江西省吉泰盆地水資源優化配置探析

劉雁翼

（中鐵水利水電規劃設計集團有限公司，江西 南昌 330029）

0 引言

水資源是經濟社會發展的重要物質基礎，也是人們賴以生存和發展的基本物質條件。 目前我國水資源形勢較為緊張，存在水資源不足、南北分布不均、水資源大量浪費、水資源污染嚴重等問題［1-2］。為了緩解農業水資源短缺現狀， 保障農業可持續發展，一些專家學者進行了節水灌溉技術和區域水資源優化配置的研究，并取得了一系列成果［3-7］。 楊陽等在對慶陽市水資源供需平衡分析的基礎上，提出了關于城市供水方向的建議［8］。 靳曉莉等針對灌區水資源配置特點，著重分析了灌區水資源優化配置的內容和方法［9］。

吉泰盆地是位于江西省中部、贛江中游的一個盆地，地處亞熱帶季風氣候地區，氣候溫和濕潤，雨水豐沛，多年平均年降水量為1 553.8 mm，主要河流水質常年優良，水資源量豐質優。 該區地勢平緩，耕地資源豐富，光熱條件優越，開發利用條件優良。 經過歷年建設，區內農田水利建設取得了長足進步，對于保障糧食安全和區域全面建成小康社會發揮了至關重要的作用。 但由于降水時空分布不均和水資源配置體系不健全，該區水資源總體呈現“南多北少”“西豐東缺”的局面，水資源開發利用條件與經濟社會發展布局不匹配，水源分布、灌區分布與耕地資源不相匹配的問題尤為突出。 同時，由于區域灌溉體系布局不完善，現有灌溉設施“小、散、老、舊”及管理問題突出，灌溉體系短板、弱項明顯，旱澇保收的耕地面積占總耕地面積的比例不足50%， 灌溉保證率、農田灌溉水利用系數均低于全省平均水平，糧食安全保障能力不強，與糧食主產區地位不相稱。 筆者試通過對吉泰盆地灌區的水資源配置現狀進行梳理，分析目前灌區存在的主要問題，提出吉泰盆地灌區水資源優化配置方案， 以期為該區的水資源綜合利用提供參考。

1 研究區概況

1.1 基本情況

江西省素有“江南糧倉”之稱，是全國13 個糧食主產區之一， 為保障國家糧食安全作做出了重要貢獻。 全省糧食生產主要集中在鄱陽湖平原、 贛撫平原、吉泰盆地和贛西4 個地區，其糧食產量占全省的90%以上。

吉泰盆地位于江西省中西部，贛江中游，羅霄山東麓，地處吉安市境內，地域上包括吉安市所轄的2區10 縣1 市（即吉州區、青原區，吉安縣、新干縣、永豐縣、峽江縣、吉水縣、泰和縣、萬安縣、遂川縣、安福縣、永新縣，井岡山市），是江西第二大糧食主產區，歷來被譽為“江西糧倉”。近幾年，該區糧食播種面積保持在6.4×105hm2以上，居全省第一。 它以占江西省14.63%的耕地生產了全省19.47%的糧食 （近5年平均值），在保障糧食安全和促進農業現代化發展中占據著十分重要的戰略地位。 吉泰盆地灌區以灌溉為主，兼顧生活生產供水和區域生態保護與修復，是保障區域糧食安全的千秋大計， 是事關革命老區振興發展的重大戰略性舉措。

1.2 水系分布

吉安市境內水系以贛江為主流， 贛江在萬安縣澗田鄉良口入境，縱貫市境中部，流經萬安、泰和、吉安、青原、吉州、吉水、峽江、新干等縣（區），在新干縣三湖鎮蔣家村出境，境內河段長264 km，天然落差54 m，干流吉安市段流域面積為26 251.7 km2，占贛江流域總面積的32.8%。全市構成以贛江為中心，以禾水、蜀水、遂川江、孤江、烏江5 條主要一級支流為輻射，覆蓋全域的“一江五水”水系格局。

1.3 發展建設

近年來，吉安市發展建設腳步加快，以京九高鐵經濟帶為主軸， 以吉泰走廊為重點， 立足吉泰城鎮群，強化區域協調，積極對接“一帶一路”和長江經濟帶， 強化與長株潭城市群在特色生態休閑經濟層面的聯動，積極對接海西城市群。 堅持以城帶鄉、城鄉融合，統籌推進城市健康發展和鄉村振興，打造上連南昌都市圈、下接贛州省域副中心的中部脊梁，推動吉泰走廊高質量一體化發展。

