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中型水库灌区的建设管理与可持续发展

作者

杨长城

阿荣旗水利局 内蒙古 呼伦贝尔市 162750

引言:

我国中型水库灌区在农业灌溉、抗旱减灾等方面取得了显著成效,但仍存在诸多问题,水资源供需矛盾日益突出,部分灌区设施老化,管理机制不完善,导致灌溉效率低下,生态环境压力增大。随着乡村振兴战略的推进,农业现代化对灌区提出了更高要求,气候变化导致的极端天气频发,进一步加剧了灌区运行的不确定性,探索灌区的科学管理模式和可持续发展策略,对于提高水资源利用效率、保障农业稳产高产、维护生态平衡具有重要意义。

1.优化灌区渠道防渗技术,减少水资源输配损失

渠道防渗技术的优化是减少水资源输配损失的关键环节,传统的土渠输水方式渗漏率较高,不仅造成水资源浪费,还可能引发地下水位抬升和土壤盐渍化等问题。现代防渗技术可采用混凝土衬砌、复合土工膜、沥青混凝土等材料,结合生态化设计理念,在提升防渗效果的同时兼顾渠道的生态功能。例如采用现浇混凝土与预制板相结合的衬砌方式,既能保证结构稳定性,又便于后期维护,而生态型复合衬砌技术则在防渗层之上增设多孔生态材料,为水生植物和微生物提供生长空间,实现水生态修复功能。

要实现灌区防渗技术的可持续发展,需建立全生命周期的技术管理体系,规划设计阶段,结合地形地质条件选择差异化防渗方案,如在强渗透性地层采用"土工膜 + 混凝土"双层防渗结构,在弱渗透区采用生态衬砌以降低成本。施工过程中需严格控制基面处理、材料接缝等关键工序,推广纳米改性防渗材料等新型技术以延长工程寿命。运维阶段可利用无人机巡检和声波检测等技术手段定期评估防渗效果,建立动态维护机制,防渗工程应与灌区节水灌溉技术、雨水收集系统形成协同效应,例如将渠道防渗节约的水量用于滴灌系统升级,形成"输配-灌溉"一体化节水体系。

2.推广节水灌溉技术,提高农田水分利用效率

中型水库灌区的建设管理是实现农业水资源高效利用的重要环节,在建设过程中,需科学规划灌区布局,综合考虑地形、土壤、作物结构等因素,确保水资源分配合理。灌区基础设施的完善是基础,包括干支渠系的防渗改造、配套建筑物的标准化建设以及信息化监测系统的引入,以减少输水损失并提升管理效率,建立多元化的管护机制,明确政府、农户和社会组织的权责,借助培训提升基层管理人员的专业能力,形成长效运行维护体系[1]。注重生态保护,避免过度开发导致的水体污染或下游生态缺水,推行轮灌制度以平衡生产与生态用水需求,并探索“水库-灌区-流域”协同管理模式,将灌区纳入区域水网整体优化。

推广节水灌溉技术是提高农田水分利用效率的核心举措,针对中型水库灌区特点,应优先发展低压管道输水、喷灌、微灌等高效节水技术,替代传统漫灌方式,减少田间渗漏和蒸发损耗。技术推广需因地制宜,例如在平原区推广移动式喷灌,在设施农业中应用滴灌系统,并利用财政补贴或示范项目降低农户采纳成本,加强农艺节水配套,如覆盖保墒、调亏灌溉等,结合土壤墒情监测与精准灌溉决策系统,实现“水-作物-土壤”动态匹配。

