滨州市引黄灌区引黄灌溉现状与对策分析 (1).pdf

中文科技期刊数据库（全文版）自然科学 144 滨州市引黄灌区引黄灌溉现状与对策分析 杨 芸 傅建国 滨州市引黄灌溉服务中心，山东 滨州 256600 摘要：摘要：随着国家对黄河水资源管理的加强，以及黄河调水调沙引起的河床下切，黄河下游灌区引黄闸引水条件发生了变了，引黄灌区引水能力与含沙量也随之改变，灌区灌溉保证率有所降低，对引黄灌区粮食安全产生一定的影响。为探明目前黄河下游引黄灌区引黄灌溉现状，本文在对滨州市引黄灌区引黄灌溉现状进行调研的基础上，总结分析其存在的问题，提出相应解决措施，为黄河下游灌区引黄灌溉工作提供实践参考。关键词：关键词：黄河下游；典型灌区；引黄灌溉 中图分类号：中图分类号：S279.2 随着黄河水资源管理的加强，以及黄河调水调沙造成河床下切，黄河下游灌区引黄灌溉保证率不高，引黄灌溉出现了一些列问题，为理清问题产生的原因，本文选择黄河下游簸箕李灌区、小开河灌区、韩墩灌区作为典型灌区，分析引黄灌溉存在的问题的原因，对指导引黄灌区工作提供支撑。1 灌区情况 簸箕李灌区、小开河灌区、韩墩灌区是黄河下游三大引黄灌区，位于黄河下游左岸，均为大型灌区，总设计灌溉面积 324 万亩，抗旱补源面积 45.5 万亩，设计引水流量 195 立方米/秒，承担着滨州市黄河以北滨城区、沾化区、惠民县、阳信县、无棣县 5 个县区的工农业生产用水及 221.9 万城乡居民生活用水的供水任务，为保障当地粮食安全、饮水安全、生态安全和工业经济发展提供了重要的水资源支撑。1.1 灌区工程概况 簸箕李灌区、小开河灌区、韩墩灌区三大引黄灌区干级渠道 10 条 405.13 公里，干渠建筑物 658 座；支渠 330 条 1651.3 公里；平原水库 21 座、总库容 2.72亿立方米，形成了较为完善的引、输、蓄水工程体系。1.2 灌区水资源 灌区属于温带季风气候区，降雨年际变化较大，年内分配不均，多年平均年降雨量为 571 毫米，6-10月降雨量占全年降雨量的 83%，年蒸发量是降雨量的 2倍多。由于降雨不均匀和春季蒸发强烈，形成春旱、夏涝、晚秋又旱的特点。（1）地表水：灌区多年平均径流深为 53 毫米，多年平均径流量 2.31 亿立方米，多年平均可利用量 0.83 亿立方米；内河客水主要是徒骇河、马颊河、德惠新河、潮河等河道来水，多年平均过境水量 25.42 亿立方米，多年平均可利用量 2.14亿立方米。（2）地下水：灌区地下水资源总量 2.06 亿立方米，可利用量 1.61 亿立方米，其分布相对集中于灌区的上中游、紧靠灌区干渠两岸的滨城、惠民、阳信三县区，沾化、无棣以北至沿海几乎没有浅层淡水。深层淡水在灌区分布面广量丰，但其钠离子尤其氟、碘含量高，超过国家饮用水标准 5120 倍，不能直接饮用；深层淡水一般分布在 300 米以下，开采及运行费用较高，不宜用于灌溉。（3）黄河水：黄河是滨州市最主要的客水资源，是全市工农业生产和人畜用水的主要淡水资源，对滨州市的社会和经济发展起到了重要作用。依据水利部黄河水利委员会 2021 年 1 月 1日颁发的取水许可证，三大灌区分配的年取水量为4.82 亿立方米，取水用途为生活用水、农业生产、工业用水，该水量为控制灌区用水的基本水量。1.3 灌区土地类型 灌区地处黄河冲积平原，地势平坦，自然地形是西南高，东北低；地面坡度 1/50001/15000。受黄河决口冲积和古河道变迁的影响，地貌呈岗、坡、洼相间,呈微地貌差异。地貌类型主要有：河滩高地、决口扇形地、沙质河槽地、缓平坡地、河间浅平洼地和背河槽状洼地六大类型。灌区土壤多为潮土，表层土壤质地大致可分为：沙土、沙壤土、粘壤土和粘土四类。