2 研究區水資源配置問題分析

2.1 農業旱災問題突出

江西省的年降水量比較豐沛， 但在季風和地形的共同作用下，降水時空分布不均。因水汽來源受地形的阻攔與抬升作用， 降水量的大小與地形的高低大致上成正相關關系，表現為山區多于丘陵、盆地，迎風面大于背風面，總的分布趨勢是西、南、東部逐漸向中部減少。 吉泰盆地屬于江西省降水低值區和蒸發高值區，歷來是江西最易發生干旱的區域。

統計研究區1990～2020 年的糧食產量和因干旱造成的糧食損失量，計算糧食損失率，進而統計吉安市各縣區不同等級、不同季節旱災發生頻率，結果如圖1 所示。據統計結果可知，吉泰盆地中北部區域包括萬安縣、泰和縣、吉安縣、永新縣、安福縣、吉水縣、峽江縣、永豐縣、新干縣，易發生旱災，約1.5～2年1次。 其中，永新縣旱災主要以中度和輕度為主，頻率為35%， 發生嚴重旱災和特大旱災的頻率為8.8%；其他縣易發中度和嚴重旱災。西南部的井岡山市、遂川縣位于羅霄山暴雨區，旱災發生頻率較低，約3～5年1 次，且以輕度旱災為主。分析發生旱災的季節，安福縣、峽江縣、萬安縣、永豐縣多在伏秋季節（7～10月）發生干旱，為夏秋連旱，頻率約為40%；新干縣、吉州區、井岡山市多在夏季7～8 月發生干旱，頻率約為30%；吉安縣、永豐縣四季均有干旱發生，其中夏秋季發生干旱的頻率較高，春季、冬季旱情較少。

圖1 研究區旱災易發區域分布圖Fig.1 Distribution of drought-prone areas in research region

2.2 水資源配置體系不健全

2.2.1 水資源時空分布不均

研究區為亞熱帶季風氣候，水資源較為豐富，多年平均年降水量為1 553.8 mm， 但降水年內分布極不均勻，主要集中在3～7 月。 一般灌溉用水高峰在6～9 月，來水與用水時間上的不同步，導致各類用水矛盾加劇。 在缺乏有效、統一調度的情況下，出現城市生活用水和工業用水擠占農業用水、 農業用水擠占生態用水的現象，影響河流健康。

研究區單位水資源指標極不均衡， 具體如圖2和圖3 所示。

圖2 研究區人均占有水資源量分布圖Fig.2 Distribution of per capita water resources in research region

圖3 單位面積耕地占有水資源量情況Fig.3 Water resource availability per unit area of arable land

由圖2 可知， 全市人均水資源占有量為4 842 m3／人。 吉州區為中心城區，人口密度大、經濟單位密集，人均水資源占有量最低，不足平均值的1／4；青原區、吉安縣、新干縣、永新縣等地的人均水資源占有量均低于平均值。 由圖3 可知，研究區平均單位面積耕地占有水資源量約為5.63×104m3／hm2。吉州區單位面積耕地水資源占有量最低，不足平均值的1／2；吉州區、青原區、吉安縣、吉水縣、峽江縣、新干縣、泰和縣等地的單位面積耕地水資源占有量均低于平均值。

2.2.2 水資源開發利用不均衡不充分

研究區水資源開發利用總體呈現 “南多北少”“周豐中缺”的局面。本文以庫徑比（已建水庫有效庫容與當地地表徑流量的比例）為主要指標，進行該區水資源開發利用情況的分析。經統計計算，研究區庫徑比平均值為11.67%；中、北部的吉州區、吉安縣、泰和縣、新干縣、吉水縣、永豐縣以及西部的井岡山市庫徑比均較低；萬安縣、峽江縣、安福縣3 縣均有骨干水源工程，庫徑比較高，但其良好的水源條件并未充分發揮效益。 水資源開發利用不均衡的原因是，受區域地理條件制約，南部和東西兩側多山，水資源開發條件較好，已建成萬安、老營盤、白云山、南車、社上等大型水庫及一批中型水庫， 而中部和北部多低丘、崗地、平原，受制于地形條件，水庫建設條件差。

研究區水資源開發利用存在較大的提升潛力。萬安水庫原設計正常蓄水位為100 m， 興利庫容為10.19 億m3，而目前僅按96 m（吳淞高程）水位運行，相應庫容為7.98 億m3，其防洪、供水、發電、生態效益與設計狀況存在較大差距。贛江干流上的井岡山、石虎塘、新干等梯級樞紐僅為航運樞紐，沒有供水、灌溉等功能。楓渡、野溪等一批中小型水庫還具有擴容的條件和需求。 2020 年，研究區域水資源利用率僅為13.69%，處于較低水平，存在較大的提升潛力。

