張掖市農(nóng)田水利灌溉工程建設現(xiàn)狀問題及對策

中圖分類號：S274 文獻標志碼：C DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2025.14.076

農(nóng)田水利灌溉工程是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要基礎設施，是保障農(nóng)業(yè)穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的關鍵支撐。甘肅省張掖市作為河西走廊重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地，其農(nóng)田灌溉用水效率直接影響區(qū)域農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。然而，由于歷史欠賬和建設標準不統(tǒng)一等，張掖市農(nóng)田水利灌溉工程在骨干設施、系統(tǒng)配套、管網(wǎng)布局和智能化建設等方面存在諸多問題，嚴重制約了水資源的高效利用和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的提質增效。因此，深入分析張掖市農(nóng)田水利灌溉工程建設存在的問題，提出有針對性的對策，對于提高灌溉水利用率、促進節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。

1張掖市農(nóng)田水利灌溉工程建設現(xiàn)狀

張掖市位于甘肅省西部、河西走廊中段，地處青藏高原向內蒙古高原過渡的分界地帶，屬溫帶大陸性干旱氣候，年均降水量僅 110mm ，蒸發(fā)量達 1400mm 水資源總體呈現(xiàn)短缺局面。近年來，張掖市不斷加強農(nóng)田水利灌溉工程建設，已形成以黑河西總干渠為代表的骨干輸水工程體系，年供水能力達2.5億 m³ ，并且通過實施“百庫千塘萬里渠”工程建設，已建成280處農(nóng)村飲水安全工程，其中包括129處集中式供水廠。在節(jié)水灌溉方面，截至2024年6月，張掖市已建成水肥一體化高標準農(nóng)田1.76萬 hm² ，累計建成高效節(jié)水灌溉面積22.33萬 hm² ，農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)達到0.615。在灌溉信息化建設方面，鴨暖、平川、蓼泉、梨園河等灌區(qū)已實現(xiàn)自動化遠程控制，建立了“分區(qū)管理、嚴控總量、定額管理、配水到戶、輪次控制、以水定電、以電控水”的管理機制。張掖市通過實施智慧灌溉節(jié)水試驗示范項目，在重點灌區(qū)實現(xiàn)了水肥一體化、管控智能化、全程機械化、生產(chǎn)標準化及托管社會化的建設目標，為推進全市農(nóng)業(yè)節(jié)水增效和灌區(qū)現(xiàn)代化建設提供了有力支撐[]。目前，張掖市已初步形成較為完善的農(nóng)田水利灌溉工程體系，為實現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用奠定了基礎。

2 張掖市農(nóng)田水利灌溉工程建設存在的主要問題

2.1骨干工程設施老化嚴重

張掖市農(nóng)田水利灌溉管網(wǎng)骨干工程設施老化問題嚴重，主要表現(xiàn)在以下兩個方面。1）灌區(qū)主要輸水干渠的襯砌結構損壞嚴重。以黑河水利樞紐工程為例，鶯落峽至正義峽段的 204km 中游河道是黑河徑流的主要利用區(qū)，由于長期的水流沖刷和冰凍破壞，渠道砌護面層裂縫不斷擴大，襯砌板脫落、支撐失穩(wěn)，渠道防滲能力持續(xù)下降，加之渠底淤積嚴重，輸水斷面萎縮，致使設計輸水能力無法充分發(fā)揮[2]。2）渠系建筑物功能退化明顯。由于建設年代久遠，張掖市部分灌區(qū)的節(jié)制閘、分水閘、退水閘等水工建筑物存在啟閉設備銹蝕、閘門變形、閘室底板破損等問題，加之冬季冰凍期閘門啟閉困難，導致灌溉用水調度難以精準控制。特別是一些老舊灌區(qū)的量水設施缺失或損壞，無法準確計量輸配水量，不僅影響灌溉效率，而且影響水資源的合理分配。