2 灌区引黄灌溉现状问题 2.1 黄河下游灌区农业用水紧张 中文科技期刊数据库（全文版）自然科学 145 表 1 2017-2022 年三大灌区各县区农业用水量统计表 单位:万立方米 县 区 设计灌溉面积（万亩）2017 年农业用水量 2018 年农业用水量 2019 年农业用水量 2020 年农业用水量 2021 年农业用水量 2022 年农业用水量 滨城区 34.8 9819 10599 15373 7440 6410 3053 惠民县 65 17178 15464 19996 15567 8004 4851 阳信县 49.5 10418 6322 8177 6523 3444 2365 沾化区 87.7 14254 12446 12870 8588 4366 2987 无棣县 83.7 15304 15914 6176 6619 4271 2254 利津县 3.3 487 331 518 334 325 170 合 计 324 67460 61076 63110 45071 26820 15680 图 1 2017-2022 年三大灌区农业亩均用水量 图 2 2022 年滨州市各县区亩均用水量示意图 2017-2019 年，簸箕李灌区、小开河灌区、韩墩灌区三大引黄灌区每年平均引用农业用水6.39亿立方米，亩均用水 197 立方米；自 2019 年严格贯彻“四水四定”原则以来，2020 年引用农业用水 4.51 亿立方米，减少1.88 亿立方米；2021 年引用农业用水 2.68 亿立方米，减少 3.71 亿立方米，年亩均用水仅有 83 立方米；2022年引用农业用水 1.57 亿立方米，减少 4.82 亿立方米，年亩均用水仅有 48 立方米，如表 1、图 1 所示。农业用水在灌区分布也不均，总体灌溉情况呈现上游好于灌区下游。位于灌区上游的滨城区、惠民县，2022 年亩均用水分别为 88 立方米、75 立方米，而位于灌区下游的阳信县、沾化区和无棣县，2022 年亩均用水分别仅为 48 立方米、34 立方米和 27 立方米，如图 2 所示。2.2 渠系末端地带供水保证率低 距离总干渠较远的农田，通过二至三级提水才能将黄河水输送到渠系最末端；且支、斗级渠道多为灌排两用渠道，与当地河流、河沟交叉，同时缺少调控建筑物，输水难度大、水量损耗大。在春灌高峰期，灌区群众引水集中，黄河水难以到达渠系末端，导致灌溉困难。灌区上游灌溉定额为 300 立方米/亩，水资源浪费，发挥水资源利用效率不高。在引黄指标严重紧缺的现状下，边远高亢地区出现“浇地难”的问题。2.3 小开河灌区引黄灌溉问题尤为突出 由于受引黄指标严控和渠首引水能力下降等因素的影响，滨州引黄灌区“浇地难”问题突显，尤以小开河灌区为重。小开河灌区年度引黄指标只有 1.36 亿立方米，在优先保障城乡居民饮水安全、兼顾工业生产用水的情况下，剩余的农业引黄指标仅能浇灌约 30万亩次农田，近 70%的农田因为没有引黄指标而无法引用黄河水进行灌溉。3 现状问题分析 3.1“四水四定”扎紧黄河“水袋子”，灌区引黄量大幅下降，灌溉面积锐减 图 3 2017-2022 年三大灌区引黄灌溉面积 表 2 2017-2022 年三大灌区引黄灌溉面积统计表 单位：万亩次 县 区 2017年灌溉面积 2018年灌溉面积 2019年灌溉面积 2020年灌溉面积 2021年灌溉面积 2022年灌溉面积 滨城区 98 106 140 74 64 30 惠民县 156 141 167 142 73 44 阳信县 87 53 65 54 29 20 沾化区 110 96 95 66 34 23 无棣县 118 122 46 51 33 17 利津县 4 3 4 3 3 1 合计 572 520 517 390 235 136 在黄河部门全方位、全过程贯彻“四水四定”原则，强化黄河水资源刚性约束，采取最严格的水资源中文科技期刊数据库（全文版）自然科学 146 管理制度，扎紧“水袋子”，严格控制引黄指标的大形势下,簸箕李灌区、小开河灌区、韩墩灌区三大引黄灌区年引水量呈逐年减少趋势，2017 年至 2019 年平均灌溉农田 537 万亩次,2020 年灌溉农田 390 万亩次，2021年灌溉农田 235 万亩次,2022 年灌溉农田 136 万亩次，58%农田无法引用黄河水灌溉。如表 2、图 3 所示。