2.2.3 水資源配置工程體系不健全

研究區的經濟社會發展主要集中在贛江河谷、丘陵、平原地帶，以中部的泰和縣、吉州區、青原區和北部的吉水縣、峽江縣、新干縣為重點區域，而中部和北部由于水資源開發條件差， 造成吉州區、 吉安縣、峽江縣、新干縣、吉水縣、永新縣北部、永豐縣中西部等地缺水問題突出。從供水安全系數分析，研究區現狀供水安全系數平均值僅為1.16，吉水縣、吉州區、吉安縣、峽江縣、新干縣、永豐縣、永新縣等地較低，供水保障程度不高。 根據預測，2035 年，該區年平均缺水10.54 億m3，缺水率達34.1%。 所以，該區水資源配置與經濟社會發展布局不匹配， 局部區域工程性缺水問題突出。

目前，研究區集中供水率為78.4%、自來水普及率為73.3%， 尚有較大比例的分散式人口供水無法保證， 保障水平較高的規模化供水工程覆蓋率僅為61.1%，供水保證率較低。 水源方面，以小型水庫或河流作為水源的供水工程占比達97%，供水人口比例為66%，水源保障程度較低；縣級以上城市的城區共有30 座水廠， 其中14 座水廠應急備用水源不足或保證率不高，按供水人口統計，占比為43.3%，存在較大的安全風險。城市應急備用水源中，吉水縣位于峽江水利樞紐庫區，贛江、烏江不易相互備用；吉安縣常規水源和應急備用水源均為河流水， 相互備用風險較大； 永豐縣白水門水庫水質水量存在一定問題；峽江縣、遂川縣、井岡山市、萬安縣備用水源為小型水庫，供水保障程度不高，供水體系存在安全風險。

2.3 灌溉體系布局不完善

2.3.1 灌溉保證率不高

根據調查統計， 研究區內現有灌區設計灌溉面積占總耕地面積的67.3%， 有效灌溉面積占總耕地面積的49.67%，旱澇保收面積占總耕地面積的45.02%，還有50%的耕地現狀灌溉設施不完善或無法灌溉，灌溉總體保證率不高； 高效節水灌溉面積占總耕地面積比例僅為3.56%，現代化灌溉水平較低。研究區灌溉保證率和灌溉水平低的原因是水土空間失衡、灌溉體系布局不完善， 以及投入不足、 管護不到位等，造成的灌區灌排渠道及渠系建筑物老化失修、配套不完善；管理隊伍素質不高，信息化水平偏低，灌排效益衰減。

2.3.2 灌溉體系布局不完善

研究區灌溉主要依靠水庫工程， 少量由引水陂壩和提灌站輔助。受地理條件制約，研究區內水庫工程分布極不平衡，中部和北部平原、丘陵區是耕地分布的集中區域， 而恰恰由于這些地方水源建設條件差，水源工程與耕地資源分布不相匹配，造成灌區分布不合理，從而制約著區域農業集約化現代化發展。以單位面積耕地占有水庫有效庫容為指標進行分析，研究區平均值為6 570 m3／hm2，永新縣、遂川縣、泰和縣、永豐縣、新干縣、吉水縣、吉安縣、吉州區等地均較低，而萬安縣、安福縣等區域水源條件較好，由于輸水渠系不配套， 水資源也未能發揮應有的效益。

研究區灌區小而散， 區域水資源和土地資源集中化效益難以發揮。研究區域內已建成66.67 hm2以上灌區460 處，設計灌溉面積為2.17×105hm2，占總耕地面積的54.53%。其中：大型灌區僅3 處，設計灌溉面積為4.53 萬hm2；中型灌區46 處，設計灌溉面積為1.20×105hm2。 大中型灌區設計灌溉面積占總耕地面積的41.47%。 小型灌區點多面廣，大多依靠小型水庫、山塘或小型引水工程灌溉。研究區灌區總體偏小且分散， 不利于耕地集中利用和灌溉統一管理，水土資源集中化效益不能充分發揮。

2.3.3 灌區管理能力和服務水平有待提高

灌區信息化建設滯后， 只有大型灌區和部分中型灌區不同程度地開展了信息化建設。 但因用水計量設施、自動化調度設施缺乏，不能適應新時期灌區調度、工程及用水等管理需求。由于缺乏計量設施和統一管理，農業水費大多按畝征收，農民節水意識不強，造成水資源浪費嚴重。2020 年，區域農田灌溉水有效利用系數僅為0.509。 另外，由于水資源費征收困難， 灌區人員福利待遇低， 工程維修費用嚴重不足，導致正常管護不到位，灌排渠道及渠系建筑物老化失修、配套不完善，灌排效益衰減，部分灌區甚至失去灌溉功能。

