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..页脚.大型灌区节水改造标准体系研究报告1项目研究背景1.1我国大型灌区节水改造概况1.1.1我国灌溉发展概要1.1.2大型灌区的地位与作用大型灌区是一个包含社会、环境及灌溉区域内的所有活动的集合体。大型灌区内各项活动不仅涉及到“三农”问题,还涉及区域经济发展、社会和谐稳定、生态环境改善等问题,可以说大型灌区不仅是重要的农业基础设施,也是国民经济的基础设施。1.大型灌区是国家粮、棉、油生产的重要基地我国的气候条件与水资源状况决定了灌溉在粮食生产中的重要地位,灌溉耕地的粮食生产能力是非灌溉耕地的2倍以上。目前我国有大型灌区(30万亩以上)434处,中型灌区(1~30万亩)7383处,大型灌区现状有效灌溉面积约占全国耕地面积的1/4,生产的粮食占全国总量的1/2左右。其中,大型灌区现状有效灌溉面积占全国耕地面积的1/8,生产的粮食却占全国总量的1/4以上,农业生产总值占全国的1/3以上。陕西省大型灌区灌溉面积占全省耕地面积的28.5%,生产的粮食产量占全省总产的53.8%,生产经济作物占到全省总产的80%以上。大型灌区是规模化农业生产和国家粮、棉、油生产的重要基地,为国家粮食安全提供了基础保障。2.大型灌区是农村经济社会发展与农民增收的基础保障调研中了解到,大型灌区内的农村经济和农民收入普遍好于非灌区,有的高出1倍以上;山西省夹马口灌区农民人均收入由1998年的2774元增加到2006年的6636元,是运城市同期农民人均纯收入的2倍多,扣除物价上涨因素,年灌溉增产值平均增加35%。甘肃省景电灌区不仅为农业生产提供了基础支撑,而且解决了灌区40万人、100多万头牲畜的饮水问题,景电灌区已成为景泰县政治、经济、文化的中心。大型灌区发展促进了当地农民脱贫致富、社会和谐稳定。3.大型灌区是当地经济社会发展的关键支撑目前,随着灌区内经济社会发展、小城镇建设以及人口增加,有的灌区已由单一为农田灌溉服务转变以灌溉服务为主并兼顾为企业、城市生活、生态供水等多元化的服务。据统计,大型灌区除了向农业灌溉供水外,灌区还提供了1/7以上的工业和城市生活用水。山西省霍泉灌区除了灌溉供水外,还承担向山西省焦化集团和当地工业供水,是灌区内经济社会发展的重要供水保障。4.大型灌区是区域生态环境改善的重要载体大型灌区是农业生产活动与人类活动最为活跃与频繁的地区,由于水资源条件较好,也是陆地生态系统相对良好区域。灌区的用水行为、工程设施状况直接影响到水资源合理配置和区域水循环变化,进而影响到生态环境变化。甘肃兴电灌区紧靠腾格里沙漠,灌溉通水后,彻底消除了灌区内的沙漠化现象,沿腾格里沙漠边缘发展了近32万亩灌溉地,灌区新植树100多万株,种草5000多亩,累计保存林业面积达36500亩,有效遏制了腾格里沙漠南侵。许多大型灌区坚持将灌区配套节水改造与生态环境的改善统一规划,统一实施,山、水、田、林、路综合整治,美化了城乡人居环境。1.1.3灌区节水改造的目标、任务、进展情况十多年来,国家利用国债资金启动了大型灌区续建配套与节水改造。灌区工程状况有所改善,管理得到加强,提高了灌溉用水效率与效益,缓解了水资源供需矛盾。1.工程改造截止2007年,调研的8个省区已开展节水改造的大型灌区124处,占规划改造总数的86%,已安排投资87.03亿元;利用国家农业综合开发资金已开展节水改造的重点中型灌区49处,占12.8%,已安排资金10.19亿元。调研了解到,在工程改造中,各灌区加强领导,认真执行水利基本建设程序,贯彻项目法人责任制、招标投标制、建设监理制,严格合同管理。利用有限的资金优先解决严重渗漏渠道的防渗、病险工程、“卡脖子”工程和建筑物配套等影响灌溉效益发挥的关键问题。同时,积极进行大型灌区信息化试点建设,本着科学规划、分步实施、因地制宜、先进适用、高效可靠的原则,开展了数据采集、闸门远程控制、水情遥测与用水量测、灌溉用水管理、水务公开等为重点内容的灌区信息化建设,提高了灌区工程安全运行能力和现代化管理水平。许多灌区结合工程实际,在节水改造中积极推广应用新材料、新技术、新工艺。陕西省宝鸡峡灌区在韦水倒虹除险改建项目中,引进省内首例管道底部90°范围大曲面粘钢补强、“一锚两粘”(自锁锚杆、粘钢、粘碳纤维布)、钢管埋弧自动焊接、无声爆破等新工艺,加快了施工进度,节约了工程投资。2.管理改革在灌区工程配套与节水改造的同时,各灌区积极推进灌区管理体制改革。(1)积极开展灌区管理单位体制改革。调研的省区均出台了管理体制改革具体实施意见,完成了灌区管理单位改革实施方案,部分已得到当地政府审批。甘肃省129个灌区的改革方案已经当地政府批准实施,占大型灌区总数的71.3%。陕西省已有121家灌区管理单位改革方案得到批复,占应改革单位的51%,落实管理和维修养护经费4181.5万元,占应落实费用的31.9%。同时,各灌区以水管体制改革为契机,积极推进人事、劳动、工资等内部管理体制改革,取得了初步效果。甘肃景电灌区将三级管理改革为二级管理,科级机构由94个减少为45个,减少了48%,机关人员减少了20.4%。(2)结合实际情况,不断完善水价制度和水费计收制度。调研的灌区结合实际情况,对水价进行了成本核算,并调整了水价,同时积极探索水费管理办法,加强用水计量和计收管理,实施公开透明的“阳光工程”,得到了用水户的普遍拥护。山西夹马口灌区量水设施涵盖了所有斗口,在各个供水点设立透明栏、流量查对栏、水价公布栏和举报电话等,实行流量、用水时间、水价公开,使灌区用水管理直接置于农户的监督之下。(3)推进用水户参与灌溉管理。调研中发现,各灌区根据实际情况,出台管理办法、组织章程等规范性文件,推动用水户协会等群众用水合作组织建设;有些省份水利部门与民政部门联合下发了关于加强农民用水户协会审查登记的文件,规范协会建设。截止2006年底,甘肃省已成立农民用水户协会1768个,在民政部门登记注册的占51.9%,农民用水户协会工作人员11868人,管理灌溉面积748.8万亩。农民用水户参与灌溉管理的建设与推广,基本解决了长期以来田间工程建设与管理主体“缺位”和“错位”问题,水费征收及灌区末级渠道工程的管理维护得到了加强。3.取得成效通过灌区节水改造与管理改革,取得明显成效,主要体现在以下几个方面。(1)灌区工程设施初步改善,提高了灌排保证程度和抗御旱涝灾害的能力。