金婷
(清鎮(zhèn)市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,貴州 清鎮(zhèn) 551400)
實施高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田,是鞏固和提高糧食生產(chǎn)能力、保障國家糧食安全的關(guān)鍵舉措。建設(shè)內(nèi)容涉及田間道路工程、灌溉與排水工程、土地平整工程、農(nóng)田防護(hù)與生態(tài)環(huán)境工程等。近年來,清鎮(zhèn)市高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)項目已建成一些提灌工程,但是在設(shè)計、施工、運行、管理等方面存在較多問題,提水灌溉工程經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和生態(tài)效益并不理想。
提灌工程雖然為當(dāng)?shù)剞r(nóng)田灌溉解決了一定的用水問題,但其本身綜合效益的發(fā)揮,也存在很多制約因素和困難,主要內(nèi)容如下。
(1)泵站用地協(xié)調(diào)困難,“占補平衡”難上加難。一是高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田項目屬于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的惠農(nóng)工程,在政策上無占地補償?shù)?,老百姓因受益不均不愿無償拿出自己的土地修建泵房、水池等永久工程,提出一些不合理的要求得不到滿足時,常常在施工過程中堵工,影響工程進(jìn)度。二是新建泵站、水池等使用土地一般都是耕地,甚至不可避免占用永久基本農(nóng)田。如清鎮(zhèn)市2020年實施的紅楓湖鎮(zhèn)駱家橋村高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田項目新建泵房占地35m2,因衛(wèi)片執(zhí)法航拍到占用基本農(nóng)田,被相關(guān)部門下達(dá)整改通知,要求拆除,同時對建設(shè)單位進(jìn)行了罰款處罰。不僅造成國家財產(chǎn)的浪費,新建成的高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田項目無法發(fā)揮效益,還在當(dāng)?shù)禺a(chǎn)生不良的社會影響。
(2)高揚程長距離提水灌溉設(shè)計、施工技術(shù)含量高。泵站的設(shè)計涉及水泵選型、泵房設(shè)計、攔水堰、輸配水管網(wǎng)設(shè)計、鎮(zhèn)墩、支墩設(shè)計、調(diào)節(jié)池沉砂池、閘閥井等配套工程、電力工程等專業(yè)?,F(xiàn)實中,有的設(shè)計單位實地勘測不細(xì)致,高程、長度等主要在地形圖上計算,導(dǎo)致設(shè)計深度不夠,后期施工中工程量偏差較大。施工方在施工時,私自減少鎮(zhèn)墩、支墩,或者施工不規(guī)范,管網(wǎng)開挖掩埋深度不夠,有輸配水管道裸露等。
根據(jù)《水力學(xué)》,管徑計算公式:
式中,D為上水管管徑(m);Q為輸水管設(shè)計流量(m3/s);V為上水管流速(綜合考慮取1.31m/s)。
設(shè)計揚程計算
①管道過水流速計算公式:
式中,Q為輸水管設(shè)計流量,(m3/s);r為管道半徑,(m)。
②水頭損失計算:
根據(jù)《灌溉與排水工程設(shè)計規(guī)范》,管道輸水時,單位管長水頭損失,可按下列公式計算上水管沿程水頭損失:
式中:hf為管道沿程水頭損失(m);f為摩阻系數(shù),6.25×105;L為管道長度(m);Q為流量(m3/h);m為流量指數(shù),1.90;d為管道內(nèi)徑(mm);b為管徑指數(shù),塑料管道取5.10。
管道局部水頭損失按沿程水頭損失10%進(jìn)行估算,考慮安全水頭3.0m。
(1)10kV電氣系統(tǒng)。設(shè)隔離開關(guān)除作為檢修時隔離電源,設(shè)戶外跌落式熔斷器作為變壓器保護(hù),采用避HY5WZ1型避雷器作防雷保護(hù),采用高供高計的計量方式。
(2)電氣設(shè)備布置。泵站的電氣設(shè)備主要有水泵電動機(jī)、降壓變壓器、高壓計量箱、低壓開關(guān)柜、環(huán)網(wǎng)柜、電容補償柜、啟動柜、自動化控制柜等。其中,降壓變壓器、高壓計量箱、低壓開關(guān)柜、環(huán)網(wǎng)柜、電容補償柜等一次電氣設(shè)備布置在泵房外。啟動柜、自動化控制柜等布置在泵房內(nèi)。泵房外采用電力電纜(YJV 0.6/1kV 3×50)。
(3)電動機(jī)啟動。泵站站電動機(jī)均為異步電動機(jī),電動機(jī)容量最大250kW,最小15kW,若直接啟動,啟動電流將達(dá)到電動機(jī)額定電流5.5倍,過大的啟動電流引起線路壓降增加,導(dǎo)致啟動困難等。為了滿足系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,泵站的水泵電動機(jī)均采用軟啟動器一對一控制。