3 水資源優化配置

3.1 水資源優化配置原則

水資源配置是指在流域或特定的區域范圍內，遵循高效、公平和可持續的原則，利用各種工程與非工程措施，考慮市場經濟規律和資源配置準則，通過合理抑制需求、有效增加供水、積極保護生態環境等手段和措施， 對多種可利用的水源在區域間和各用水部門間進行的調配。 根據研究區供水水源與用水戶基本情況，水資源配置應遵循以下原則：（1）統籌考慮灌區中小型水庫與大型水庫的聯合調度， 研究實施水庫優化調度方案，加大已有水源供水量，提高供水保障水平；（2）以人為本，先保障生活用水，后保障生態用水，統籌協調生活用水、生態用水和農業用水，合理配置地表水和地下水；（3）盡快進行灌區續建配套和節水改造，做好節水措施，提高水資源利用效率。

3.2 新建吉泰盆地灌區

由上述吉泰盆地水資源配置問題分析可知，研究區水資源配置與經濟社會發展布局不匹配， 工程性缺水問題突出。根據吉泰盆地現狀和發展需求，綜合工程建設的必要性論證，通過新（擴）建水源工程、修建骨干渠系工程和田間節水配套工程等， 新建吉泰盆地灌區，解決農業灌溉和城鄉供水問題。

新建吉泰盆地灌區位于贛江流域中游， 涉及吉安市全域13 個縣區。 根據灌區范圍內流域水系、水源工程、耕地高程等，將新建灌區分為西岸區、東岸區2 個片區，萬安左岸片、遂川片、南車片、井岡片、東谷片、峽左片和焦蘆片、老營盤片、白云山片、恩江片、峽右片等共11 個灌溉片。吉泰盆地灌區建成后，將形成功能健全、統一調配、互聯互通、豐枯互濟、調控自如、保障有力的井岡山革命老區水網主骨架，對于優化區域水資源配置格局，保障國家糧食安全、保障區域供水安全、 促進水生態保護和水文化發展等都將產生重大而積極的作用，社會效益、經濟效益和生態效益十分顯著。

3.3 推進灌區信息化建設

圍繞智慧灌區現代化管理需求， 在江西省智慧灌區云服務平臺的基礎上，以“數字灌區、智慧應用”為總體思路，堅決貫徹落實“三對標、一規劃”專項行動。按照“需求牽引、應用至上、數字賦能、提升能力”的要求，以數字化、網絡化、智能化為主線，以數字化場景、智慧化模擬、精準化決策為路徑，在吉泰盆地灌區現有信息化建設的基礎上，綜合運用物聯網、大數據、云計算、人工智能、仿真模擬等現代化信息技術，從灌區基礎設施體系建設、智能應用體系建設及支撐保障體系建設等層面， 科學開展智慧灌區規劃和建設，從而對現實灌區與數字灌區、智慧灌區進行有效融合提升， 構建出一套完整的智慧灌區服務系統［10］。 該系統促使灌區管理模式從信息靜態展示向動態決策轉變、從數據存儲向為數字驅動轉變，實現以數據支撐及客觀規律為依據， 指導灌區科學決策和管理的目的。

3.4 加強灌區管理

業內常言水利工程是“三分建設、七分管理”，強調了管理的重要性。就灌區工程而言，可以說管理是確保灌區長效運行和充分發揮效益的關鍵環節，是灌區可持續發展的重要保障。 應當按照統一管理和分級管理相結合、 專業管理和群眾管理相結合的管理體制，合理設置管理機構。 理順灌區管理體制，完善運行機制，搞活經營機制，建立激勵機制，實現水資源的優化配置和高效利用， 促進水利工程管理單位的良性運行，促進灌區可持續發展。

結合當地實際情況， 針對糧食作物、 經濟作物、養殖業等用水類型，在終端用水環節探索實行分類水價。 統籌考慮用水量、生產效益、區域農業發展政策等，合理確定各類用水價格，用水量大或附加值高的經濟作物和養殖業的用水價格可高于其他用水類型的用水價格。 積極創造條件，實行農業用水定額管理，逐步實行超定額累進加價制度，合理確定分檔水量和加價幅度， 因地制宜探索實行基本水價和計量水價相結合的兩部制水價，或探索實行豐枯差異性水價。

4 結語

綜上所述，建設吉泰盆地灌區，將形成基本覆蓋全域、 統一配置的灌溉體系， 從而優化區域灌溉布局， 解決中北部灌區不足、 灌區與耕地分布不相匹配、灌溉保障水平低等問題，為高標準農田建設提供必備的供水條件。同時，吉泰盆地灌區建設將實現全域水資源配置“一張網”，有助于形成區域大水源、大水網供水格局，進一步優化城鄉供水布局，提高城鄉供水安全保障水平。