四川省大型灌区节水改造项目实施区,渠道输水能力和输水效率显著提高,平均灌水周期从38天缩短为33天,增强了抗御极端旱灾能力。2006年四川省遭受了80年一遇的特大干旱,大型灌区共提供抗旱水量27.35亿m3,使925万亩水稻免受干旱影响,减少粮食损失109.2万t。陕西省宝鸡峡灌区节水改造后,年减少工程维护费132.5万元,旱灾损失值下降了56.9%,险工险段工程事故损失下降了59.7%。(2)灌区农业生产条件有所好转,提高了灌区农业综合生产能力,促进了农民增产增收。河北省大型灌区节水改造后新增灌溉面积21.14万亩,恢复和改善灌溉面积227.27万亩,年增粮食生产能力约2.62亿kg。山西省通过实施节水改造,新增和改善灌溉面积120多万亩,根据省统计资料,与旱地相比,新增和改善灌溉面积平均粮食亩产量由60kg提高到350kg,棉花由40kg提高到110kg、苹果由1500kg斤提高到2500kg,有效促进了灌区农民增产增收。甘肃兴电灌区节水改造后,洋芋由原来只能灌1次水,到目前可灌2~3次水,地膜洋芋亩产可达2500kg(3)灌溉用水效率明显提高,一定程度上缓解了水资源供需矛盾。灌区渠道、渠系建筑物和一些控制性工程得到改善,减少了渠道渗漏损失与跑冒滴漏损失,提高了渠系水利用效率和灌溉用水效率。同时,泵站灌区还提高了节能效益。据2005年大型灌区评估结果,2004年与1998年相比,实施节水改造的灌区新增节水能力73.9亿m3,其中,30.1%用于生态环境,16.1%用于城市与工业供水。黑龙江省大型灌区节水改造后,骨干工程配套率平均提高10%,灌溉水利用系数达到0.45,其中兴凯湖灌区灌溉定额由1100多m3/亩降至685m3(4)节水改造的社会效益与生态效益突出。甘肃省白银市通过大型灌区改造,在腾格里沙漠南缘的戈壁荒漠上形成了4000km2的绿洲,有效阻止了沙漠南移。黑龙江省江东灌区通过节水改造修建翁海排干,2001年至2004年共为扎龙湿地补水3.5亿m3,初步缓解了核心区的严重缺水问题,保护区内丹顶鹤的生存和繁衍环境得到了有效改善。(5)信息化建设提高了劳动生产率与灌排服务质量。部分信息化建设试点灌区管理信息系统建成应用,为灌区水资源优化配置、供水安全、计划用水与节约用水、提高水费计收公开透明度和回收率提供了基础条件,明显提升了管理效率与管理水平。甘肃兴电灌区信息管理系统运行后,泵站安全运行率提高2个百分点,每年少耗电792KWh,运行管理人员由15人减至12人。黑龙江龙凤山灌区采集水情信息的时间由3~4小时缩短到1分钟以内,提高了用水管理与优化配置能力,同时,利用灌区网站向群众宣传科学用水,提供管理信息,实现了灌区政务公开。山西夹马口灌区建立水费公开和水费查询系统,用水户可以随时查验用水和交费情况,农民用上“放心水、明白水”,亩次用水量由以前的71m3降低到58m1.2我国大型灌区节水改造与存在的主要问题1998年以来,通过节水改造与管理改革,灌区工程与灌区管理得到改善与加强,但一些制约灌区发展的关键问题尚未解决,实现灌区可持续发展还面临许多困难。(一)灌区基础设施薄弱的状况并未根本改变1、灌区工程设施老化失修严重,灌溉效益衰减。我国大型灌区大多建于上世纪五、六十年代,限于当时的历史条件,许多工程设计标准低,配套程度差,加上建成后管护经费不足,老化失修严重。10多年来,大型骨干工程配套与节水改造使部分灌区基础设施得到一定程度改善,但由于历史欠账多,资金投入少而分散,灌区骨干工程老化失修、功能衰减的状况并未得到根本扭转,田间工程不配套和老化破损问题更加严重。初步分析,目前全国仅有1/4左右的大型灌区基本解决了病险和“卡脖子”问题,大部分大型灌区不仅病险和“卡脖子”问题没有解决,而且配套不全和渠道严重渗漏问题依然存在,中型灌区工程状况更加不容乐观。调研中了解到,黑龙江省灌区渠首工程共有379处,大多数是“大跃进”时期建设,部分灌区渠首工程是日伪时期建设,标准低、质量差,目前完成改造110处,仅占需要改造的29%。河南省共有万亩以上中型灌区210处,目前大部分灌区渠道完好率仅为50%~70%,甚至有的灌区渠系全部损坏;建筑物完好率为35%~65%,部分灌区的完好率仅为5%。河北省沙河市朱南庄灌区建于1978年,骨干工程完好率只有40%;田间工程配套率仅30%,工程完好率为60%,实际灌溉面积急剧减少到目前的不足3万亩,仅占原设计灌溉面积的21.7%。2、与大型灌区老化失修、破损严重状况相对应的是灌区续建配套与节水改造投入不足。初步了解,截止2007,年国家启动了376个大型灌区续建配套与节水改造,共安排大型灌区续建配套与节水改造投资233亿元,占规划骨干工程投资的17.9%。调研的8个省区已开展节水改造的大型灌区124处,已安排投资87.03亿元,占骨干工程规划投资的19.5%。与改造需求差距很大。重点中型灌区(5~30万亩)的节水改造依靠农业综合开发项目投入,规划“十一五”后需要改造灌区1405处,目前中央每年投入资金约2亿元左右,仅能安排30多个灌区改造项目,调研的10个省区已开展节水改造的重点中型灌区49处,占应改造总数的12.8%,已安排资金10.19亿元,占其规划投资的12.1%,改造任务艰巨。同时,大型灌区田间工程、1~5万亩的中型灌区改造,尚缺乏稳定的投入渠道,与实际需要相比缺口更大。尽管中央1号文件多次要求,不断加大灌区节水改造投入力度,但近年的节水改造实际投入水平基本没有变化,按目前的改造进度,需要六、七十年才能完成大型灌区和重点中型灌区节水改造规划任务。3、地方配套资金到位差普遍存在。调研中了解到,内蒙古自治区地方应配套资金3.795亿元,实际落实到位率仅11.2%。河北省石津灌区自1997年以来节水改造项目地方应配套资金累计为10427万元,实际到位率只有38%。地方配套资金到位差的主要原因是大多数灌区所在的市(县)多为农业市(县),地方财政多为吃饭财政,加之目前很多中央补助地方的建设项目都有地方配套的要求,造成有限的地方财力在配套上捉襟见肘、资金筹措困难。(二)推进灌区管理改革面临诸多“瓶颈”1、“两费”落实不理想,减员增效与就业安置矛盾等问题制约了体制改革向前推进。甘肃省71.3%的灌区改革方案已经当地政府批准实施,但目前公益性人员经费落实11.1%;维修养护经费仅落实5.5%;河南省韩董庄灌区虽然完成了改革实施方案,但由于地方财政困难而未能得到落实。