2.2農(nóng)田灌溉系統(tǒng)配套不完善

張掖市農(nóng)田灌溉系統(tǒng)配套不完善問題主要表現(xiàn)在兩個方面。1）農(nóng)田灌溉蓄水調節(jié)設施建設滯后。目前，張掖市累計建成的61座水庫總蓄水量僅為35834.92萬 m³ ，與全市22.33萬 hm² 高效節(jié)水灌溉面積的用水需求相比，蓄水調節(jié)能力明顯不足[3。特別是在民樂縣洪水河、童子壩和高臺縣友聯(lián)等大型灌區(qū)，由于蓄水池容量偏小，在用水高峰期難以滿足農(nóng)田灌溉需求，制約了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定發(fā)展。2）田間灌溉工程配套不到位。雖然張掖市已建成水肥一體化高標準農(nóng)田1.76萬 hm² ，但是與全市耕地總面積相比，配套率仍然偏低。在部分灌區(qū)，特別是甘州區(qū)沙井鎮(zhèn)、臨澤縣等，田間灌溉管網(wǎng)鋪設不完善，支管、毛管配套不足，排水溝渠系統(tǒng)不健全，導致部分農(nóng)田仍采用粗放式灌溉方式。這種情況不僅影響灌溉均勻性和田間灌溉覆蓋率，而且造成水資源浪費、農(nóng)田灌溉效益降低。

2.3輸水管網(wǎng)系統(tǒng)不連貫

張掖市農(nóng)田水利灌溉輸水管網(wǎng)系統(tǒng)不連貫主要表現(xiàn)在以下兩個方面。1）灌區(qū)輸水管網(wǎng)布局不夠合理。以梨園河大型灌區(qū)為例，雖然配備了108套測控一體化閘門，但灌區(qū)內部的輸水管網(wǎng)布局呈現(xiàn)支離破碎狀態(tài)，干支渠之間、支斗渠之間缺乏有效銜接，部分支渠與斗渠的供水能力不匹配，導致灌溉水流在輸送過程中出現(xiàn)分配不均、調度困難等問題[4]。另外，個別灌區(qū)的輸水管網(wǎng)分布密度與當?shù)剞r(nóng)田面積和作物需水規(guī)律不相適應，造成部分區(qū)域供水過剩而另一些區(qū)域供水不足。2）管網(wǎng)連接不夠緊密。在山丹縣、民樂縣等東部區(qū)域灌區(qū)，由于早期建設規(guī)劃不足，各灌區(qū)之間的輸水管網(wǎng)系統(tǒng)存在“斷頭渠”現(xiàn)象，管網(wǎng)連接不夠緊密，難以實現(xiàn)區(qū)域間的水資源調配。即使在已建成的水肥一體化高標準農(nóng)田區(qū)域，由于輸水管網(wǎng)建設標準不統(tǒng)一，管徑銜接不當，部分支管與毛管之間存在錯位連接或連接不嚴密的問題，導致輸水能力受限、水壓不穩(wěn)等，影響了灌溉效率的提升。

2.4智能化水平有待提升

張掖市農(nóng)田水利灌溉管網(wǎng)智能化水平不高，主要體現(xiàn)在以下兩個方面。1）自動化設備覆蓋不全面。雖然張掖市鴨暖、平川、蓼泉等大型灌區(qū)實現(xiàn)了自動化遠程控制，但是從全市范圍來看，自動化監(jiān)測和控制設備的配置率仍然偏低。特別是在甘州區(qū)、臨澤縣的中小型灌區(qū)，仍以人工巡查和手動控制為主，缺乏水位、流量、水質等實時監(jiān)測設備，無法實現(xiàn)用水過程的動態(tài)監(jiān)控和精準調度[5。同時，已安裝的自動化設備由于維護不到位，部分出現(xiàn)損壞或性能下降的情況，制約了灌溉效率的提升。2）智能化管理系統(tǒng)功能不完善。張掖市現(xiàn)有的灌區(qū)信息化管理平臺主要具備用水計量和閘門控制等基礎功能，缺乏基于大數(shù)據(jù)分析的智能預警、水資源優(yōu)化配置、灌溉計劃制定等高級功能。同時，各灌區(qū)的信息系統(tǒng)建設標準不一，數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一，難以實現(xiàn)全市所有灌區(qū)信息的共享和協(xié)同調度，影響了農(nóng)田灌溉的精準化管理水平。

