韓幫君

（敦化市沙河灌區(qū)管理所，吉林 敦化 133700）

我國是一個農(nóng)業(yè)大國，各級黨委政府高度重視農(nóng)田水利的各項建設(shè)工作，在生產(chǎn)生活資料相對較為匱乏的時期，結(jié)合當?shù)氐淖匀簧鷳B(tài)資源，尤其是水利基礎(chǔ)設(shè)施資源所興建的各類型、各規(guī)模的灌區(qū)，在區(qū)域范圍內(nèi)的保障民生、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮了巨大的作用。不過隨著水利技術(shù)的發(fā)展與優(yōu)化，粗放式的灌區(qū)管理由于對水資源的浪費較大，儼然已經(jīng)很難發(fā)揮出其優(yōu)勢，因此，我們必須在原有基礎(chǔ)上對灌區(qū)的相關(guān)設(shè)備，尤其是節(jié)水配套設(shè)備結(jié)合區(qū)域性范圍內(nèi)的實際需要來進行優(yōu)化、調(diào)整和升級。

1 小型水庫灌區(qū)續(xù)建（改建）節(jié)水配套工程的必要性

據(jù)相關(guān)部門的權(quán)威資料顯示，截至2021 年年末，我國除了興建有402 處大型水庫灌區(qū)之外，小型水庫灌區(qū)的數(shù)量已經(jīng)超過千萬，結(jié)合我國的地緣分布和農(nóng)業(yè)發(fā)展來看，小型水庫灌區(qū)在保障民生和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面所發(fā)揮的舉足輕重的作用是絕對不容小覷的。然而，由于部分小型水庫灌區(qū)在相關(guān)的日常維護與管理上存在著“交叉效應(yīng)”，設(shè)備老化、管理職能脫鉤等情況，的確造成了小型水庫灌區(qū)的功能性效應(yīng)沒有得到有效發(fā)揮。

1.1 解決缺水和利用率低的問題

之所以設(shè)置“灌區(qū)”，其根本性問題在于區(qū)域性范圍內(nèi)的水資源已經(jīng)處于較為短缺的程度了，為了有效緩解這種局面，尤其是為了進一步強化保障民生農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，在20 世紀50 年代起到80 年代末期，我國興起了大力改擴建水庫灌區(qū)的工程。

盡管這些水庫灌區(qū)在水資源利用上的確發(fā)揮了一定的功效，但是也因為這些水庫灌區(qū)，尤其是小型水庫灌區(qū)的相關(guān)配套設(shè)施相對較為落后，因此水資源浪費情況在小型水庫灌區(qū)中確實是普遍存在的一種現(xiàn)象。

如此一來就形成了一種既缺水、又浪費水的“悖論效應(yīng)”。長此以往，不僅嚴重地浪費了包括水資源在內(nèi)的自然生態(tài)資源，而且還助長了農(nóng)民亂用、濫用水資源的錯誤認知，給水資源的綜合利用造成了極大的困擾。

1.2 改善生態(tài)環(huán)境

小型水庫續(xù)建（改建）節(jié)水配套工程，不僅可以在根本上有效緩解灌區(qū)缺水的實際情況，而且還能夠在一定程度上解決區(qū)域性，特別是灌區(qū)周圍的自然生態(tài)環(huán)境。畢竟借助節(jié)水配套設(shè)施的使用，直接就能夠有效減少用水量，用水總量減少了，對于地下水、水庫水、周邊河流湖泊水等水資源的開采基準量就減少了。由此而衍生的河流斷流、地陷和土地沙化現(xiàn)象也就隨之被遏制住了。灌區(qū)周圍的生態(tài)資源環(huán)境得到明顯提升之后，“自然生態(tài)鏈”的可持續(xù)發(fā)展和良性循環(huán)效應(yīng)一旦初具規(guī)模，就能夠以“反哺”的形式來有效補充水資源，從而讓小型水庫周圍的生態(tài)環(huán)境和水資源綜合利用實現(xiàn)同步發(fā)展和提升。

2 小型水庫灌區(qū)節(jié)水配套改造項目中改造存在的難點

盡管各級黨委和政府都高度重視小型水庫灌區(qū)的相關(guān)改造工作，尤其是在縣域范圍內(nèi)，對于小型水庫灌區(qū)的改造工作往往都是年度政府工作的重點之一，各級財政在政策和人財物上也投入較大，但是，結(jié)合一些地區(qū)的小型水庫灌區(qū)改造工程實施情況來看，在小型水庫灌區(qū)節(jié)水配套改造項目落實階段的確存在著一些亟待解決的問題。