3.2 水资源匮乏是黄河下游地区引黄灌溉难的主要原因 滨州市水资源严重匮乏,多年平均降雨量570毫米,人均水资源量265立方米,不足全国人均水资源量的八分之一,属严重缺水地区全市85%以上人口生活和90%以上工农业生产依赖黄河水作为主要水源,资源性缺水是制约滨州经济和社会发展的重要因素2020 年 12月滨州市被列为黄河流域水资源超载区,暂停新增取水许可,对全市引黄用水严格实施指标控制和计划管理,致使全市引黄水量大幅下降,加上滨州市“十年九旱”的现状,灌区下游县区及偏远地区农田无水灌溉问题日益凸显,灌区引黄灌溉面积大幅下降(1)引黄指标严重不足簸箕李灌区小开河灌区韩墩灌区三大引黄灌区担负着滨州市黄河以北 5 县区 324 万亩农田灌溉用水及西海水库东海水库等21座平原水库(总库容2.72亿立方米)的生活和工业供水任务,但是黄河部门分配的引黄指标只有 4.82 亿立方米,在优先保障221.9 万城乡居民饮水安全兼顾工业用水的情况下,剩余的农业引黄指标仅能浇灌约150万亩次农田,导致春灌高峰期用水矛盾突出距离灌区干渠较远的县区乡镇及渠系末端土地因输水距离长引黄指标少,灌溉困难,引发群众不满情绪2022 年春灌期间,灌区群众多次向灌区和上级部门反映“浇地难”,拨打市长热线近 300 条,并通过“国务院互联网+”“水利部 12314”等平台反映(2)引水能力急剧下降受黄河调水调沙影响,黄河下游灌区引水能力急剧下降,面临着“黄河水量小时,引不出;水大时,受指标限制,不让引”的问题黄河调水调沙的实施,使下游灌区引黄闸前的黄河主河槽下切 2.5 米左右,大河水位同比例下降,三大灌区引水能力均大幅下降,尤以小开河灌区为重小开河灌区设计在黄河流量 216 立方米/秒时达到设计水位2.2 米,2022 年6月3日,小开河渠首段黄河流量约440立方米/秒,闸前水位 1.22 米,引水流量仅有 12.9 立方米/秒根据灌区近两年引水资料分析,现在小开河引黄闸达到设计水位,泺口黄河流量需达到 1300 立方米/秒,利津黄河流量需达到 1200 立方米/秒同时,受黄河调水调沙及上游来水来沙条件变化的影响,近几年大量粗沙进入灌区,导致了灌区的输沙能力减弱,渠道上游淤积较重小开河灌区问题尤为突出,2018 年最大淤积深度达 1.8 米,2020 年最大淤积深度达 2.0 米近五年来输沙干渠渠首段 10 公里每年需清淤 2-3 次,其中 2019 年清淤 3 次共 74.6 万立方米,2020 年清淤 2次共 48.8 万立方米;灌区自 2022 年 2 月开始引水,不到一个月的时间就淤积了 1.2 米,5 月份对部分渠段进行了应急清淤疏浚土方达 23.44 万立方米因干渠淤积,灌区引水能力严重下降(3)灌溉高峰期,上游地市引水量大,黄河水位低,导致下游灌区引水困难,引黄闸引水量小,无法充分满足灌区灌溉需求(4)群众对黄河水的依赖程度高根据测算,多灌溉一次黄河水,每亩地可增加粮食产量约100-200斤,农户宁愿等待黄河水也不愿意使用内河水。4 解决措施探讨 4.1 建设渠首工程，提高黄河下游灌区引水能力（1）建设引黄渠首提水泵站。小浪底水库建成运行后，黄河部门对黄河泥沙采取“上拦下排”，黄河来沙量大幅降低，改变了黄河河床逐年抬高的趋势。自2002 年开始黄河实施调水调沙，现在黄河下游滨州段河槽刷深约2.5米。黄河上游古贤水库已经获批建设，在今后 20-30 年，黄河还将持续维持下切冲刷趋势，滨州市灌区引黄闸引水能力还将持续下降。近几年上游降雨量较多、黄河水量比较充沛，春灌期间来水量较大，根据黄河泺口、利津水文站水量统计，2018 年-2022年两水文站2-5月份平均流量为715立方米/秒，各灌区引水能力下降的问题对灌区引水影响较小。根据统计，2008 年-2017 年黄河泺口利津两水文站 2-5月份春灌期间平均流量仅为 355 立方米/秒，最小年份仅 198 立方米/秒。如果黄河恢复到之前的来水情况，下游各灌区将面临“有水引不出来”的局面，饮水安全及工农业生产将面临巨大危机。需未雨绸缪，提早谋划建设渠首泵站。在引黄渠首建设闸前泵站，引用表层水，既可恢复灌区引水能力，在黄河水量较小时，能及时满足生活和工业用水；同时可降低引沙量，减少渠系淤积；还可以形成人造“洪峰”冲刷渠首段淤积泥沙，减少清淤工程量。