“两费”落实不理想主要原因是一些经济欠发达地区财政承受能力有限,另外,有些地方政府重视不够,对灌区的公益性定位认识不足,对需要增加事业编制和财政支出不支持,影响了管理体制改革顺利推进。还有一些灌区的管理单位主要为灌溉服务,但过去已经转为企业,重新变更为准公益性单位难度很大,遇到政策障碍。另外,鉴于目前社会就业压力大,改革后精简下来的人员不能完全推向社会,强制下岗会给社会带来不稳定因素,而在灌区内部完全安置又存在困难,减员增效与就业安置矛盾突出。2、现状灌区财经政策与农业节水的要求不协调。目前,许多灌区执行自收自支的财经政策,水费收入是大型灌区维持正常运行的主要经费来源,而绝大部分灌区主要为农业灌溉服务,节水后水费收入随供水量的减少而减少,而且灌区为节水还要付出一定的人力、物力和财力,节水的社会要求与灌区管理单位的直接利益不协调,影响其节水的积极性。另外,有些灌区同时承担城市、工业和生活等部门供水任务,在来水量有限的情况下,受利益驱动,有时会挤占灌溉用水。3、推进水价改革面临“两难”局面。一方面由于执行水价达不到供水成本,并面临“三涨一不涨”的困境,即提水电价涨、人员工资涨、运行成本涨,而水价维持不涨,而且水费收入受年际降水丰枯的影响波动较大,灌区管理单位承担的防洪、排涝、生态保护等公益性支出得不到合理补偿,使灌区工程设施不能正常维护管理,工程效益衰减,影响灌区良性发展,需要按补偿成本的原则合理调整灌溉水价。目前全国大型灌区执行水价只达到成本水价的50%左右。本次调研的内蒙镫口灌区管理局测算,2003~2005年三年累计亏损1253万元,在座谈时了解到,该管理局的职工已经两个月没发工资,困难状况可想而知。另一方面,受粮食生产效益低、农民对水价承受能力有限以及目前国家实行的惠农政策等因素制约,提高灌溉水价面临很大困难。4、一些灌区推进用水户协会参与管理面临困难。主要体现在以下三个方面:一是一些灌区管理单位对用水户协会的作用认识不够,如有的灌区虽建立了用水户协会,但管理站与村或联户共同管理用水仍是其主要管理模式。二是灌区田间工程标准低、配套差、老化破损严重,维修管理经费需求大,再加上农民“一事一议”组织困难,用水户协会缺乏能力筹集资金用于改善工程条件,制约了协会的工程管理与用水管理能力。三是用水户协会缺乏足够的运行经费支持,人员待遇低,而近年社会上农民用工报酬的增加对协会工作人员的稳定性带来冲击,削弱了协会的管理与可持续发展。(三)占用灌溉水源和灌排设施得不到合理补偿调研中发现,由于灌区内城市与工业用水占用、上游条件变化以及水污染的影响,灌溉用水保障受到不同程度的威胁。同时,随着社会经济发展与城镇扩大,灌区不少灌排设施被占用。尽管水利部、财政部、国家发改委于1995年11月联合发布了《占用农业灌溉水源及灌排工程设施补偿办法》,但由于地方没有及时出台配套实施细则,具体补偿标准和补偿办法不够明确,另外该办法年代较长,有些条款适应性发生变化,给灌区的实际操作带来了困难,无法获得合理赔偿。“十五”期间,四川省仅中型灌区被占用的灌溉面积就达60万亩。陕西省统计,全省大型灌区自上世纪90年代以来,随着经济社会的快速发展,城市扩大、铁路、公路等交通设施及工业园区、农村宅基地等共占地86万亩,其中绝大多数为灌区内的灌溉面积。(四)灌区民主管理体制有待健全随着社会经济变化以及农村体制的变革,灌区管理委员会与灌区代表大会制度也发生了变化。目前,有的灌区管理委员会赋予符合新时期的职责,仍在发挥着重要作用,而有的灌区已经名存实亡。调研中了解到,甘肃兴电灌区建立了灌区管理委员会、管理局、用水者协会三者相辅相成的管理体制,灌区管理委员是灌区发展的宏观指导与决策者,灌区管理局是灌区管理的具体执行者,用水户协会是灌区末级渠道的管理者,参与灌溉管理,这一体制很好地促进了灌区管理与发展。陕西省部分灌区干部对如何正确处理灌区专管机构与地方政府有关部门、农民群管组织的关系,以及骨干工程与田间工程的关系感到困惑。灌区管理机构愈来愈重视工程技术专业管理,弱化了灌区本应有的、并且历史上一直是十分紧密的与县、乡地方政府和农村村民自治组织的天然有机联系,造成田间工程管理和农田灌溉工作的被动。湑惠渠灌区管理局局长称,现在灌区80%的人、80%的精力都用在收缴水费上,仍然收不齐,如果整顿并重新发挥灌区管委会和灌区代表大会的作用,许多问题也许就很好解决。内蒙古自治区部分灌区建议,灌区管委会和代表大会应作为灌区专管机构和群管组织加强沟通、共同议事、调解用水矛盾、搞好监督服务、促进灌区和谐发展的协商机构,不应是管理的决策和权力机构。如何建立适合于当前灌区管理需要的民主管理体制,有效协调灌区利益相关者的关系,促进灌区良性发展,需要合理的制度设计与政策支持。1.3大型灌区节水改造标准体系在我国大型灌区建设和运行管理中的作用和重要性1.4课题的目的、意义2研究目标及技术路线2.1研究目标通过本课题的研究,在总结国内外实践经验与研究成果的基础上,建立系统、全面的涵盖工程、管理、水土资源、生态环境等方面的,并符合新时期要求、适合中国实际的大型灌区节水改造标准体系,提高灌区节水改造的技术水平,发挥灌区在经济建设、水资源节约、生态安全等方面的大型灌区节水改造标准。2.2技术路线本项目的研究工作主要围绕灌区节水改造展开,构建节水改造标准体系。课题将采用通过总结和借鉴国内外已有相关技术标准、现有规划、相关研究成果等,结合我国灌区的特点和灌溉用水管理的实际情况,按照“确定研究目标—>收集、整理、分析相关资料—>构建节水改造标准体系—>技术体系集成”的总体思路,通过采用点与面相结合,微观研究与宏观分析评价相结合,专家咨询与典型灌区实证相结合的技术路线,进行大型灌区节水改造标准体系研究。将在系统总结、吸收、消化国内外已有研究成果的基础上,针对当前灌区节水改造面临的实际问题开展较为深入的探索研究,为研究确定节水改造标准体系提供坚实的理论基础;以有关基础理论研究成果为指导,以满足生产实际广泛应用为目标,建立具有科学性、合理性、全面性、实用性和可操作性的标准体系。详细的技术路线见下图。