大型灌区现代化发展战略演示幻灯片.ppt

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,大型灌区现代化发展思路,中国灌溉排水发展中心 韩振中,1,一、大型灌区现状与现代化建设必要性,三、大型灌区现代化发展思路,报 告 提 纲,五、大型灌区现代化发展对策,四、大型灌区现代化评价指标,二、国外灌区发展状况,六、讨论,2,一、大型灌区现状与现代化建设必要性,1,、大型灌区发展现状,至,2011,年，设计灌溉面积,30,万亩及以上灌区,456,处，现状灌溉面积,2.78,亿亩，占总有效灌溉的,30.2%,，灌溉用水量占大陆灌溉用水总量的,33%,以上。大型灌区是重要的农业基础设施、粮棉油生产基地，也是农民增收的重要保障。,不同规模灌区灌溉面积比例,不同规模灌区数量比例,3,工程设施。,全国大型灌区共有,0.2m/s,以上灌溉渠道,38.38,万条，渠道总长度,51.95,万,km,，其中，衬砌长度,14.72,万,km,，占,28.3%,；,1m/s,及以上的渠道,2.37,万条，总长度,14.77,万,km,，衬砌长度,6.09,万,km,（其中,2000,年以后渠道衬砌长度,3.74,万,km,），占,41.2%,，渠系建筑物,42.08,万座。灌排工程设施能够满足农业生产基本要求。,一、大型灌区现状与现代化建设必要性,4,一、大型灌区现状与现代化建设必要性,用水管理。,执行计划用水、合同供水，实行水量、水价、水费三公开。大型灌区量水设施,8.60,万处，其中斗口量水设施,4.30,万处，斗口量水率为,28.8%,，斗口以下按面积分摊水费，不能实现精细化用水管理。农业灌溉现行水价,0.001,0.5,元,/m,3,，执行水价不足供水成本的一半，水费实收率,85.8%,。灌区运行管理与工程管护经费缺口达到四分之一以上。每万亩有效灌溉面积管理人员为,4.0,人。大型灌区共有用水户协会,1.21,万处，管理灌溉面积,0.89,亿亩,占,31.83%,。,灌区服务。,大部分大型灌区灌溉管理与服务基本上采用传统方式，仅三分之一的大型灌区开展了不同程度信息化建设，配套完善了相应的通信设施，信息采集监测基本实现了数字化、远程化，但总体上信息化程度不高。,5,灌溉效率与效益。,2010,年大型灌区的骨干渠系水利用系数,0.55,，灌溉水利用系数,0.45,，,2012,年为,0.467,，远低于大型灌区节水灌溉规范标准的要求。单方水生产率不高。,一、大型灌区现状与现代化建设必要性,2012,年各省大型灌区灌溉水有效利用系数比较,6,一、大型灌区现状与现代化建设必要性,生态环境。,通过灌区节水改造，大型灌区的生态环境与生活环境明显改善，总体上生态系统良好。但大型灌区受益区人类生产活动强度大，生态环境受人为影响较大，仍存在因灌溉退水产生面源污染、土壤盐渍化、地下水超采、自然植被与土壤退化等生态问题。,总体上，工程设施标准低，管理信息化水平低，灌溉效率与效益不高，灌区服务较薄弱。与现代农业发展、节水型社会、生态文明建设的要求不相适应，与国家现代化建设的步伐不相协调。,7,大型灌区发展面临诸多挑战：,一是极端性天气引发气候事件增多，粮食生产面临旱涝灾害发生的机会增加，时间增长，灾情加重。,二是从长远看，人增、地减、水少的矛盾仍十分突出。大型灌区有效灌溉面积占耕地的,14.4%,，生产的粮食占全国粮食总产的,26%,，大型灌区承担粮食生产任务加重。,三是大型灌区输水渠线长、用户多、配水难度大，管理手段落后，大型灌区服务能力弱，管理效率低，与“优化配置、高效用水”和现代农业发展的要求有较大差距。,四是大型灌区是人工生态系统，对于区域生态环境起着重要的支撑作用，但人类活动强度大，不当灌溉等人类活动对生态系统可能造成负面作用。