2.1 原有建設(shè)標準較低

小型水庫灌區(qū)的節(jié)水配套改造工程，其核心并不完全在于“改造”上，而更多的是需要在“配套”上做文章、下功夫。然而，由于一些小型水庫灌區(qū)的相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施興建時間較早，且前期由于相關(guān)的水利資源綜合應(yīng)用技術(shù)相對較為滯后，根本沒有考慮“節(jié)水”的問題，從而造成了要想在這些相對較為老舊的小型水庫灌區(qū)規(guī)劃設(shè)計節(jié)水配套設(shè)施難度極大。

2.2 渠道渠岸、提水泵站功能缺失

由于部分小型水庫灌區(qū)的整體利用效率偏低，特別是有些渠道因為年久失修，在不同的渠段、渠岸已經(jīng)出現(xiàn)了坍塌或者是淤積現(xiàn)象，這樣不僅影響了灌區(qū)的通水能力，而且還導致提水泵站無法正常運轉(zhuǎn)，從而造成提水泵站基本功能性部分甚至完全喪失，灌溉面積嚴重萎縮。

2.3 灌區(qū)管理機構(gòu)職能交叉

為了能夠全面提升水庫的水資源綜合利用水平，結(jié)合水庫的不同規(guī)模，政府原則上在行政區(qū)劃中設(shè)置了“水庫管理局（站）”這樣的集業(yè)務(wù)職能和行政職能為一體的綜合性辦公機構(gòu)。這些機構(gòu)承擔了水庫以及水庫周邊設(shè)施的日常維護工作。然而，由于一些小型水庫周邊多毗鄰鄉(xiāng)鎮(zhèn)和村莊，相關(guān)部門為了節(jié)省行政支出，往往以委托、代管的形式把小型水庫灌區(qū)的管理權(quán)限交由地方基層政府負責。這樣看似是簡化了行政管理的措施，然而由于地方基層政府缺乏專業(yè)的水庫以及水庫灌區(qū)管理經(jīng)驗，特別是在水資源劃撥與利用的過程中很難做到客觀公正，進而造成小型水庫灌區(qū)周邊村莊在水資源利用上矛盾激化，嚴重違背了小型水庫灌區(qū)的規(guī)劃設(shè)計初衷。

3 小型水庫灌區(qū)節(jié)水配套改造項目的規(guī)劃設(shè)計重點

梳理小型水庫灌區(qū)節(jié)水配套改造項目中存在的問題可知，其中有一些屬于歷史性遺留問題，不可能一蹴而就地解決，需要秉持因地制宜、循序漸進的原則，有的放矢地來解決相關(guān)問題。

3.1 明確建設(shè)標準和任務(wù)

隨著中型灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造工程實施方案的陸續(xù)實施，各地小型水庫的相關(guān)改造工程也如火如荼地進行。為了有效提升小型水庫灌區(qū)的節(jié)水功效，此次改造過程中，需要堅持三個原則。

其一，強化設(shè)計方案的科學性。小型水庫灌區(qū)的原始性基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)劃顯然已經(jīng)不能滿足當下的實際需要，為了有效提升其綜合能效，特別是需要在其中增設(shè)節(jié)水配套設(shè)施，相關(guān)的改擴建和配套工作在實施之前，需要進一步強化設(shè)計方案的科學性原則，責成相關(guān)的技術(shù)、研究人員針對小型水庫灌區(qū)的實際情況在反復論證的基礎(chǔ)上，嚴格論證、優(yōu)化、討論和分析相關(guān)改擴建方案的實際可行性。在客觀條件具備的情況下，按照安全監(jiān)測設(shè)施增設(shè)依據(jù)和監(jiān)測布置要求，對未布設(shè)的水庫進行增設(shè)，其中，滲流監(jiān)測采用測壓管監(jiān)測，變形監(jiān)測在大壩布置視準線和監(jiān)測橫斷面。浙江省長興縣在這方面就積累了很多寶貴的經(jīng)驗，為了能夠讓長興縣的相關(guān)小型水庫灌區(qū)改造工作全面推進，長興縣委縣政府專門制定了《長興縣水庫系統(tǒng)治理“一縣一方案”》，相關(guān)部門就嚴格按照“統(tǒng)籌謀劃、突出重點、分步實施”的原則，來具體進行設(shè)計、規(guī)劃與施工。