研究目标研究目标收集有关节水改造方面的资料梳理国内技术标准进行分类汇总构建《大型灌区节水改造标准体系》结论及建议完成大型灌区节水改造标准体系研究报告研究有关成果和实验经验规范、规程等进行研究研究借鉴国外技术标准有关行政法规、项目管理要求研究典型灌区的节水改造规划分析灌区改造标准的特点、确定灌区改造标准的体系结构课题技术路线框图3灌区节水改造标准国内外状况3.1国内灌区节水改造标准状况3.1.1灌区节水改造标准概述目前,我国专门以“灌区”为对象的技术标准较少,围绕灌区建设中的工程技术、灌水技术、排水技术和管理技术主要执行国家标准《灌溉与排水工程设计规范》(GB50288-99)、《节水灌溉工程技术规范》(GB/T50363-2006)和水利行业标准《灌溉与排水工程技术管理规程》(SL/T246-1999)这些标准虽然不以“灌区”冠名,但包括了灌区建设所涉及的工程等级划分,设计标准,总体设计,蓄水、引水和提水工程,灌溉输配水系统,排水系统,田间工程,灌排建筑物,喷灌和微灌系统,环境监测与保护、附属工程以及节水改造等主要方面。上述标准主要是规范了灌区设计和管理方面的内容,涉及灌区规划和改造的内容很少,而且重点主要放在新建灌区上。由于现有灌区进行节水工程改造与新建灌区有较大差别,为了适应近年来大型灌区续建配套和节水改造的工作需要,针对现有灌区工程技术特点,补充相关标准,编制完成了《大型灌区技术改造规程》成为我国第一部以“灌区”为名称的技术标准,从而使我国灌区标准体系更加完整和方便应用。这几项标准比较全面覆盖了灌区节水改造中的灌溉与排水工程规划、设计、管理的各个方面。在工程规划、设计上,除不包括结构计算外,既有将灌溉排水系统作为一个整体的总体规划、设计,也有灌溉工程枢纽和单项灌排建筑物设计;既包括了水源工程、输配水渠道、排水沟和畦灌、沟灌等常规设计内容,也包括了渠道防渗、管道输水和喷灌、微灌等节水新技术;既对灌区环境保护设计提出了要求,也对逐步衫现灌区现代化管理所必须设置的附属工程设施做出了规定。在工程技术管理方面包括了灌区灌溉与排水工程技术管理的各个方面,目前已成为灌区节水技术改造工主要专业规范文件。3.1.2与灌区节水改造相关的分类标准分析(1)综合类标准涉及灌区的综合技术类的标准有《农田水利技术术语》、《水质监测规范》、《泵站、机井、喷灌和滴灌和工程术语》、《水利水电工程技术术语》、《地表水资源质量标准》、《生活饮用水水源水质标准》等14项(见表3—1),其中《农村水利技术术语》和《泵站、机井、喷灌和滴灌工程术语》为农村水利专有标准,而其它12项标准为应该遵守或参照的标准。(2)泵站与机井现行泵站及机井标准共10项,其中泵站8项,机井2项(见表3-2)。在泵站标准中,标准编制完成进入报批程序2项。机井标准中,较新颁布的标准为《机井技术规范》(SL256-2000),现状泵站与机井标准总体上存在的主要问题是:泵站标准分得过细,例如施工、安装、验收,技术管理和改造等标准可以合并成一个整体系统;国家标准《泵站设计规范》(GB/T50265),在特征水位的组合及特征扬程、泵站分等指标、进水流道进口淹没深度、泵站水锤及其防护、电气、泵站水力监测方法等方面应该补充和完善其技术规定。(3)灌溉技术灌溉是灌区生产建设中最重要的内容,也是技术发展较为成熟的领域,已形成了比较完整的标准体系。灌溉综合灌溉综合类标准颁布实施的有8项,为了适应新的发展需要,促进节水灌溉技术的迅速发展,已经立项和正在编制《灌溉用水定额》、《节水灌溉工程项目前期报告编写规程》等12项技术标准(见表2—3)。②渠道防渗渠道防渗是灌区节水改造的重要工程建设内容《渠道防渗工程技术规范》见表3—4,对我国建好管好渠道防渗工程,起到了积极的促进和指导作用。但随着节水灌溉发展和渠道防渗技术与材料的不断创新,施工管理(特别是小型渠道)和运行管理方面的规定较粗;缺少渠道防渗适用性标准等内容,特别是国家启动大型灌区续建配套节水技术改造以及农业综合开发水利骨干工程建设以来,渠系工程建设中防冻胀问题引起很大关注,尤其北方地区在工程建设实践中,在技术、材料等方面进行了革新与改造。同时现行的有关渠道防渗标准中,缺少渠道防渗施工机械方面的规程和规范,还不够完善。③低压管道输水灌溉由于成本低,节水增效显著,低压管道输水灌溉应用面积仅次于渠道防渗技术,发展较为成熟,目前,《低压管道输水灌溉工程技术规范》(井灌部分)》(SL/T153—95)等4项低压管道输水灌溉的标准已实施(见表3—5)。现状低压管灌标准存在以下主要问题是现有国标和行业标准均较少,以仅限于田间部分低压输水的工作压力范围之内,不能满足灌区特别大灌区、大管径、长距离、高压力时输水灌溉的需求;今后大灌区相当部分“渠道输水灌溉”、将改造为管道输水灌溉等节水灌溉方式,输水工作压力扩大到中、高压,应补充完善相关标准。④喷灌我国现行喷灌标准主要包括喷灌工程规划、设计、施工技术要求,运行管理规程、喷灌用设备设计规范、试验方法和技术条件等,内容较全面系统。⑤地面灌溉地面灌溉技术是我国灌区采用的主要灌溉方式。目前我国有关地面灌溉的标准只是分散在《低压管道输水灌溉工程技术规范(井灌区部分)》(SL/T153-95),《节水灌溉技术规范》(SL207-98),《灌溉与排水工程设计规范》(GB50288-99),现行标准中,沟灌采用土壤透水性、沟长、沟底比降、入沟流量作为指标。畦灌采用土壤透水性、畦长、畦田比降、单宽流量。格田:地形、格田长度、格田宽度、田面高差作为指标。但现行的标准中,地面灌溉没有形成一个从水源到田间,从规划、设计、施工到竣工验收的工程技术体系标准,只是规定了田间灌水的一些技术要求,而且技术指标要求的程度很不统一,覆盖面比较窄,对目前已大面积应用的方田灌溉、储水灌溉、覆膜灌溉以及先进的节水地面灌溉技术如长畦分段灌、隔沟灌、间歇灌、水平畦灌和水稻控制灌溉等没有给出相应指标,使得许多灌区的地面灌溉无标准可循。(4)排水目前用于农田排水工程技术标准和灌溉合在一起构成一体化综合标准有4项相关农田排水的其它标准有16项(见表2—7)。3.2国内外灌区节水改造标准概要3.2.1灌区节水改造标准国外没有冠名为“灌区”的标准,但通过与灌区相关的标准或指南、手册和教科书等形式,将灌区的技术要求推荐给灌溉工程设计和管理的用户,如联合国粮食及农业组织先后编辑出版了一系列与灌区建设和管理有关的灌溉及排水丛书,推荐有关灌区的标准及技术要求。《美国国家灌溉工程手册》,通过手册的形式推荐,该手册包括:土壤—植物—水关系,灌溉需水量,农田灌溉系统的规划等有关灌区规划设计等涉及有关灌区标准的内容。前苏联在《土壤改良系统和建筑物》标准中分为:总则,灌溉系统,排水系统,灌溉网和排水网上的建筑物,泵站,防护堤,土壤改良土地农业利用的施工准备,自然环境保护等部分,覆盖了灌区中的灌溉与排水工程设计和环境保护的各个方面,系统性较强,应用方便。