成智能精准的灌溉配水体系;通过灌区管理机制体制改革,形成科学完备的水管理保障体系,最终实现“供水可靠、配水灵活、用水便捷、运行安全、灌溉高效、管理智能、机制可行、人水和谐”的北赵灌区续建配套与现代化改造总目标。
北赵灌区续建配套与现代化改造的工程体系建设布局,在灌区现有工程基础上,按照集中连片、整渠系推进的原则,围绕灌溉用水的全环节“水源供水、渠道输水、建筑物控配水、田间需水”所涉及的所有工程,针对现有工程短板和问题进行工程建设布局,其工程体系建设布局可以归纳为“1源、7站、4渠、76物、8排、46段护坡、276测点、1平台”。
1源指1个灌溉水源,即庙前取水枢纽。1源工程布局方案,主要是续建该取水枢纽工程的输水渠道工程,打通取水枢纽向灌区供水的通道。
7站指7个提水泵站。7站工程布局方案,主要对庙前一级站、谢村二级站、北干三级站、中干三级站、南干二级站,这5座核心提水泵站,和杜村、张李冯2座小型提灌站进行升级改造。主要工程措施包括老化机组及叶轮的更新改造,泵站自动化监控系统的升级完善,泵站输水管道、前池及清淤坡道的改扩建,泵房基建修缮等。
4渠指总干、北干、中干、和南干4条主要的输水渠道。北赵引黄灌区主要采用渠道输水,庙前一级站提水到总干渠,然后经总干渠分别输水到谢村二级站和南干二级站后,由谢村二级站分别提水到北干渠,中干渠,由南干二级站提水到南干渠,最后通过4条主要干渠输水到下级支斗农等配水渠道。4渠工程布局方案主要对4条骨干输水渠道过水能力进行复核的基础上,针对骨干渠道在输水运行中存在超高运行、淤积、渗漏、安全防护隐患等问题,有针对性的对各渠段进行渠道破损及防渗修复、渠道扩建加高及渠堤路改造等工程。
76物指76个建筑物,包括10座渡槽、1座倒虹吸、1座公路桥、49座泵站进水闸、节制闸和泄水闸、15座管道输水控制系统。76物工程布局方案,主要针对灌区现有存在问题和不能满足安全或管理功能需求的建筑物,分别提出修复和升级改造方案,拟改造的水工建筑物主要布局在4条骨干渠道上。工程措施主要包括渡槽防渗及加装安全设施、骨干闸门自动化升级改造、桥梁加高加宽以及相应的配套工程建设。
8排指8处泄水设施。北赵引黄灌区原有骨干渠道上应对突发事故时的泄水设施配套不全、且仅有的部分泄水口严重损毁。本次采取改扩建、新建泄水渠道、泄水闸等,补充完善渠系泄水工程。8排的工程布局方案主要针对总干、北干渠、中干渠、南干引水渠因地制宜地选取泄水位置,设计适宜的泄水方案。
46段护坡指运行存在隐患的46个填方渠段的渠堤外坡防护工程。北赵灌区填方渠段较多,但初建时渠堤外坡无防护工程,由于雨水冲刷、人为侵占等原因,部分填方渠段外坡滑坡、塌陷问题严重。46段护坡工程布局方案主要是针对总干渠上的7段、北干渠上6段、北二干渠上2段、中干渠上12段、南干渠上19段高填方渠段因地制宜的采用生态护坡和浆砌石加固等工程。
276测点指276个灌区信息监测点,其中气象站测点4套、墒情测点12个、水量测点260个。灌区信息测点是灌区自动获取信息,实现远程或本地智能控制、提高灌区现代化管理水平的基础。276测点工程布局方案主要根据灌区用水管理中计量单元划分和灌区土壤气象等空间分布特征来合理布局观测点。其中量测水系统的升级改造是本次建设的重点,对于节制闸附属的量水建筑物,采用渠道涵闸建筑物量水法进行测流;对于分水闸(干渠)附属的量水建筑物,采用渠道断面量水法进行测流;对于分水闸(斗渠)及干渠提灌站附属的量水建筑物,采用量水堰槽法进行测流;对于管道输水系统,本次规划以改造的形式,采用电磁流量计进行测流。
1平台:1平台指灌区信息化管理和综合服务平台,该平台包括实现信息采集与传输的立体感知体系,实现灌区各项业务管理信息化的智能应用体系,实现灌区信息数字化和对外交互与综合服务的信息服务平台和为灌区平台安全运行提供保障的支撑保障体系。1平台工程布局方案包括硬件和软件方案,硬件工程布局充分借助灌区原有信息化监控平台,进行硬件设备和数据库系统的升级。软件工程方案主要包括灌区立体感知体系、智能应用体系和信息服务体系建设所涉及的软件平台建设。
灌区管理体系建设是否完善,将影响灌区良性运转的可持续性。基于灌区管理实际和短板,以“管理制度健全可行、经营管理良性持续、运维管护安全到位、用水管理高效惠民、水价改革务实推进、科技服务保障有力”为目标,对北赵引黄灌区管理体系建设布局进行规划。管理体系主要包括体制机制、制度建设、能力建设、服务体系、农业水价综合改革、水权水交易、节水管理体系和运行保障体系等。其管理体系建设布局可概括为“全方位体制改革、全链条制度建设、多层次保障机制提升”。
全方位体制改革指从机构人员编制、岗位设置、责权利确定、经费落实、经营管理体制等各个方面,依据市场经济体制发展和现代化企业制度要求,以满足灌区实现工程向经营管理转化为目标,进行全方位的体制改革,为灌区实现经营良性可持续提供健全可行的体制。
全链条制度建设指灌区正常经营所涉及到的各个管理环节的制度建设。制度建设是管理体系建设的核心内容,主要包括机构组成—工程建设—灌区用水—工程运维—行政服务等整个经营链条下,各个环节的管理制度建设。
多层次保障机制提升指保障灌区可持续发展所需要的人员、经费、技术等多个层次的保障机制完善与提升。主要包括人员素质培训提升机制、水价水权改革与节水奖励机制、技术支撑保障机制建设等。
“十四五”期间,国务院将大型灌区续建配套与现代化改造纳入重点推进的水利工程之一。北赵引黄灌区应抓住机遇,结合灌区实际,加快推进灌区续建配套与现代化改造的工程建设和机制体制配套,实现农业和农村经济的健康可持续发展,保障国家粮食安全和农产品有效供给,最终实现“供水可靠、配水灵活、用水便捷、运行安全、灌溉高效、管理智能、机制可行、人水和谐”的现代化改造总目标。