其二，強化項目建設(shè)的合理性。當水庫進入枯水期之后，水位下降，正好是水庫相關(guān)設(shè)施提升改造，尤其是節(jié)水配套設(shè)施升級改造的絕佳時間段。施工單位必須要按照改擴建配套方案的施工進度時間表，爭分奪秒地去完成相關(guān)改造。在這個過程中，采取“水利部分總負責，相關(guān)單位主體配合”的原則開展工作，從而讓“誰改造誰負責、誰受益誰改造”落到實處。

其三，強化項目改造資金的基礎(chǔ)投入。小型水庫灌區(qū)的相關(guān)升級與改造工作，特別是在其中增加了節(jié)水配套設(shè)施的升級之后，工程體量明顯增多，工程點也相對增加，其項目改造經(jīng)費來源就顯得尤為重要。僅憑水庫管理部門的一己之力顯然已經(jīng)無法滿足工程施工的實際需求。為了能夠在確保工程質(zhì)量的前提下讓小型水庫灌區(qū)的相關(guān)改造工程順利進行，除了行政撥款之外，在自籌資金方面，水庫管理單位完全可以嘗試性地引入社會資金，以“共建共享共受益”的方式，來強化項目改造資金的基礎(chǔ)投入合理性。譬如長興縣將小型水庫系統(tǒng)治理所需經(jīng)費列入年度工作經(jīng)費預算，并積極爭取上級資金支持，多渠道籌措資金。僅2022年，就計劃安排水利建設(shè)資金1000 余萬元，用于保障年度小型水庫系統(tǒng)治理資金需求，其中約將近一半的資金來自自籌資金渠道。

3.2 提升設(shè)計水平和設(shè)計標準

在小型水庫灌區(qū)的開擴建工程實施過程中，節(jié)水配套設(shè)施的功能性體現(xiàn)，不僅需要從硬件上入手來夯實其應(yīng)用基礎(chǔ)，更需要從優(yōu)化軟件層面，提升整個工程的科技含量與科學性。其中信息化、智能化改造是必須要給予重點關(guān)注的。

一方面，強化灌區(qū)信息化能力。在信息時代，小型水庫灌區(qū)的節(jié)水配套能力需要同水庫自身的信息化技術(shù)水平相匹配，這樣才能夠讓相關(guān)的管理工作實現(xiàn)“上下一致、標本兼容”的原則。黑龍江省尚志市水務(wù)局尚志市黑龍宮水庫灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造項目中就進行了很多積極的探索。其中PLC 控制設(shè)備在其中就發(fā)揮了巨大的作用。這套PLC 控制設(shè)備的基本運行原理是，在各級泵站、閘門處加裝PLC 控制系統(tǒng)通過PLC 中的通信模塊實現(xiàn)其與上位機的組網(wǎng)連接，并將原有的閘門的控制系統(tǒng)進行改造，通過將PLC 的輸出模塊與空開連接到對原有閘門、水泵電機上就可以實現(xiàn)對于各級泵站、閘門前后的水位，進行測量并根據(jù)測量的數(shù)據(jù)來決定閘門的開度，在主控室的值班人員只需要向各級泵站、閘門發(fā)送目標水位就可以實現(xiàn)對于閘門動作的控制，完成水利調(diào)度或者當遠程操控出現(xiàn)問題時也可以通過遠程操控和現(xiàn)場控制進行切換，從而進行現(xiàn)場操控，確保水利調(diào)度的順利進行[1]。

另一方面，強化灌區(qū)的閘口控制。針對灌區(qū)常規(guī)測流方法效率低、精度不高。小型水庫灌區(qū)的改擴建工程中，特別專注于智慧農(nóng)業(yè)監(jiān)測方向，解決了水流量的監(jiān)測復雜的非線性水位——流量關(guān)系河（渠）道測流問題。為支撐流量測量方法的實施，構(gòu)建基于4G或5G 無線網(wǎng)絡(luò)的灌區(qū)流量監(jiān)控硬件平臺。在這個過程中尤為關(guān)注的是，PC 和閘位計以及水位計一般都應(yīng)用4～20mA 的電信號做好相應(yīng)的傳輸工作，使數(shù)據(jù)實現(xiàn)可靠的目的，減少系統(tǒng)的繁瑣性，將維護工作的方便性加以提升。