日本对灌区的技术要求主要反映在《土地改良工程规划设计规范》中,该规范涉及灌区工程设计的各个方面,形成了标准体系,是一部作为日本灌溉排水工程的是一部综合性标准和基本技术规范。3.2.2国外有关灌区标准的特点:(1)建立标准体系:将有关的灌区工程设计的内容归入一个标准体系内,不但系统性强,而且方便于应用和管理。由基本要求和技术的适用范围及技术要素三部分构成。一般将基本要求、工程技术形式与适用范围这二部分与技术要素部分在标准体系中明显分开。如前苏联标准将基本要求和形式及适用范围放在正文中,而将主要技术要素放在附录中。日本标准更将标准分为两个文本,一个是“规范书”,一个是“技术书”,“规范书”是阐述标准的基本要求和工程技术形式及适用范围,“技术书”是给出标准的技术要素、设计方法。基本要求和技术的适用范围,一般属强制规定,对于技术要素只是推荐供选择,因此摆在次要地位。(2)标准大多是参考性或推荐性标准:如《土壤改良系统和建筑物》前苏联给出的技术指标全部是推荐性或参考性指标,日本标准在《技术书》中给出的采用的技术、材料等内容,并说明了采用这些技术和材料的各种规划设计方法及计算例等,是可以根据地区特点和现场条件选用,也属推荐性或参考性指标。联合国粮农组织和美国给出的灌区技术指标也都是推荐性指标。(3)注重于灌区的灌排方法和环境保护:在推荐采用的灌排方法上只对一些重大技术问题做出原则性的规定,定量的技术指标不多,还特别注重各种灌水方法的适用性,并且注意与先进的灌水设备相结合。如前苏联的灌溉系统的标准中,除列有常用的灌溉系统外,还包括有水稻灌溉系统、同步脉冲喷灌系统、土内灌溉系统、漓漫灌溉系统、污水灌溉系统。日本标准强调应用标准时应遵守的有关法令,特别在标准中列出了与执行该标准有关的主要法令和法律,给出了这些法令和法律的主要规定事项。在设计方法的应用上,安排有应用举例内容,给应用者做出示范。3.2.3主要国际组织和国家的灌区标准(1)联合国粮食及农业组织推荐的有关灌区标准联合国粮食及农业组织先后编辑出版了一系列与灌区建设和管理有关的灌溉及排水丛书,主要特点是:①涵盖了灌区设计、施工和管理各个方面,包括适用条件、设计方法、参数取值,灌排设备与材料、环境保护等。②丛书简明扼要,配有在量插图和表格,查找所需的技术、设备和适用条件以及设计参数很方便。③重视灌区的排水要求,将排水要求作为灌区建设和管理的一个重要部分。④采用这种丛书的形式,将联合国粮食及农业组织认可的有关灌溉与排水标准向成员国推荐,不采取强制标准形式,以便各国根据本国实际情况选用。(2)美国推荐的有关灌区标准全面涵盖美国有关灌区标准的是《美国国家灌溉工程手册》,反映出美国有关灌区标准的特点为:①重点放在基本资料收集、规划与设计,突出了基本参数的取值,给出相应的计算方法。②对灌溉与排水的形式、方法、设备的适用条件,选择依据规定得比较详细和具体。③重视反映先进的灌溉技术,详细给出喷灌、微灌和波涌灌等先进的灌溉技术在灌区中的应用条件、参数取值、计算方法。(3)前苏联的灌区标准《土壤改良系统和建筑物》是前苏联对灌区标准最全面地反映主要特点是:①该标准体系比较全面覆盖了灌区中的灌溉与排水工程设计和环境保护的各个方面,系统性较强,应用方便。②突出了灌区中的灌溉和排水系统,而且将灌区的灌溉系统、排水系统放在同等重要的地位,对灌溉系统和排水系统所涉及到的各种形式都做了详细规定,既可在灌区设计中把灌溉与排水作为一个整体来设计,也可分别作为一个独立系统设计。③在灌溉系统中将水稻灌溉系统、污水灌溉系统作为单独系统列出,并对自然环境保护提出了比较详细的要求。④把主要的参数取值表格放在正文后的附录中,突出正文的重要地位,使该法规排版比较紧凑。(4)日本的灌区标准《土地改良工程规划设计规范》是日本灌区的主要标准作为日本国的灌溉排水工程的基本技术规范,包含“旱田灌溉”,“管道工程设计”,“渠首工程设计”等部分。有关灌区标准的特点:①《土地改良工程规划设计规范》中分为“规范书”和“技术书”两部分,“规范书”中的规定,不论地区的特点和具体现场条件如何,所有设计应遵守的要求。“技术书”包括采用的技术、材料等内容,并说明了采用这些技术和材料的各种规划设计方法及算例等,可以根据地区特点和现场条件选用。②对“规范”中应遵循的原则规定得很详细和明确,并用三个层次来说明这些要求,即第一层次为“设计规范正文(事务次官公告)”系最基本的、规范性的要求;第二层次为“设计规范的实施细则(构造改善局长公告)”系具体的规定事项;第三层次“规范的说明(公告以外部分)”系上述两个层次规定的根据和解释,以使规范的使用者能更准确地理解这些规定和要求的根据和背景,便于应用这些规定时更加合理和技术上能更加提高。③强调应用“规范”时应遵守的有关法令,在“规范”中列出了与“规范”有关的主要法令和法律,给出了这些法领和法律的主要规定事项。④“规范”的“技术书”部分,安排有应用举例内容,给应用者做出示范,以便更为准确掌握“规范”推荐的设计计算方法。3.2.4灌区节水改造相关专业标准分析(1)泵站与机井标准国际标准组织和主要国家有关泵的技术标准数量较多,但有关泵站和机井方面的标准相对较少。对于灌溉排水中应用较为广泛的离心泵,其分为三类,分别制定有相应技术规范标准。英国BSI有关泵的标准部分采用国际标准(ISO)或欧洲标准(CEN),部分针对自身实际情况,自行制定有关标准。德国有关水泵的规范标准相对较为全面,有技术标准、安全要求、术语定义、试验检验,也有设计指南和泵站设计、建造、运行以及验收等方面的标准。日本泵站标准已有相对完整的体系,其包括术语、设计、性能测试、验收,并且分别对小型多级离心泵、深井电泵、深井潜水泵、浅井电泵、端吸离心泵等不同类型泵等作出了规范标准。美国对农业灌溉排水泵站的设计作出了具体规范和技术要求。(2)灌溉灌溉类标准较多,灌溉类标准按专业性质分为渠道防渗、低压管道输水、喷灌、微灌、地面灌溉、灌溉试验等6方面,其它不能归为这6方面的技术标准和灌溉类综合性技术标准归在灌溉综合技术类中和排水综合类内。①灌溉综合灌溉类标准主要侧重于灌溉设备及其测试、要求等,统一产品、设备技术标准,将“灌溉项目规划、设计和安装”、“灌溉技术”、“灌溉强度”分别作为大类,大类下分别编制术语汇编、现场数据收集导则、灌溉需水量导则、水资源导则、可行性和实施程序导则、灌溉设备导则等技术标准;大类下分别就局部灌溉系统、中心支轴和移动侧向系统等不同系统编制技术规范,内容详尽。