3張掖市農(nóng)田水利灌溉工程建設對策

3.1全面開展骨干渠系工程更新改造

1）實施干支渠道系統(tǒng)化改造工程。應全面整治黑河水利樞紐等重要灌區(qū)的輸水干渠，采用新型防滲材料和施工工藝更換或修復破損的渠道襯砌?？蛇x用鋼筋混凝土預制板配合柔性防滲材料進行渠道防滲處理，同時對淤積嚴重的渠段進行清淤疏浚，恢復設計輸水斷面。在改造過程中，應充分考慮當?shù)貧夂蛱攸c，采用抗凍脹、耐沖刷的渠道防護結構，并設置合理的伸縮縫和沉降縫，提高工程的耐久性和抗冰凍能力。對于渠道邊坡不穩(wěn)定的部分，應采用加筋土擋墻或生態(tài)護坡等工程措施進行加固處理，確保渠道運行安全。2）推進渠系建筑物設施升級改造。對老化的節(jié)制閘、分水閘、退水閘等水工建筑物進行系統(tǒng)更新。在改造過程中，應統(tǒng)籌考慮防洪、灌溉等多種功能需求，合理確定水工建筑物的規(guī)模和形式，確保農(nóng)田水利灌溉工程的安全可靠性和運行效率。另外，采用耐腐蝕材料更換銹蝕的啟閉設備，安裝防凍保溫裝置以確保啟閉設備在冬季能夠正常運行。重點改造閘門啟閉機構，采用電動啟閉方式代替人工操作，提高調度效率。同時，在關鍵節(jié)點安裝智能水量計量設備，實現(xiàn)取水、輸水、分水全過程的精準計量。

3.2加強農(nóng)田灌溉系統(tǒng)工程配套建設

1）加快蓄水調節(jié)工程建設。結合“百庫千塘萬里渠”工程建設規(guī)劃，在民樂縣洪水河、童子壩和高臺縣友聯(lián)等大型灌區(qū)，根據(jù)灌溉面積和用水需求，分期分批新建和擴建蓄水調節(jié)設施。對現(xiàn)有水庫進行除險加固和擴容改造，采用混凝土防滲結構或高密度土工膜防滲技術，提高蓄水池的防滲能力，延長其使用壽命。在工程布局上，應充分考慮地形條件和灌區(qū)分布，合理確定蓄水池的位置和規(guī)模，確保在用水高峰期能夠滿足農(nóng)田灌溉需求。同時，配套建設取水泵站、輸水管道和自動化控制系統(tǒng)，形成完整的調蓄輸水體系。2）全面提升田間工程配套水平。在甘州區(qū)沙井鎮(zhèn)、臨澤縣等農(nóng)田集中區(qū)域，按照高標準農(nóng)田建設要求，統(tǒng)籌推進田間灌溉工程體系建設。重點是鋪設合理的輸配水管網(wǎng)，采用耐腐蝕、抗老化的聚乙烯管材或聚氯乙烯管材，建設主管、支管、毛管三級配水系統(tǒng)。同時，完善田間排水溝系統(tǒng)建設，包括明渠排水和暗管排水，合理布設排水溝和集水井，配套建設田間道路，實現(xiàn)機械化作業(yè)。在工程設計時，應充分考慮作物種植結構和農(nóng)業(yè)機械化作業(yè)需求，按照標準化、規(guī)范化要求，合理確定灌排設施的規(guī)格和布局，確保灌溉水均勻分配到每塊農(nóng)田，提高水資源利用效率。