,2,、现代化建设的必要性,一、大型灌区现状与现代化建设必要性,8,应对上述挑战和经济社会转型加快的步伐，推进灌区现代化建设，科学谋划大型灌区未来的建设与发展，实现传统灌溉方式向高效节水灌溉方式的跨越，促进农业生产方式的变革，对于提高农业综合生产能力、促进农民增收、改善生态环境，推进水利行业现代化建设，具有重要的现实意义。,一、大型灌区现状与现代化建设必要性,9,二、国外灌区发展状况,1,、灌区基础设施完备，满足现代农业生产需要。,美国、澳大利亚大型灌区灌排工程体系完善，工程配套，供水、输水保障程度高，田间采用激光平地、节水灌溉、尾水回收利用等技术，灌水均匀度与灌水效率高。道路、田块规模适应农业现代化生产、机械化作业。,10,2,、灌区管理现代化。,灌区管理机构一般设有灌溉控制室，对节制闸、分水闸水位、流量等进行遥测遥控，自动控制闸门启闭及配水计量，大大降低了用水管理成本，灌区万亩专管人员不足,1,人（澳大利亚为,0.31,人,/,万亩）。实时监测土壤水分，根据作物需水和水源情况和配置灌溉用水，满足作物生长需要。,二、国外灌区发展状况,11,二、国外灌区发展状况,3,、灌区服务质量高。,国外灌区农户的耕地面积较大，澳大利亚灌区在农户灌溉分水口处设有量水设施，计量收费。灌区依据用水指标和农户需要对农户进行及时供水，农户根据灌溉供水量调整种植结构，以水定产。灌区建有自己的网页，通过互联网向用水户发布各种管理信息及工作动态，进行用水管理及灌区水权交易，为用户提供优质服务。,4,、灌溉效益与效率高。,灌区强调综合效益，包括提高农田灌溉水的利用率，水资源多目标综合利用，如引洪回补地下水，满足社会各方面对供水的需求，为了保护环境和可持续发展而节约用水、减少对耕地的冲蚀，对污水进行处理和再利用等。,12,5,、灌区生态良好。,灌区生态健康作为灌区工程建设与运行管理的重要目标，灌溉退水和排水进入自然水体前或回收再灌溉时，如需要均根据环境要求进行净化处理，达到相关水质标准，对于经农田灌水淋洗后的排水因其含盐和含有肥料等污染物，均需经过排盐和处理后方可排出，以避免对生态系统造成负面影响。灌区生态环境良好，人与自然和谐。,二、国外灌区发展状况,13,用现代化理念指导灌区建设,用现代科技引领灌区发展,用先进技术、先进工艺、先进设备打造灌区工程,用现代管理制度、先进管理手段强化灌区管理,为农业现代化发展、共享改革成果、生态文明建设服务,防灾抗灾有力,灌排设施完备,管理与服务先进,灌溉用水高效,生态环境健康,三、大型灌区现代化发展思路,1,、现代化发展内涵,14,1,、现代化发展内涵,现代化理念,人与自然和谐、人与人和谐,从强调管理到重视管理与服务转变,从工程满足灌排需要到兼顾生态健康转变,从传统管理到现代管理转变,沟渠式人工湿地处理系统效果,三、大型灌区现代化发展思路,15,在灌区现代化建设中，坚持,“四个优先、四个统筹”的原则：,优先改造老化工程，统筹安排新建工程；,优先改善、恢复已有灌溉面积，统筹扩大新增灌溉面积；,优先采取成熟的新技术、新工艺、新产品，统筹应用传统技术与方法；,优先满足民生迫切需求，统筹改善生态环境。,2,、现代化发展原则,三、大型灌区现代化发展思路,16,经过,15-20,年左右的时间，到,2030,年前后能够基本实现大型灌区现代化。借鉴发达国家和中国发达地区水利现代化建设的标准与要求，从安全保障、灌溉排水、管理与服务、效率与效益、生态环境五个方面考虑，大型灌区现代化应包括以下建设内容并达到相应标准：,安全保障。,（,1,）村镇除涝标准达到排水设计重现期,10a,以上，重要城镇达到,20a,以上。（,2,）农田防洪工程达到设计规范要求。灌区农田防洪工程达到,20,年一遇，重要或面积超过,300,万亩达到,100,50,年一遇；（,3,）灌区建立自然灾害（洪、旱、风、雹等）预警体系，具备完善的防灾减灾调度决策与应急响应系统，满足农业生产防灾减灾要求。