(4)繼電保護(hù)設(shè)置。降壓變壓器,設(shè)置熔斷器三只,對變壓器短路電流進(jìn)行速斷保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)。環(huán)網(wǎng)柜對電流和電壓進(jìn)行采集,便于計量。
(5)過電壓保護(hù)及接地裝置。為防雷電入侵波,10kV線路裝設(shè)避雷器作為直饋線防雷擊保護(hù)。所有建筑物及泵房均安裝避雷帶,通過引下線接至公用接地網(wǎng)。高壓設(shè)備與低壓設(shè)備及防雷均共用公用接地網(wǎng),接地電阻小于4Ω。裝設(shè)HY5WZ1-10/17KV避雷器防過電壓。
(6)操作電源??紤]工程負(fù)荷,操作電源采用交流控制電源,操作電源電壓220V。
(7)照明、通訊和消防。照明供電電源由低壓配電柜引入照明配電箱,按三相負(fù)荷均衡原則進(jìn)行配電。泵房內(nèi)照明選用普通熒光燈或白熾燈,另配HLED-6V3WEM消防應(yīng)急照明燈1套。
①用電困難,完工后難以投入使用。據(jù)了解,高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)項目灌溉與排水工程的提水灌溉泵站在設(shè)計時,根據(jù)使用水利定額考慮了設(shè)備購置包括機(jī)泵、控制柜、變壓器、KVa輸電線等費用,但是并無使用電費相關(guān)費用。提灌站不通電是無法運行的。施工單位在建設(shè)泵站時遇到的最大困難就是用電手續(xù)的辦理。供電部門因各種原因要求首先充值一筆不小的電費后方通電,而使用電費不在設(shè)計考慮范圍內(nèi),建設(shè)單位不能從管理費中列支,施工方要無償墊付電費,墊付的電費是不能退換的。項目完工移交鄉(xiāng)鎮(zhèn)使用管護(hù)后,由于沒有專項管護(hù)經(jīng)費,提水灌溉收取不到費用,村集體經(jīng)濟(jì)困難等原因?qū)е绿峁嗾窘徊黄痣娰M,只能停用。
②水源不穩(wěn)定,取水困難。貴州省資源性缺水與工程性缺水并存,特別是貴陽地區(qū),大中型水庫主要承擔(dān)城鄉(xiāng)生活供水的職能。剩余小型水庫、山塘等才以農(nóng)業(yè)灌溉為主。甚至我市有的提灌站的水源為小河溝。小山塘、小河溝在降雨較少的年份供水量往往不足。水源得不到保證,提水灌溉工程是“巧婦難為無米之炊”。有些單獨建設(shè)的集水池,建成后變成了雞肋。降雨充足時用不上,天干時用不了,由于無蓋頂,還存在一定的安全隱患。如清鎮(zhèn)市麥格鄉(xiāng)大靛山村谷巴路提質(zhì)改造“旱改水”項目,經(jīng)現(xiàn)場踏勘,可用水源有1座山塘、1處泉眼、4處溪流,分別為:大靛山塘(圖1)、大靛山河溝、巖頭上河溝(圖3)、賀家屋基小溝(圖4)、箐谷莊河溝(圖5)、龍?zhí)端?,項目設(shè)計灌溉面積485.98畝水田。
圖1 大靛山山塘
圖2 巖頭溝河溝
圖3 巖頭上河溝
圖4 賀家屋基小溝
圖5 箐谷莊河溝
表1 灌溉水源情況表
③供水成本較高。高揚程提灌工程相對自流工程來講,最大的劣勢就是供水成本高,農(nóng)業(yè)灌溉水價偏低,在水費構(gòu)成中,電費支出所占的比例高達(dá)80%左右。在我市,除個別水庫管理所負(fù)責(zé)灌區(qū)能收到灌溉水費外,大多數(shù)提水灌溉都收不到水費。清鎮(zhèn)市非灌區(qū)實施的高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田項目區(qū)基本未收取灌溉用水費用。若按成本水價收費,農(nóng)民難以承受,從而影響農(nóng)民用水的積極性,導(dǎo)致工程綜合效益很難發(fā)揮。
④資金投入不足。高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)項目是為農(nóng)業(yè)和廣大農(nóng)民服務(wù)的,提水灌溉社會效益大,直接經(jīng)濟(jì)效益較差,加上維護(hù)運行成本高,機(jī)泵、變壓器、控制柜等容易被盜,鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村級管理人員未經(jīng)專業(yè)培訓(xùn)(無培訓(xùn)經(jīng)費),操作不當(dāng)造成水泵、機(jī)電設(shè)備損壞,工程無法運行。國家對高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田提質(zhì)改造投資較少甚至沒有投資,而地方政府自身財政比較困難,又拿不出錢來對工程進(jìn)行更新改造,導(dǎo)致工程難以長久安全運行,綜合效益逐年降低。
針對高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)項目中提水灌溉工程目前存在的普片問題和面臨的不利因素,可采取以下對策提高綜合效益。