3.3優(yōu)化提升輸水管網(wǎng)系統(tǒng)連貫性

1）系統(tǒng)優(yōu)化輸水管網(wǎng)布局。按照“統(tǒng)一規(guī)劃、分步實施”的原則，對灌區(qū)輸水管網(wǎng)進行系統(tǒng)優(yōu)化設計。在干渠布局方面，應根據(jù)灌區(qū)地形條件和農(nóng)田分布，合理確定輸水干渠走向，確保干渠能覆蓋整個灌區(qū)范圍。在支渠布置上，應遵循“以支促毛”的布局原則，科學布置支渠和斗渠，使不同級別渠系之間形成有效銜接。針對梨園河大型灌區(qū)等現(xiàn)有輸水管網(wǎng)分布不均的問題，重點改造支管配置不合理的區(qū)域。應根據(jù)各級渠道的供水任務和覆蓋范圍，合理確定渠道形式和管徑，提高渠系供水能力的匹配度。同時，結合農(nóng)作物種植結構和需水規(guī)律，科學配置輸水管網(wǎng)，確保各灌水單元之間灌溉用水均衡分配。2）強化管網(wǎng)系統(tǒng)銜接建設。以山丹縣、民樂縣等東部區(qū)域灌區(qū)為重點，通過新建連通渠或管道的方式，打通各灌區(qū)之間的“斷頭渠”，建立灌區(qū)間的水資源調配通道。在已建成的水肥一體化高標準農(nóng)田區(qū)域，統(tǒng)一管網(wǎng)建設標準，采用標準化管件，確保管網(wǎng)連接緊密、可靠。對于管徑銜接部位，采用專業(yè)的過渡接頭和密封材料，消除跑、冒、滴、漏現(xiàn)象。同時，在關鍵節(jié)點設置調壓設施和水力控制裝置，保持管網(wǎng)系統(tǒng)水壓穩(wěn)定，提高輸水效率。對于供水矛盾突出的區(qū)域，可通過建設并聯(lián)管道或環(huán)狀管網(wǎng)的方式，提升供水能力和調配靈活性。

3.4構建智慧化灌溉管理體系

1）全面提升自動化監(jiān)控能力。按照“統(tǒng)一規(guī)劃、分步實施”的原則，在甘州區(qū)、臨澤縣等中小型灌區(qū)，系統(tǒng)性配置自動化監(jiān)測和控制設備。重點是在干支渠首、節(jié)制閘、分水口等關鍵節(jié)點，安裝智能化閘門控制設備、水位監(jiān)測儀、流量計、在線水質分析儀等自動化設備，實現(xiàn)灌區(qū)用水過程的實時監(jiān)控。同時，建立完善的設備維護保養(yǎng)制度，定期開展設備檢修和性能測試，并配備專業(yè)的運維人員，確保自動化設備持續(xù)穩(wěn)定運行。對于已安裝但性能下降的設備，應及時進行升級改造，不斷提高自動化控制的可靠性。2）打造智能化管理信息平臺。以水利信息化建設為契機，構建集用水管理、設備控制、數(shù)據(jù)分析于一體的智慧灌區(qū)管理平臺。重點開發(fā)基于大數(shù)據(jù)和人工智能技術的灌溉管理功能，包括灌溉預報預警、水資源優(yōu)化配置、灌溉計劃制定等高級應用模塊。制定統(tǒng)一的信息系統(tǒng)建設標準和數(shù)據(jù)接口規(guī)范，實現(xiàn)各灌區(qū)信息系統(tǒng)的互聯(lián)互通和數(shù)據(jù)共享。同時，建立灌區(qū)水情、情、氣象等綜合數(shù)據(jù)庫，為灌區(qū)精細化管理提供數(shù)據(jù)支撐。

4結語

在水資源短缺的形勢下，張掖市農(nóng)田水利灌溉工程建設雖然取得積極進展，但是面臨著骨干工程設施老化嚴重、農(nóng)田灌溉系統(tǒng)配套不完善、輸水管網(wǎng)系統(tǒng)不連貫以及智能化水平不足等突出問題。為有效解決這些問題，需要采取全面開展骨干渠系工程更新改造、加強農(nóng)田灌溉系統(tǒng)工程配套建設、優(yōu)化提升灌區(qū)管網(wǎng)布局以及構建智慧化灌溉管理體系等措施，構建起科學完備、高效運行的現(xiàn)代農(nóng)田水利灌溉管網(wǎng)體系。

參考文獻：

[1] 于興華．中小型農(nóng)田水利灌溉工程設計及節(jié)水技術研究[J].農(nóng)村實用技術，2024（8）：121-122.

[2] 楊雪梅.新時期農(nóng)田水利建設中質量控制的思考[J].河南水利與南水北調，2024，53（5）：28-29.

[3] 汪洪美.農(nóng)田水利灌溉防滲渠道施工質量控制技術[J].河北農(nóng)機，2023（12）：75-77.

[4] 馬佳佳.農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程建設及管理問題淺析[J].新農(nóng)業(yè)，2024（12）：73-74.

[5] 張志軍.農(nóng)田水利灌溉渠道維護與管理策略[J]河南農(nóng)業(yè)，2024（24）：69-71.

（責任編輯：劉寧寧）