如附表:渠道防渗国外单独针对渠道防渗制定的规范较少,美国于2004年发布了《混凝土滑模式渠道防渗》(ANST/ASAES289.2),指导该类渠道防渗的建设。(3)低压管道输水国际与国外有关低压管道输水灌溉的标准主要集中在管材、管道规格与特性、性能试验、配件与辅助设备等方面,ISO管道标准中,除了对于一般性管道做了规定外,还专门针对灌溉用铝管、灌溉设备(浮子阀、聚乙烯管塑料鞍座)等做出了规定。(4)喷灌ISO制定的喷灌标准主要集中于产品、设备技术条件与测试方法,根据设备与技术方法分类,并且非常详细,对于农业灌溉设备标准大类中,又分为喷枪、旋转式喷头、喷水器与喷管等多个子类,而在喷头方面,对术语定义、产品分类、水分分布特征及测试方法等专门制定标准,见表3—11。(5)地面灌溉发达国家目前已有比较成熟的地面灌溉技术规范与标准,但其普遍通过指南、手册和技术书籍等形式向灌溉用户推荐。地面灌溉标准构成特点:①系统性强,分类较细。国外地面灌溉标准虽然没有单独成为一个冠以“地面灌溉”的标准体系,而是单独纳入某个标准体系中,作为其中一部分,该部分系统性很强。如前苏联的地面灌溉标准根据旱作物灌溉与水稻灌溉的不同特点,分为地面灌溉系统和水稻灌溉系统,标准分得比较细,应用起来针对性强。②对各种地面灌溉方法覆盖面广、结构严密。联合国粮农组织将地面灌溉分为淹灌、畦灌、漫灌、垄灌、小沟灌;美国将地面灌溉分为坡式畦灌溉、水平畦灌溉、等高堤灌溉、等高渠灌溉、坡式沟灌溉、等高沟灌溉、水平沟灌溉、浅沟灌溉;前苏联将地面灌溉分为沟灌、畦灌、格田灌和水稻灌溉,基本覆盖了目前所有常用的地面灌溉方法。技术标准的结构较系统和严密。③注重各种地面灌水方法的适用性,并与先进的灌水设备相结合。如前苏联的地面灌溉系统的标准中,提到了配水应采用灌溉输水管、灌溉机械,并给出了移动式和固定式输水管以及移动式输水管中的软管和硬管的适用条件。在水稻灌溉系统的标准中,不但列出了灌溉板田的规格要求,而且还给出了确定水稻灌溉定额、灌溉水和泄水渠网、灌溉系统建筑物的技术要素和设计要求,成为一个完整的水稻灌溉标准体系。(6)农田排水国外农田排水标准系列构成的特点是:普遍侧重工程建设方面,重点是排水系统的设计与施工,综合与技术管理等只占较小的比重。德国农田排水的标准主要是《粘土排水管—尺寸、要求、检验》(DIN1180)和《排水—管道排水、非管道排水和地下土层改善调节土壤水分状况》,一般要求、规划、设计与绘图、实施和维护等专门制定技术标准,英国排水标准主要针对排水用管材、管件和有关装置制定。美国农业工程师协会有关农田排水的标准,将湿润地区和干旱半干旱地区的地下排水问题分开制定标准,农业明沟排水也编制了技术规范,主要涉及排水的设计、施工和维护等方面内容,指导全国的农田排水规划设计与施工。日本农林水产省构造改善局所制定的农田排水标准,包括工程规划设计规范、设计标准和规划指南等标准系列。前苏联土壤改良系统和建筑中有关农田排水方面的标准,包括灌溉土地和防治盐碱化的排水设计与计算等。3.3大型灌区标准体系与国外对比分析我国灌区标准与国外同类标准比较,其优势和差距是:3.3.1内容范围、总体水平我国的灌区标准,其内容范围和总体技术水平较高,在蓄水、引水和提水工程,灌溉输配水系统和灌排建筑物等方面的标准比国外标准的内容详细,在灌区工程技术管理方面更是先进于国外标准;在常规灌水方法上,沟灌与畦灌的规格要求,与国外要求相比,我国的技术标准更有利于高效用水。3.3.2标准体系建设我国灌区标准系统性还不够完整,在工程设计和管理方面的标准比较齐全,灌区规划方面的标准内容欠缺,不能全面反映我国对灌区规划、设计和管理这三大部分的要求。国外的灌区标准已单独成为一个标准体系,前苏联《土壤改良系统和建筑物》是最全面反映灌区工程设计的标准体系,这个标准由灌溉系统、排水系统、灌溉网和排水上的建筑物、泵站、防护堤、土壤改良土地农业利用的施工准备、自然环境保护等部分组成。但国外标准也是侧重在灌区的工程设计上,涉及灌区规划的内容很少,尤其在管理方面更欠缺。3.3.3标准系统性我国灌区灌溉技术的标准划分过粗,不系统。先进的地面灌溉技术尚无标准可循。水稻灌溉面积占到我国灌溉面一半以上,但在我国灌区的标准中,没有将水稻灌溉系统列入。我国灌区标准在一定程序上针对性不强,与现实需求存在一定差距。3.3.4农田排水我国农田排水标准的总体水平较先进,包含综合技术、工程建设、管理和材料与试验四大门类。具有重要的实用价值。但我国专用的和灌排结合的农田排水标准数量少。国外同类型的标准多偏重于工程建设方面,数量多,容量标准较大,内容划分较细,对实施当中的一些细则,规定得比较具体,其可操作性也就更强。对比起来,我国的排水标准内容上多原则性概括,具体可操作性不足。国外除了在规范、规程等标准外,其主管部门还组织有关单位还编制手册、指南等,作为已有标准延伸和扩充的辅具工具。3.4节水改造已取得实践经验和成果3.4.1节水改造技术标准在节水增产重点县和节水型井灌区节水灌溉发展中得到了广泛的应用在300个节水重点县建设、节水型井灌区建设以及节水增效示范项目建设中,严格项目前期工作审查和建后管理,明确要求规划设计与管理必须符合节水改造有关标准,统一了技术要求,提高技术水平,保证项目建设质量,发挥了工程效益,达到节水增效的目标。据统计,到2002年,我国按照农村水利标准改造和新发展的节水灌溉工程面积达到3亿亩,占我国总灌溉面积8.3亿亩的36.5%,其中渠道防渗节水灌溉面积约1.63亿亩,管道输水灌溉面积0.91亿亩,喷灌面积约0.4亿亩。微灌面积约0.066亿亩,获得了显著的节水增产效益。3.4.2大型灌区节水改造的应用中取得了显著效益据统计,到2002年度,我国已对247个大型灌区从规划、设计、施工到管理按照现行节水改造标准或相关标准进行了续建配套和节水改造。共衬砌干、支防渗渠道0.53万km以上,配套改造建筑物3.8万多座,新增、恢复灌溉面积2600多万亩,改善灌溉面积5800多万亩。项目实施后,全国共增加输水能力0.1324万m3/s,灌水周期平均缩短6天,渠系水利用率平均提高17%,全国共形成110亿m3的节水能力。从全国大型灌区续建配套和节水改造项目的实践来看,我国目前制定的节水改造相关标准具有一定的适用性和实用性。