最主要的一方面，確定灌溉制度。農(nóng)業(yè)技術(shù)部門的相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員，有必要結(jié)合小型水庫灌區(qū)周圍的地形地貌特征，對灌區(qū)內(nèi)的農(nóng)業(yè)種植可選擇農(nóng)作物提出指導性的意見與建議。在基層地方政府的大力配合之下，積極引導農(nóng)戶對農(nóng)作物的選擇進行有針對性、有指向性的調(diào)整。當完善了相關(guān)工作之后，小型水庫灌區(qū)的節(jié)水改造工程中，完全可以針對水資源的綜合利用，來詳細地制定灌溉制度，特別是有必要在充分論證的基礎(chǔ)上設(shè)置一個“灌溉定額”，以“總量控制”的原則來輔助節(jié)水設(shè)施的總體運行。尤為需要強調(diào)的是，整個節(jié)水配套設(shè)施的應(yīng)用也在5G 信息技術(shù)的支持下，逐步地實現(xiàn)了信息化應(yīng)用，其基本原理是，在原有灌溉設(shè)備的基礎(chǔ)上，加上無線控制終端、無線采集終端。隨著移動終端設(shè)備在節(jié)水配套設(shè)施應(yīng)用范圍的不斷拓展，由LORA 智能網(wǎng)關(guān)、LORA 智能控制終端、各種LORA 無線采集終端和360°的云臺設(shè)備所組成的用于獲取土壤水分、溫度、濕度、風速、風向、光照等參數(shù)的手機APP 程序也在小型水庫灌區(qū)節(jié)水配套設(shè)施中得以啟用[2]。這也正式標志著小型水庫灌區(qū)相關(guān)改造和節(jié)水配套設(shè)施的應(yīng)用，逐步地從之前的粗放式手工控制向精細化、標準化、科學化的遠程跨越式自動化管理升級，其“智慧農(nóng)業(yè)”和“智慧水利”所組成的“灌區(qū)水資源管理+”能力得到了明顯提升。

3.3 全面落實責權(quán)利管理

常規(guī)的小型水庫灌區(qū)管理，基本上采用的是“包干負責制”，其中責權(quán)利不明確的情況極易導致矛盾的激化。伴隨著小型水庫灌區(qū)的相關(guān)改造工程不斷深入，結(jié)合一些小型水庫灌區(qū)的管理實踐經(jīng)驗來看，應(yīng)按照水資源的綜合利用形式來以“分段管理”的方式開展相關(guān)工作。

前端，為水源管理。由于這項工作直接同水庫的整體水資源綜合性利用有關(guān)，因此，需要由專門設(shè)立的水庫管理局（站）來進行總負責、總協(xié)調(diào)。

中期，為輸配水系統(tǒng)管理。配水系統(tǒng)管理的核心在于優(yōu)化配水系統(tǒng)的設(shè)計思路，配水單元的功能是將采水單元所采集到的樣品根據(jù)所有分析儀器和設(shè)備的用水水量、水質(zhì)和水壓的要求分配到各個分析單元和相應(yīng)設(shè)備。其中流量和壓力調(diào)節(jié)部分保證各分析儀表進水壓力和流量滿足其分析要求；預處理單元可以保證各分析儀表對進水水質(zhì)的要求；系統(tǒng)清洗單元用于保證系統(tǒng)長周期穩(wěn)定可靠運行。由于這部分的工作，對于水資源的總體利用和調(diào)配的準確性要求較高，需要從業(yè)人員具備較強的業(yè)務(wù)水平與能力，所以一般情況下都需要交由水庫管理局（站）所屬的水資源管理服務(wù)中心（所）來完成。與此同時，為了能夠進一步了解地方水資源的實際應(yīng)用情況，在這些單位中，也可以讓地方水利（水務(wù)）部門的業(yè)務(wù)對口單位派員或者兼任相關(guān)工作[3]。

末端，為田間灌溉系統(tǒng)管理。田間灌溉系統(tǒng)直接關(guān)系到小型水庫灌區(qū)的水資源整體綜合利用基準量，考慮到覆蓋面較大且業(yè)務(wù)工作同地方政府的相關(guān)工作存在著明顯的交叉，因此，一般情況下需要由水庫管理局（站）來委托地方鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府的水利所和小型水庫灌區(qū)周邊村鎮(zhèn)的“兩委”來共同完成，只需要把《灌溉定額及實際用水量》以文本形式上報給相關(guān)單位備查即可。

4 結(jié)語

綜上所述，小型水庫在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮了巨大的作用，由于歷史原因，很多小型水庫灌區(qū)明顯需要進行優(yōu)化和改造，在其中，除了需要對相關(guān)的硬件設(shè)施進行優(yōu)化和升級之外，還需要借助信息技術(shù)融入節(jié)水配套設(shè)施和信息化管理程序，從根本上提升小型水庫灌區(qū)綜合管理的能力，強化小型水庫在水資源綜合利用方面的科技水平，進而為各項農(nóng)業(yè)農(nóng)村生產(chǎn)工作提供更為完善的保障性服務(wù)。