崇明島大型生態灌區規劃建設探討

林發永，李學峰，楊 睿

（上海市水務規劃設計研究院，上海200233）

崇明島大型生態灌區規劃建設探討

林發永，李學峰，楊 睿

（上海市水務規劃設計研究院，上海200233）

崇明島是我國第三大島，也是上海市唯一的大型灌區所在地。為適應崇明島生態發展戰略，滿足現代生態農業發展與生產需要，本文提出了崇明島大型生態灌區建設的設想，并對大型生態灌區的特征、規劃發展目標、建設體系、建設措施進行了剖析，為崇明島大型生態灌區建設提出了初步的理論基礎。

生態灌區；理論體系；灌區規劃；崇明島

1 崇明島大型生態灌區的提出

崇明島是我國第三大島，地處長江口，面積1267km2。崇明大型灌區也是我國402個大型灌區之一，設計灌溉面積91.9萬畝。根據《崇明島生態建設綱要》，崇明島農業主要發展現代生態農業和綠色有機農業。至2020年，主要農產品無公害、綠色食品、有機食品認證比例達90%，其中綠色食品和有機食品認證比例達30%，良種覆蓋率達98%。

為適應崇明島發展現代生態農業的需要，根據當前對生態灌區的理論研究，結合上海市水利現代化建設目標及灌區特點，利用崇明島“水豐質好、土美田多、環境清新、氣候適宜”的自然優勢，《上海市農田水利規劃》提出了“2020年基本建成崇明島綠色優質農產品生態灌區”的總體目標。

為此，需規劃建設崇明島大型生態型灌區，早日實現崇明島農田水利現代化，為崇明生態島戰略的實施提供有力的支撐。

2 大型生態灌區的主要特征

（1）灌排系統配置完善。灌區的灌排系統應布置合理、配置完善，實現灌排自如，并達到較高的灌排保障標準。灌溉保證率要達到95%以上，排澇標準達到10年一遇以上。排水工程和農田所在區域的河道，應注重與自然生態環境相協調，并有利于生物繁衍與生物多樣性。

（2）資源利用合理高效。灌區“水、肥、土”等生產要素資源實現合理高效利用，達到節水、節能、減排的目標。灌溉水質要符合《農田灌溉水質標準》，并滿足無公害農業生產栽培環境需要。灌溉泵站裝置效率應不低于55%，灌區節水灌溉工程覆蓋率達到80%以上，灌溉水利用系數達到75%以上，水分生產率應達到1kg/m3以上。

（3）生態環境健康優美。灌區生態系統健康，基本實現生態上的自我維持和良性循環。重視灌排工程的生態化設計，注重農田生態環境的改善，農村污水收集納管、達標排放，逐步改善灌溉水質，使灌溉水質達標無公害。農田所在區域的生態河道的占比要達到70%以上，達標排放率應不小于80%。

3 崇明島大型生態灌區主要發展指標

按照《上海市農田水利規劃》確定的“2020年基本建成崇明島綠色優質農產品生態灌區”的規劃總體目標，根據崇明島的實際情況，農田水利建設以水源工程建設、續建配套與節水改造和提高田間排澇能力為中心，水、田、路、林、村整體規劃，旱、澇、漬、鹽、堿綜合治理，通過農田水利工程實施達到節水、增效的目的。按照外圍防汛安全、農田灌溉、灌溉水質、排水降漬、設施管理、建設要求等幾個方面，提出了崇明島生態灌區建設的主要發展指標，共擬定了生態灌區6個類別、10個發展指標，具體指標詳見表1。力爭通過5～10年的努力，基本建成與現代生態農業發展相適應的“配套齊全、灌排通暢、安全高效、綠色生態”的農田水利體系，實現基本農田水利設施全覆蓋、農業生產旱澇保豐收、灌溉水質達標無公害、設施運行管理信息化。

表1 崇明島大型生態灌區主要發展指標

4 崇明島大型生態灌區主要規劃建設措施

4.1 生態灌區建設的三大環節

圍繞生態灌區建設，崇明縣當從水源、輸水和田間三大環節開展工作，具體是如下三點。

（1）建設節能、高效、美觀的水源工程。開展灌溉泵站（含灌排兩用）節能建設和外觀提升，通過新建特低水頭泵站、安裝節能變頻裝置、優化泵站外觀等措施，建成“節能、高效、美觀”的新型泵站。

（2）大力開展骨干灌排河道生態治理。在實現水系有效溝通的基礎上，改變傳統單一的硬質化措施，因地制宜采用生態型的護岸襯砌措施，并合理建設生態水景和親水平臺，實現“功能性、安全性、生態性、景觀性”的有機結合，建成“水清、流暢、岸綠、景美、和諧”引排水主干道。

（3）因地制宜建設攔截農業面源污染的田間“三道防線”。注重田間灌排設施的多功能性，改變過去全斷面、硬質化的襯砌措施，構建農田（節水灌溉與控制排水）-生態型田間溝渠（帶狀濕地）-小型濕地（低洼地）三道防線，在滿足正常灌排水功能要求的同時，進一步削減農業面源污染，改善河網水體環境。

4.2 生態灌區建設主要技術措施

（1）河湖水系生態治理。在確保灌區防汛除澇、灌溉排水安全的基礎上，更加注重河流生物多樣性的營造；護岸結構更加注重水、陸、氣的交換和利于河流生物生長的河流生境設計與構建；注重以人為本、親水景觀營造等河流的多功能性開發和綜合利用；從而提高灌溉水體質量和河流自凈能力，發揮河流的綜合功能。