3.4.3提高了我国节水灌溉器材和设备的产品质量随着我国节水灌溉的大规模发展,许多企业按照节水改造相关标准中的器材、设备和试验标准,进行技术改造,实现标准化、通用化、系列化生产,显著提高了输水渠道防渗器材和设备、低压管道输水灌溉器材和设备、喷灌设备、微灌设备等初步形成了一种新兴产业。为降低成本、提高质量,参与市场竞争,节水灌溉器材和设备的质量和产业化水平。3.4.4节约农业用水,改善用水结构,生态环境得到了一定的保护节水改造标准的实施对农业用水量有了规范统一的要求,促进了农业用水量的下降。据测算,2000年与1995年相比,全国平均灌溉用水量从467m3/亩下降到439m3/亩,亩均减少28m3,是1981年到1995年的15年间减少总和的1倍。万元农业产值(含林牧渔)耗水量从1917m3下降到1591m从现行节水改造标准应用与实践来看,我国目前制定的节水改造标准基本符合我国现阶段的灌区节水改造的实际情况,有一定的适用性和实用性,在技术上反映了我国现阶段的先进技术水平,节水灌溉工程的设计、器材和设备的试验方法等已处于先进水平。3.5大型灌区节水改造标准存在问题3.5.1现行灌溉节水改造标准体系中的标准种类和数量偏少目前我国已发布节水改造标准,在种类上和数量上与实际要求相比偏少,不能全面覆盖灌区节水改造的各个领域,如涉及节水改造工程规划,节水改造建设等方面还欠缺,喷灌标准体系尚未完全含盖全部技术领域,仍存在一些空白,还应适当增加一些标准,如喷灌用塑料软管、喷灌用尼纶像胶软管、升降式喷头等材料设备等方面的规划和设计等都应加以补充。给统一和规范节水改造工程的规划、设计、施工和管理以及器材和设备的生产、供应和选择还带来一定的困难。3.5.2现行节水改造标准内容有一定局限性现行标准对一些关键性技术问题,规定比较原则可操作性不强。如我国目前地面灌溉面积占总灌溉面积的94.4%,覆盖全国大江南北,各地灌溉条件和采用的灌溉技术差别很大,现有技术标准具有很大的局限性,难以普遍应用。3.5.3同类标准交叉重复现行节水改造相关标准中,喷灌设备、微灌设备、输水管道等方面的标准交叉重复,有的在内容属重复编制或同一种产品在内容、技术要求、技术指标的取值、试验方法等方面不完全一致,给应用标准时带来困难。3.5.4标准中的技术指标的片面性现行节水改造技术标准没有体现,灌溉排水事业发展的直接载体—灌区成为制定标准的主体,使有关标准中采用的技术指标存在一定的片面性。又如现仅有的《低压管道输水灌溉工程技术规范(井灌区部分)》,仅能适用“井灌区”和“低压输水灌溉工程”范围,应用范围太窄,局限性太大。我国目前大多为渠灌区,随着节水改造项目的实施渠道输水灌溉改造为管道输水灌溉的面积加大,管道输水工作压力扩大到中、高压的工作压力范围,因此须修正相关标准的技术指标。3.5.5同类标准分得过细,系统性不强,使用不方便相关泵站标准分得过细,系统性不强,应将施工、安装、验收,技术管理和改造,清浑水模型验收,设计、雨水、污水,低扬程泵系列型谱、型式参数、技术条件等统一制定。4大型灌区节水改造标准选取的依据、指导思想、原则、目标4.1标准体系构建依据4.2标准体系构建的指导思想与原则4.2.1标准体系构建的指导思想4.2.2构建大型灌区节水改造标准体系的原则1.完整系统性原则指标体系中的指标要从各个侧面完整的反映节水改造后灌区的各项主要影响因素,全面、综合、系统地表达灌区节水改造内容。2.可比性原则统一指标对于所有灌区应具有相同地基准尺度,便于指标间相互比较和分析,尽量选取具有共性的指标。3.简洁性原则每一项指标的含义要明确具体,力求避免指标之间内容相互交叉和重复;在不影响指标系统性的原则下,尽量减少指标的数量。4.可操作性原则节水改造标准体系要切合灌区实际,具有可操作性。4.2.3大型灌区节水改造标准体系相关指标选取原则1.目的明确具有代表性通过指标能全面系统地反映评价对象地各个主要方面,为了相对简单,易于分析,指标数量不能等级太多,所以,选取的参数必须是具有极强代表性的主要指标。2.易于量化或准确确定考虑到指标体系的可操作性,应尽量选择容易量化的指标项,并且易于准确确定。对于不能量化的指标,要选择能够准确定性分级(分程度)的指标。3.数据易得切实可行评价指标是为项目管理、方案评价等质量管理服务的参数值,要易于通过调查、分析、试验、量测、统计等手段获得。4.具有区别能力、独立性强5.大型灌区节水改造标准体系研究大型灌区是我国农业的重要基础设施,也是发展区域经济,提高农民生活水平的基础条件,大型灌区续建配套节水改造任务既包括骨干工程又包括田间工程、配套工程,以及相应的节水灌溉技术和灌区管理,同时又是一项长期综合性的建设任务。统一大型灌区节水改造指标,建立标准体系,不但要体现我国大型灌区节水改造的内涵和特征,能较好地度量大型灌区节水改造期望目标实现的程度,而且还必须支持保障大型灌区节水改造规划、建设、管理良好的结合和可持续发展。由此在认真总结各地灌区续建配套与节水改造实践经验,广泛调研和征求意见的基础上,研究大型灌区节水改造指标体系。5.1体系框架结构设计思路与系统功能分析5.1.1体系框架结构设计思路大型灌区进行以节水增效为中心的续建配套与节水改造,是实现灌区水资源优化配置和高效利用,进一步改善农业生产条件,促进农业和农村经济持续稳定发展的重大举措。本项研究从“系统”角度出发,以统一灌区建设技术要求,提高工程建设质量和管理水平为目标,按照大型灌区节水改造技术活动的实施流程和灌区管理程序,以及改善经济社会环境的发展要求,围绕标准体系控制性技术环节,依据标准对象作用原理,确定大型灌区节水改造建设中标准的能功和作用。将大型灌区节水改造技术标准体系分成若干系统,每个系统又可根据需要分成若干分系统,每个分系统中包含若干项技术标准;按照每项标准放在同一层次,反映标准之间隶属关系特征,由此构成大型灌区节水改造标准体系平面结构框图。5.1.2系统功能分析本项目将保障大型灌区续建配套和节水改造两大任务作为标准体系研究的重点。大型灌区节水改造涉及面广,在节水改造工程建设管理过程中,包含的技术活动范围和体系控制性技术环节。是以水资源保护和高效利用目标为限制条件。综合考虑节水资源改造相关环节之间的逻辑关系、技术标准的均衡性、以及现有习惯分类等原则,大型灌区节水改造技术标准体系功能作用大体分为三大类。