,3,、现代化建设内容与标准,三、大型灌区现代化发展思路,17,灌溉排水。,（,1,）灌区有效控制灌溉面积全部达到旱涝保收面积标准；灌区节水灌溉工程面积达到有效灌溉面积的,90%,以上；,（,2,）水源工程满足灌区设计供水要求，工程状况良好，调度手段先进，水质符合灌溉水质标准；,（,3,）渠（管）道输配水工程完备，配套率达到,98%,以上；,在严重缺水地区和渗漏严重的渠段，合理进行渠道防渗，提高输水效率的同时不影响灌区傍渠生态和植被；在丰水地区和地下水埋深较浅的渠段，采取生态友好型技术进行渠道整治护坡。降低渠道工程对自然环境的不利影响，与当地环境相和谐。灌区渠系水利用系数不低于,0.55,。,三、大型灌区现代化发展思路,18,（,4,）排水工程健全，农田排涝标准达到,10,年一遇以上，能有效调节和控制农田水分状况，避免作物遭受涝渍灾害，防止土壤盐碱化。根据需要和可能，建有沟渠人工湿地或水质净化设施，农田退水或排水对下游生态环境不产生负面影响。因地制宜，在满足排水要求的条件下，以利水、亲水、活水、保水为目标，兼顾生态涵养和景观。,（,5,）田间工程布局合理，配套齐全；农田平整、田块适中；灌水技术先进，达到田间节水灌溉标准。能适时适量为作物提供所需水分，保证农业稳产高产，优质高效。田间工程配套率达到,95%,以上，田间灌溉水利用系数不低于,0.90,。,三、大型灌区现代化发展思路,19,（,6,）灌区管理设施健全，灌区分水配水、排水控制设施配套完善，关键分水配水、排水控制设施实现自动控制和远程控制。斗渠及以上渠道、支管及以上管道分水口应具有灌溉计量设施，田间末级固定渠道量水设施满足管理要求。,（,7,）灌区路、桥等农业生产配套设施完备，满足农业机械化作业和现代农业生产的要求；田间道路与林带布置与灌排渠沟相协调，风沙地区农田防护林带布设满足国家有关标准。,（,8,）灌排工程设计使用年限达到,30,年及以上。,三、大型灌区现代化发展思路,20,管理与服务,（,1,）管理体系完善。建立灌区现代管理制度，灌区专管机构与群管组织对灌区的工程管理、运行管理职责清晰、责任明确，实现灌区无缝覆盖。万亩专管人员数量小于等于定岗定编核定人员数量；在专管机构指导下，用水户协会等群管组织对灌区田间工程与灌溉用水实现自主管理，管理面积达到灌区的,100%,。,（,2,）管理制度健全。对于工程管理、用水管理制定了管理条例、管理细则或管理办法；出台灌溉用水“总量控制、定额管理”管理办法。水价与水费计收制度合理。,三、大型灌区现代化发展思路,21,（,3,）管理能力满足现代化管理要求。采用,3S,技术、互联网技术进行灌区管理，灌区工程管理与用水管理实现信息化；具有灌溉管理决策支持系统，能够根据气象变化、作物需水等情况，进行灌溉预报和供水调度；实施灌溉用水“总量控制、定额管理”；灌区专管人员中大专以上技术与管理人员占职工总数的,90%,以上。灌区技术与管理人员培训制度化。,（,4,）灌区服务服务及时高效。能够根据农业生产要求，适时提供灌溉排水优质服务；建有管理与信息公开网站，及时向用水户提供灌溉预报、灌溉计划、水费计收等信息，灌区管理公开透明。,（,5,）灌区经费满足灌区正常需求。灌区的水费收入、行政事业费、政府财政补助、其他收入等能够满足灌区工程维护、运行管理日常需要，具有政策保障。,三、大型灌区现代化发展思路,22,效率与效益,灌溉水有效利用系数达到或超过节水灌溉标准（,0.5,以上）；水分生产率达到,1.4kg/m3,以上。,生态与环境,灌区河流水质符合功能区要求，生态健康；灌区排水水质控制在合理范围，满足排放要求，排水对下游或外部环境不产生不利影响；地下水多年采补平衡，地下水位适宜，灌区无严重次生盐碱化和渍害发生。,三、大型灌区现代化发展思路,23,全面系统性。