(1)科學(xué)規(guī)劃設(shè)計。首先,項目選址時,嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)要求,嚴(yán)禁在禁止區(qū)域選址。設(shè)計時結(jié)合實際,因地制宜科學(xué)編制項目設(shè)計方案。分析測算項目灌溉保證率、農(nóng)田防洪洪水重現(xiàn)期、水稻區(qū)排水暴雨重現(xiàn)期、旱作區(qū)排水暴雨重現(xiàn)期等建設(shè)指標(biāo),合理布局建設(shè)工程,進(jìn)行單項、單體工程設(shè)計。新建提灌站項目要圍繞現(xiàn)有水庫、“十四五”期間將建設(shè)的水庫和骨干水源工程灌區(qū)范圍內(nèi)進(jìn)行選址,確保有穩(wěn)定灌溉水源。
(2)強(qiáng)化設(shè)計深度,引進(jìn)專業(yè)的監(jiān)理,加強(qiáng)工程建設(shè)管理。在項目設(shè)計階段,通過公開招投標(biāo),擇優(yōu)選擇具有相應(yīng)資質(zhì)的設(shè)計、監(jiān)理、施工單位。建設(shè)單位要嚴(yán)格要求具有相應(yīng)資質(zhì)的設(shè)計單位進(jìn)行實地勘測,設(shè)計方案編制完成后,組織專家、部門專業(yè)人員、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村委代表對方案進(jìn)行審查,嚴(yán)格把關(guān),確保實施方案科學(xué)可行。在項目施工中,嚴(yán)格執(zhí)行工程監(jiān)理制。主要要求督促監(jiān)理單位投入有經(jīng)驗、有能力、有責(zé)任心和高素質(zhì)的人員進(jìn)行工作。
(3)執(zhí)行優(yōu)惠電價。針對項目用電困難,應(yīng)充分考慮設(shè)立專項工程管護(hù)費,并將提灌工程用電費納入財政預(yù)算,執(zhí)行優(yōu)惠電價。國家要對民生提灌站工程執(zhí)行優(yōu)惠電價,地方政府要將農(nóng)村提灌工程用電補助納入財政預(yù)算,在工程施工階段充分發(fā)揮協(xié)調(diào)作用,為項目建設(shè)打通供電部門各個關(guān)卡。
(4)提高工程科技含量,努力降低運行成本。隨著社會的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,提水灌溉工程應(yīng)結(jié)合國家“水價改革”相關(guān)政策和“水肥一體化”大數(shù)據(jù)管理,打破傳統(tǒng)的經(jīng)營思路,重新定位工作思路,在工程建設(shè)、維護(hù)方面積極采用新技術(shù)、新材料、新工藝,延長機(jī)電設(shè)備、工程設(shè)施的使用壽命,提高工程管理的科技含量,減少運行管理人員,減輕工作強(qiáng)度,提高設(shè)備運行效率和水的有效利用率。灌溉設(shè)施配套工程積極向高效節(jié)水灌溉發(fā)展。實現(xiàn)一級提水不建多級提水泵站,非必要,不新建小水池。
(5)完善用水計量設(shè)施,循序漸進(jìn)收取灌溉用水水費。不論是傳統(tǒng)渠道灌溉還是高效節(jié)水灌溉,都要用水,水是寶貴的資源,只有付費使用,才能達(dá)到合理配置、節(jié)約使用的目的。首先,要完善用水計量設(shè)施,確保收費有據(jù),同時政府引導(dǎo)灌區(qū)群眾改變用水浪費習(xí)慣,建立用水收費觀念。充分考慮當(dāng)?shù)毓嗲罕姷膶嶋H承受能力及管理單位的經(jīng)營狀況,在廣泛調(diào)查研究的基礎(chǔ)上,掌握好時機(jī)和幅度,循序漸進(jìn)收取灌溉水費。
(6)創(chuàng)新融資模式,吸納社會資金參與工程建設(shè)管理。用好用足新增耕地指標(biāo)調(diào)劑收益、土地出讓收入等,引導(dǎo)金融和社會資本投入項目建設(shè)。引進(jìn)農(nóng)業(yè)創(chuàng)新生產(chǎn)經(jīng)營一體化規(guī)模企業(yè),通過土地流轉(zhuǎn)形式,農(nóng)戶以地入股,就近就地就業(yè),企業(yè)統(tǒng)一經(jīng)營理,業(yè)務(wù)主管部門上門指導(dǎo)服務(wù),多渠道整合建設(shè)、獎補等資金用于項目的長期運行,達(dá)到長久安全穩(wěn)定發(fā)揮工程效益。
大力實施高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)項目,實現(xiàn)旱澇保收、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)離不開建設(shè)灌溉與排水工程。提水灌溉工程往往揚程高、距離長,泵房、水池占地多,施工技術(shù)復(fù)雜,運行管理成本高,通過科學(xué)規(guī)劃設(shè)計工程措施、執(zhí)行優(yōu)惠電價、提高工程科技含量、逐步提高水價、引進(jìn)規(guī)模農(nóng)業(yè)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化管理等措施,提高提灌工程的綜合效益,以期實現(xiàn)工程的良性循環(huán)和可持續(xù)發(fā)展。