（2）变更小开河引黄闸原中文科技期刊数据库（全文版）自然科学 147 址改建为移址改建。为解决引黄灌区引水能力下降问题，2017 年黄委编制了包括小开河引黄闸在内的黄河下游引黄涵闸改建工程可行性研究报告，2021 年获得国家发改委批复，现已完成初步设计。按照可研报告，小开河引黄闸改建方案为闸底板高程降低 1.31 米后原址重建，原计划于 2022 年开工建设。此方案无法解决与灌区渠系配套问题，且存在施工期间影响正常供水、渠道淤积更严重等问题。2021 年，滨州市引黄灌溉服务中心委托黄河水利科学研究院对引黄闸移址改建方案进行了论证，对拟选闸位进行了比选，推荐小开河引黄闸下游 100 米的“兰家险工 34#-35#垛间”为新建闸址。移址改建引黄闸，一是新闸位置黄河水流扰动小，可有效降低引黄含沙量，减少干渠淤积。簸箕李引黄闸是移址改建引黄闸的成功案例，改建后，干渠由原来每年淤积 60 至 70 万立方米，降为每年淤积 20 至 30 万立方米，灌区引水效率、生态环境得到极大改善。二是不占用基本农田，不用土地预审。新闸位置约 200 米即可接入小开河干渠，经滨城区自然资源局查询，拟用地范围无基本农田，总占地约20亩，其中涉及林地 12.7 亩，其他为水工建筑工地，可调整用于建设配套渠道。三是移址改建小开河引黄闸，同时保留现用引黄闸（或新闸建成后再予拆除），不影响改建期间灌区正常供水，社会影响小。4.2 优化多水源配置，缓解水资源短缺矛盾（1）提高中水利用率。一是加大财政补助，提高污水处理厂处理标准，提高中水水质，提高循环利用率。二是探索利用水质较好的黄河水与中水混供，用于工业生产，提高中水利用率。（2）提高内河水资源利用率。在内河建设节制闸拦蓄水量，并依托原有的渠系，在内河沿岸选址建设提水泵站，加大投资建设内河灌区。为解决内河含盐量高等水质问题，灌溉季节可探索通过灌区跨河道渡槽双面闸，下泄黄河水，改善水质，提高内河水资源利用率，弥补黄河水指标的不足。（3）加大雨洪水资源利用。通过新建平原水库，或扩容现有水库，增加调蓄库容；或整合现有水库，增加专供工业用水水库的数量，在汛期抽取内河雨洪水，增大雨洪水资源利用，用于工业用水，减少挤占农业用水，改善高度依赖黄河水的现状。（4）提高南水北调长江水利用率。目前滨州市博兴县、邹平县已具备南水北调长江水的使用条件，今后加大投入，做好政策配套，用足用好长江水，缓解滨州市水资源短缺矛盾。（5）加强海水淡化，减少对黄河水的依赖。目前滨州市建成日淡化海水 5 万吨项目，利用先进的超滤膜加反渗透膜的双膜工艺，海水经过预处理车间先去除悬浮物，再进入超滤系统，经过一二级反渗透，最后到工厂企业。今后继续加大投入，提高海水淡化产能。（6）实施灌区互通互联工程。加大资金投入，改造现有工程体系，实现灌区输水工程互通互联，提高灌区供水保证率。4.3 提高灌区非农业供水价格 提高非农业用水价格是缓解水资源用水矛盾，提高水资源利用效率的必要措施。通过提高非农业供水价格，以“非”补“农”，同时各水库非农业用水实行超指标水量阶梯加价制度，倒逼企业节水增效和加大中水利用力度，保障灌区农业灌溉用水。4.4 采取工程措施，提高灌溉水利用率 加强支渠以下渠系衬砌节水工程建设，提高末级渠系节水效率；加强末端渠系调控建筑物建设，减小轮灌单元，减少水量损失，提高渠系水利用率系数。4.5 变粗放式管理为精细化管理，最大化利用引黄水资源 一是采取工程措施，加强支渠进水闸改造，加装视频监控和闸门防护装置，减少私自启闭引水闸的违法行为。二是加大水政执法力度，充分发挥“河长制”作用，打击私自启闭引水闸行为，维护灌区正常的引水秩序。三是加强调度管理，根据各县区、各引水闸控制面积，合理确定引水总量，尽量满足大多数农户灌溉问题。四是加强宣传和督查，坚决树牢“以水定城、以水定地、以水定人、以水定产”的管水、用水理念，做到量水而行，坚决摒弃大水漫灌和高度依赖黄河水的思想，积极推行节水灌溉方式，提高农业用水效率。参考文献 1杨宗国.灌区用水户参与灌溉管理存在的问题及对策J.现代农业科技,2010(9):2.