,评价指标的能从各个方面完整地反映灌区现代化发展的关键因素。,简捷性。,指标的含义要明确具体，避免指标之间内容相互交叉和重复，同时，在不影响指标全面系统性的原则下，尽量减少指标的数量。,数据易得。,评价指标是为项目管理、方案评价等质量管理服务的参数值，要易于通过统计年鉴、行业统计公报等获得，或易于通过调研分析、量测、统计等手段获得。,四,、大型灌区现代化评价指标,1,、评价指标选取原则,24,四、大型灌区现代化评价指标,2,、评价指标,灌区现代化评价指标，分为安全保障、灌溉排水、管理与服务、效率与效益、生态环境等,5,类,20,项指标，其中定量评价指标,18,项，定性评价指标,2,项。,级指标,级指标,III,级指标,指标值计算,目标值,安全保障,1,、防洪工程,堤防工程达标率,达标堤防长度,/,堤防总长,100%,蓄水工程达标率,达标蓄水工程座数,/,蓄水工程座数总座数,100%,2,、村镇除涝,村镇除涝达标面积比,达到村镇除涝排水标准要求的面积,/,村镇居住总面积,100%,3,、洪旱灾害,因洪旱成灾面积占耕地面积百分比,最近五年年均洪旱成灾面积,/,同期耕地面积,小于,5%,25,四、大型灌区现代化评价指标,2,、评价指标,级指标,级指标,III,级指标,指标值计算,目标值,灌溉排水,4,、水源保障,供水保障程度,当年实际供水量,/,相应水平年设计供水量,100%,水源水质达标率,水质与灌溉水质标准对比符合程度,100%,5,、工程设施,输水渠（管）道完好率,输水渠（管）道完好长度,/,输水渠（管）道总长度,95%,排水沟（管）道完好率,排水沟（管）道完好长度,/,排水沟（管）道总长度,95%,渠（沟）道建筑物（含水源）完好率,渠（沟）道建筑物（含水源工程）完好座数,/,建筑物总座数,90%,配套设施完善程度,满足现代农业生产路桥数量,/,应设数量,100%,6,、耕地灌溉,耕地灌溉实现程度,耕地有效灌溉面积,/,耕地有效灌溉面积阈值,100%,7,、节水灌溉,节水灌溉工程面积比例,节水灌溉工程面积,/,总灌溉面积,95%,8,、农田排涝,农田排涝达标率,10,年一遇以上农田除涝面积,/,易涝总面积,95%,26,四、大型灌区现代化评价指标,2,、评价指标,级指标,级指标,III,级指标,指标值计算,目标值,管理与服务,9,、职工队伍技术素质,水利专业技术人员配置比,大专以上技术人员人数,/,水利职工总人数,90%,10,、管理制度,管理制度完善程度,出台了工程管理、用水管理、水价与水费计收、计划用水（“总量控制、定额管理”）等管理办法、细则或条例，管理制度合理。定性判断。,100%,11,、群众用水户合作组织,群众用水合作组织覆盖率,农民用水户协会等群众用水合作组织管理的灌溉面积,/,总灌溉面积,80%,12,、工程维护运行,工程维护费用保障程度,年平均实际到位工程维护运行费（包括水费和财政补助等）,/,年工程维护运行需要额,100%,13,、信息化水平,信息化管理实现程度,根据,3S,技术应用、旱涝灾害预警、防灾决策系统、建立互联网站提供灌溉管理服务、灌区信息管理系统、灌溉预报与灌溉决策支持系统等方面定性判断,90%,14,、培训与能力建设,管理与技术人员培训,技术与管理人员达到培训学时要求人员数,/,人员总数,100%,27,四、大型灌区现代化评价指标,2,、评价指标,级指标,级指标,III,级指标,指标值计算,目标值,效率与效益,15,、灌区效益,亩均灌溉面积产值,灌区灌溉农业总产值,/,灌区实际灌溉面积,高于平均,30%,单方耗水生产粮食,灌区灌溉粮食总产量,/,灌区灌溉粮食总耗水量,高于,1.4,（或平均,30%,）,16,、灌溉用水效率,灌溉用水有效利用系数目标实现程度,灌溉用水有效利用系数,/,区域灌溉用水有效利用系数阈值,95%,生态环境,17,、灌区排水（退水）,灌区排水达标排放,排水