3.加强水库淤积监测与清淤,保障库容长期稳定

中型水库灌区的建设管理与可持续发展是确保水资源高效利用和农业稳产高产的关键环节,加强水库淤积监测与清淤工作是保障库容长期稳定的重要措施。水库淤积是自然与人为因素共同作用的结果,泥沙的逐年沉积会显著减少有效库容,进而削弱水库的灌溉、防洪和供水功能。建立科学的淤积监测体系至关重要,可通过定期水文测量、遥感技术和泥沙采样等手段,动态掌握淤积分布与速率,为清淤决策提供依据。将清淤工作纳入整体管理框架,形成多部门协同的常态化机制,才能保障库容长期稳定,水利部门应制定科学的清淤规划,明确周期、标准和资金保障,避免因清淤不及时导致库容锐减。探索泥沙资源化利用路径,如将清淤泥沙用于土地改良、建材生产或生态修复,变废为宝,降低清淤成本,注重技术创新,推广智能监测设备和环保清淤工艺,提高工作效率的同时减少对环境的影响。灌区管理单位还应加强宣传教育,引导农户参与流域生态保护,从源头上减少农业面源污染和土壤侵蚀。

4.完善灌区排水系统,防治土壤次生盐渍化

灌区排水系统的设计需综合考虑地形、水文地质条件及作物需水特性,利用明沟、暗管或竖井等方式实现地下水位调控,避免因灌溉水长期滞留导致的盐分累积。排水沟的布局应遵循自然坡度,确保排水顺畅,同时结合生态工程措施,如植被缓冲带,以减少水土流失和盐分迁移。智能化监测技术的应用可实时掌握土壤盐分动态,为排水管理提供科学依据,建立灌排协同机制,避免过度灌溉,并定期维护排水设施,防止淤塞失效[2]。实现灌区排水系统的可持续发展,还需注重与区域生态治理的深度融合,结合盐碱地改良技术,如种植耐盐作物或施用有机改良剂,以生物措施辅助排水工程,逐步降低土壤盐碱化风险。推动农民参与式管理,通过培训提升其对盐渍化防治的认知,引导其采用节水灌溉和合理施肥,从源头减少盐分输入。完善灌区生态补偿机制,鼓励排水系统的绿色升级,例如利用排水沟构建湿地生态系统,实现盐分降解与生物多样性保护的双重效益。

5.推进灌区生态护坡建设,减少水土流失风险

生态护坡利用植被恢复、土壤固定和生物工程技术的综合应用,能够有效增强坡面的抗侵蚀能力,兼顾生态效益与工程稳定性,生态护坡采用根系发达的草本植物、灌木或乔木进行立体绿化,不仅能够减缓地表径流速度,还能利用植物根系网络固结土壤,显著降低坡面冲刷风险。生态护坡的建设注重与周边自然环境的协调,利用模拟自然植被群落结构,形成多层次的防护体系,既提升了灌区景观价值,又为野生动植物提供了栖息地。生态护坡建设是灌区水资源管理与生态保护协同推进的典型实践,核心优势在于将水土保持功能与生态系统服务价值有机结合,利用增强土壤入渗能力间接补充地下水,减少泥沙入库对水库寿命的影响。管理上建立覆盖设计、施工、养护全周期的技术标准,尤其要重视后期植被管护,避免因干旱或人为破坏导致防护效能下降。引入生态补偿机制,鼓励周边社区参与护坡植被维护,既降低管理成本,又能提升公众环保意识,生态护坡的建设还应与灌区面源污染治理统筹规划,利用植物对氮磷等养分的吸收作用,形成水陆交错带的过滤屏障。

结语:

中型水库灌区的建设管理与可持续发展是一项系统性工程,涉及水资源利用、工程技术、政策机制和生态保护等多方面因素,面对当前挑战,进一步结合科技创新与管理优化,推动灌区向高效节水、生态友好、智能管理的方向发展。利用多方协作与长期规划,中型水库灌区有望在保障农业生产的同时,实现与自然环境的和谐共生,为乡村振兴和生态文明建设提供坚实支撑。

参考文献:

[1]刘宏路. 基于数字孪生技术的水库及灌区信息化建设分析 [J]. 水上安全, 2024, (19): 47-49.

[2]马宏伟. 数字孪生技术在水库大坝及灌区信息化建设中的应用 [J].现代工业经济和信息化, 2023, 13 (01): 163-165.