（2）水源工程的節能高效和景觀改造。灌溉泵站（水源工程）節能、低碳和高效改造，提高運行效率；同時對泵房的外觀進行美化和景觀改造，使農田灌溉泵站建筑成為鄉村的亮麗風景線。

（3）灌排工程的多功能性。灌排工程建設突出“集約、高效、節水、生態和綜合利用”的原則，既為提高農業綜合生產能力服務，也為建設美麗鄉村服務。

（4）農水設施的信息化運行管理。加快研究成本低、管理方便、操作簡單，具有遠程自動控制與監測能力的灌排系統，突出農水設施的信息化運行管理。

4.3 田間灌排設施、道路、林帶建設

水、田、路、林、村統一規劃，田間灌排設施、農業生產道路、防護林帶、田地平整綜合配套。灌溉設施推進低壓管道建設，落實自助式灌溉設施發展目標，提高灌溉效率，減少勞動力。灌排渠溝注重節水高效、排水降漬、生態截污的統一。田間機耕路要適應農業耕作現代化的需要，滿足農業現代化設備通行需要，同時還需要道路的生態化、透水性設計，注重低沖擊技術開發應用。林帶建設與田間生產道路、田塊分割有機統一，并注意不降低灌區的出地率。

4.4 生態型村級泯溝建設

村級河道疏浚及生態整治目的以保障農田排水和降漬為主，但是，考慮到建設生態灌區的需求，針對過去功能單一的田間排水系統，下一階段建設中要改變全斷面、硬質化的襯砌措施，構建農田（節水灌溉與控制排水）—生態型田間溝渠（帶狀濕地）—小型濕地（低洼地）三道防線，在滿足正常排水功能要求的同時，進一步削減農業面源污染，改善河網水體環境，逐步實現村級河道功能性與生態性的和諧統一，為崇明縣建設美麗鄉村和生態灌區服務。

4.5 節能高效泵站工程建設

崇明島的小型水源工程主要是小型灌溉泵站，它是農業灌溉的起點，是農田水利建設的主要內容之一。小型水源工程建設的重點是提升裝置效率，實現低碳、節能的目的，同時兼顧外觀造型與美麗鄉村的統一。

泵站機電設備應盡量選用特低揚程開敞式軸流泵，提高效率，降低能耗；泵站控制系統因地制宜建設變頻控制裝置，節能降耗。

4.6 外圍水系配套建設

按照灌排通暢、防汛保障、綠色生態的原則，推進崇明島縣級、鎮級骨干河道整治與建設。具體是一要滿足城市總體規劃、地塊控詳規劃和河道水系規劃原則；二要符合地區水環境綜合整治、河道整治總體規劃思想，保證防汛除澇、蓄水引水等水安全的原則，并滿足農業灌溉需要；三要考慮低碳生態要求，優先使用天然材料及科技含量高、環保生態的新材料；四要盡可能采用先進設計技術，降低造價，體現經濟效益；五要體現江南水鄉特色，改善農村生態環境，體現生態島風貌。

4.7 智能型精準灌溉示范區建設

智能型精準灌溉示范區建設的主要內容包括高效節水灌溉基礎設施、灌溉水源水質在線監控設施和智能型精準灌溉系統開發及安裝三大部分。

（1）高效節水灌溉基礎設施建設。立足現代農業發展，大力推進高效節水灌溉設施建設，高效節水灌溉工程面積覆蓋率達到50%以上，并且每個鎮均要有一個智能型精準灌溉示范灌區。

（2）灌溉水源水質在線監測設施建設。根據生態崇明建設要求，全縣要對灌溉水源水質進行檢測和監控，該項工作由縣環保局、水務局等單位實施。建議每個鎮建設一處灌溉水源水質在線監測系統。該系統具有水源流量、水質的連續在線監測功能，可為灌溉管理和農業生產提供決策依據。

（3）智能型精準灌溉系統開發與建設。智能型精準灌溉系統是以作物需水量預測、預報模型為基礎，通過參考作物需水量預測、作物系數研究和確定、作物灌水量和灌水次數模擬等一系列計算，得到不同保證率下的典型作為灌溉制度，再結合土壤含水率測定、田間微氣候測定、作物缺水診斷等技術確定的灌溉信號，實現對作物適時適量的智能化精準灌溉。典型的智能型精準灌溉系統一般以現有高效節水灌溉設施為基礎，配置土壤含水率監測系統、氣象監測系統、灌溉決策系統（核心部件，包括蓄水預測、用水調度、灌溉決策等內容）、灌溉控制硬件等（如圖1）。

圖1 智能型精準灌溉系統組成圖

5 結語

崇明島大型生態灌區建設是一項全新的事業，需要在實踐中不斷探索與總結。但崇明島正在大力開展生態島建設，具有天時、地利優勢。因此只要腳踏實地、務實求真、開拓創新，崇明島大型生態灌區建設必定能取得新成效。

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［2］彭世彰，紀仁婧，楊士紅，劉笑吟.節水型生態灌區建設與展望［J］.水利水電科技進展，2014（01）.

［3］王立捷，陳文閣，尚光明.沈撫污水灌區總體改造［J］.水利規劃與設計，1998（02）.

［4］姜開鵬.建設生態灌區的思考——用生態文明觀，拓展思路，促進灌區可持續發展［J］.中國農村水利水電.2004（02）.

［5］郭學美，孫興超.灌區渠道工程質量的控制與管理措施［J］.水利技術監督，2011（04）.

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1672-2469（2015）06-0014-03

10.3969/j.i s s n.1672-2469.2015.06.004

林發永（1976年—），男，高級工程師。