水质与根据下游承泄区水质要求确定的排水总磷、总氮、,COD,三项指标允许值比较来判断,全部满足要求,18,、地下水开采,地下水漏斗面积比例,地下水漏斗面积,/,灌区国土面积,1%,19,、水土流失,水土流失率,水土流失面积,/,灌区国土总面积,10%,20,、盐碱地（渍田）治理,渍害田、农田盐碱地面积比例,耕地渍害田与农田盐碱地面积之和,/,耕地总面积,1%,28,五、大型灌区现代化发展对策,1,、开展灌区现代化发展关键问题研究,应根据新时期现代农业发展、生态文明建设等对大型灌区的要求，尽早开展关键问题研究：,（,1,）现代化灌区建设理论与工程建设标准；,（,2,）现代化灌区规划设计方法与技术；,（,3,）灌区大尺度灌溉预报与灌溉决策支持系统；,（,4,）灌区灌溉用水效率阈值与节水潜力；,（,5,）地面节水灌溉实用技术；,（,6,）灌区生态系统健康标准与监测评估方法；,（,7,）灌区用水“总量控制、定额管理”模式与方法；,（,8,）灌区现代管理制度与机制；,（,9,）灌区现代化建设投资模式与建设管理机制；,（,10,）基于,3S,的灌区信息化管理技术；,（,11,）灌区大尺度监测评价技术与方法。,29,五、大型灌区现代化发展对策,2,、制定大型灌区现代化技术标准,研究确定灌区现代化建设模式、建设标准和改造策略。制（修）订灌排工程、新技术推广应用、灌溉用水与工程运行管理、灌区管理信息化等方面的技术规范与规程，加快建立灌区现代化建设和运行管理标准体系。,3,、全面系统评估大型灌区状况,制定科学合理的大型灌区评估方法，对灌区水源情况、工程状况、管理与服务水平、效益与效率、生态与环境等进全面调查和系统评估，对照灌区现代化建设标准，查找存在问题与关键薄弱环节，合理确定大型灌区节水改造和现代化发展的对策措施，提升灌区效益与效率，为提高农业综合生产能力、保障粮食安全提供基础支撑。,30,五、大型灌区现代化发展对策,4,、开展大型灌区现代化示范,结合大型灌区续建配套与节水改造项目建设，在西北、华北、东北、中部、西南、东南等区域选择有代表性的灌区，开展大型灌区现代化建设试点。根据灌区现代化建设标准，从规划理念、技术标准、新技术应用、信息化建设、生态友好型改造措施等方面开展示范试验，总结经验，形成建设模式，逐步推广，为大型灌区现代化发展打造先行样板。,根据国家现代化建设和农业现代化发展要求，适时编制大型灌区现代化建设规划，明确发展目标与原则，合理规划建设布局和建设任务，提出实施保障措施。各灌区根据水土资源条件、工程设施状况、管理能力与水平，分类有针对性制定现代化建设方案。经济发达地区、条件较好的大型灌区应率先实现现代化。建立灌区现代化建设评价制度。,5,、统筹规划，逐步推进,31,六、讨论,1,、渠道防渗,（,1,）合理防渗,（,2,）有条件地,方以管道,代替渠道,32,六、讨论,2,、灌溉节水与资源节水,井灌区土渠地面灌溉方式,水平衡,:,抽水量,100m,3,，渠道蒸发与渗漏损失量,15+35=50m,3,，田间腾发量,7+25=32 m,3,，田间渗漏量,18 m,3,。地下水补给量,35+18=53 m,3,。,这样,，,地下水净开采量,100-53=47 m,3,。,灌溉水利用率：（,7+25,）,/100=32%,改造前,33,水平衡,:,抽水量,52m,3,，管道蒸发与渗漏损失量,1+1=2m,3,，田间腾发量,7+25=32 m,3,，田间渗漏量,18 m,3,。地下水补给量,19m,3,。,这样，,地下水净开采量,52-19=33 m,3,。,灌溉水利用率：（,7+25,）,/52=61.5%,灌溉节水量：,100 52=48 m,3,资源节水量：,4733=14 m,3,。,六、讨论,棵间蒸发,作物水分消耗,改造后一,低压管道输水地面灌溉,34,水平衡,:,抽水量,26m,3,，管道蒸发与渗漏损失量,1+1=2m,3,，田间腾发量,3+17=20 m,3,，田间渗漏量,4 m,3,。地下水补给量,5m,3,。,这样，,地下水净开采量,26-5=21 m,3,。,灌溉水利用率：（,3+17,）,/26=76.9%,灌溉节水量：,100 26=74 m,3,资源节水量：,4721=26 m,3,。,六、讨论,改造后二,棵间蒸发,作物水分消耗,35,内容,节水改造前,工程节水改造后,综合节水改造后,灌溉方式,土渠,+地面灌,管道,+地面灌,管道,+综合节水措施,地下抽水量（,m,3,）,100,52,26,输水过程（,m,3,）,渗漏,35,2,2,蒸发,15,0,0,田间灌溉（,m,3,）,腾发量,32,32,20,渗漏,18,18,4,地下水净开采（,m,3,）,47,32,20,灌溉水利用率,32.0%,61.5%,76.9%,灌溉节水量（,m,3,）,-,48,74,资源节水量（,m,3,）,-,15,27,理论上来说，在资源性缺水地区，,可以用于扩大灌溉面积或转移其他用途的是资源节水量，,而不应是灌溉节水量。,灌溉水利用率与灌溉节水量、资源节水量,六、讨论,36,灌溉水利用系数与灌溉节水、资源节水的关系,六、讨论,37,水循环,ET,蒸腾蒸发,P,降水,R,地表径流,G,地下水补给,解决地下水超采、河流断流、湖泊湿地萎缩等生态环境问题，关键是,资源节水,。,提高了灌溉水利用率，不等于就可以扩大灌溉面积。,流域水平衡：,P-ET,D,W,地表水,+,D,G,地下水,六、讨论,38,3,、大尺度灌区监测,六、讨论,作物种植面积遥感估算,CPTP,39,黄淮海地区作物单产遥感估算,六、讨论,3,、大尺度灌区监测,40,六、讨论,地区,复种指数,变化率,(%),China,全国,173.21,0.22,Hebei,河北,158.16,0.66,Shanxi,山西,132.80,0.29,Neimonggu,内蒙古,103.38,0.64,Liaoning,辽宁,100.74,0.26,Jilin,吉林,103.21,2.17,Heilongjiang,黑龙江,100.95,-0.28,Jiangsu,江苏,202.31,0.11,Zhejiang,浙江,229.93,0.82,Anhui,安徽,205.81,0.45,Fujian,福建,213.36,0.29,Jiangxi,江西,226.29,1.09,Shandong,山东,179.76,-0.04,Henan,河南,196.51,0.35,Hubei,湖北,201.27,-0.37,Hunan,湖南,211.50,0.36,Guangdong,广东,219.57,-0.07,Guangxi,广西,231.88,0.36,Sichuan,四川,189.24,0.18,Guizhou,贵州,200.31,-0.19,Yunnan,云南,188.11,-0.11,Shanxi,陕西,136.03,-0.09,Gansu,甘肃,108.44,-1.23,Ningxia,宁夏,100.00,0,全国耕地复种指数遥感监测,3,、大尺度灌区监测,2010,2009,2008,2007,2010,2009,2008,41,六、讨论,3,、大尺度灌区监测,海河流域,1984-2009,蒸散发时空变化特征,海河流域,1984-2009 1km,分辨率,ET,数据集,42,六、讨论,3,、大尺度灌区监测,海河流域水分生产效率估算,2003-2009,年冬小麦多年平均水分生产率,（,以产量表达）为,1.05kg/m3(,西欧,1.2,FAO,）,小麦,CWP,范围集中在,0.7-1.4 kg m,-3,;,如果维持现状冬小麦产量水平，,当,ET,平均减少,36.5mm,时,，水分生产率可以达到,1.2kg/m,3,。,43,谢 谢,44,