(1)综合信息类:考核灌区节水改造建设对规划等技术文件设计指标、水土资源利用节水能力经济社会指标的合理性、真实性、一致性的技术标准。(2)建设管理类:考核灌区节水改造工程建设和管理实践活动安全、质量、高效,具有约束性和指标性的技术标准。(3)建设效果类:确保投资经济、社会、生态环境安全的评价标准。表6—1大型灌区节水改造技术标准主要功能功能分类及控制环节主要指标对象标准作用综合信息类灌溉排水、;灌溉排水面积;节水效率灌溉制度合理程度等灌区节水改造建设总体效果,实现灌区水资源高效利用的节水目标。建设管理类(1)骨干渠(沟)系配套完好程度、机电设备完好配套程度、田间工程配套(2)灌区管理技术要求管理制度改革灌区节水改造工程建设和管理符合相关标准和技术要求,推广应用先进技术,提高工程建设质量,保障工程安全运行。建设效果类1)投资管理(2)经济评价(3)社会效益评价(4)环境影响评价(5)水土保持评价灌区节水改造工程投资、经济、社会、环境效益,符合相关标准,促进灌区节水增效双赢。5.1.3标准体系是在一定范围内的指标,按其内在联系形成的有机整体,由指标组成的系统。标准筛选:以大型灌区节水改造建设管理所需指标为重点,从节水改造发展任务对指标需求出发,坚持突出重点领域、兼顾一般条目,设置简洁明了,技术上具有可实现性,实施上具有可操作性,能与现行标准有效衔接,获取系统综合效益最佳的原则,进行标准需求分析,确定标准项目,形成标准体系,用以指导大型灌区节水改造工程建设和运行管理。同时关注体系框架与标准、体系框架分类之间标准项目数量以及内容要协调配套,按照图5—8标准体系研究流程,通过书面、会议、网络等多种形式,广泛征求主管部门、使用部门、专家等各方面意见与建议,对初步构建的指标体系,经多次反复进行修改、完善和优化调整,形成最终指标体系研究成果。大型灌区节水改造标准体系大型灌区节水改造标准体系标准需求分析国家及相关行业节水改造标准大型灌区节水改造标准初步筛选优化标准设置形成大型灌区节水改造标准体系图5—8大型灌区节水改造技术标准体系研究流程5.2体系框架构建5.2.1总体结构大型灌区节水改造标准体系是一个复杂的系统,各环节之间高度关联、相互影响,很难进行严格的界线划分,但它又是在一定范围内共性技术要求的集合,反映了灌区改造其标准间内在联系。本项研究依据灌区节水改造标准分类功能及其相互之间的支撑配套关系,遵循体系框架构建原则,以灌区节水改造建设标准为核心主体,综合信息和评价系统为支撑保障,构建灌区节水改造标准体系总体框架。基于大型灌区节水改造标准体系功能,体系框架设计以我国现有节水改造相关标准为依据,以子体系的技术实施流程为主线,按照大型灌区节水改造技术特点和标准内容,注意标准分体系结构平衡与协调配套。总体系分为三大块、设5个分体系。每一分体系又是一个涉及面广、关系错综复杂的系统,各系统之间标准相互依存支持。图5—1给出了大型灌区节水改造标准体系总体框架。图5—2反映大型灌区节水改造标准体系分级依存关系,设四层标准体系结构。一级分类,分解为5个分体系,24个子体系,子体系中又分若干标准。设计标准设计标准水土资源利用灌溉水利用率工程管理运行管理经营管理体制改革信息化(观察试验)水灌区管理与体制改革标准分体系骨干渠沟道骨干渠沟建筑物工程量田间工程渠首工程管道工量节水改造工程建设标准分体系综合信息标准分体系大型灌区节水改造指标体系骨干工程田间工程环境效益评价灌溉面积生产能力节水能力效果评价标准分体系综合信息标准部分节水工程项目建设与灌区管理核心技术标准部分投资、经济、社会、环境、评价标准部分经济效益评价社会效益评价建设投资分体系图5—1大型灌区节水改造标准体系分类框架大型灌区节水改造标准体系大型灌区节水改造标准体系建设投资分体系经济社会环境评价分体系灌区管理分体系工程建设分体系综合信息分体系3个子体系6个子体系5个子体系6个子体系2个子体系若干个标准若干个标准若干个标准若干个标准若干个标准4个分体系22个子体系若干个标准系列系图5—2指标体系总体结构5.2.2分体系框架结构设计根据分体系在大型灌区节水改造中承担的任务和作用,涉及的技术标准要求,提出分体系标准结构设计。(1)综合信息标准分体系:是大型灌区技术标准体系的基础支撑层,无论是标准技术内容设置,还是工程项目建设,都需要满足相关设计标准的需求,同时还要满足工程建设和实施必要的需求支撑。主要标准设置见图5—3。工程等级工程等级灌溉设计标准排涝及排渍模数排渍标准与排渍模数防洪标准灌排水质标准抗冻标准地震设计烈度灌溉规模灌溉制度种植结构需水量水土资源平衡灌溉水利用率渠系水利用率田间水利用率管道水利用率喷灌水利用率田间水利用系数灌溉水利用率水土资源利用标准大型灌区节水改造设计标准综合信息标准分体系图5—3综合信息标准分体系结构框架(2)工程建设分体系:是在明确综合信息支撑分体系标准的基础上,实施大型灌区续建配套节水改造,工程建设中所必须的技术要求,以保障灌区工程建设内容的完成和质量要求,达到高效、合理利用水资源,提高灌区综合效益之目的。主要标准设置见图5—4。灌区节水改造工程建设标准分体系灌区节水改造工程建设标准分体系骨干工程田间工程田间工程设计灌水技术灌溉工程布局工程量输配水系统渠首工程布局喷灌管灌地面灌喷灌渠道建筑物灌管道引水提水工程建设方案建筑物调整渠系调整总体布局图5—4灌区节水改造工程建设标准分体系框图(3)灌区管理标准分体系:灌区节水改造建设中,对灌区工程管理设施,灌区管理体制,运营机制改革以及管理组织机构等做出相应要求,以保障灌区节水改造后持续稳定地发挥效益。主要标准设置见图5—5。灌区管理灌区管理灌区管理运行管理组织管理与体制经营管理信息化(观察试验)体制改革运行机制组织管理图5—5灌区管理标准分体系框图(4)建设投资和标准分体系:为项目实施提供资金保障,在已批复的规划总投资基础上,较准确的确定工程建设投资,明确各项工程投资及投资计划。主要标准设置见图5—6。建设投资标准分体系建设投资标准分体系田间工程骨干工程投资估算估算依据和方法单位估算投资估算成果图5—6灌区建设投资标准分体系框图(5)经济、社会、环境评价指标:工程建设实施阶段或完成后,根据工程建设投资和项目发生的效益,运用相关经济、社会、环境评价有关规程,进行评价和后评价,保障节水改造工程建设的合理性。主要标准设置见图5—7。效果评价标准体系经济评价效果评价标准体系经济评价环境评价灌溉面积社会效益生产能力国民经济评价结论水土保持环境评价图5—7灌区建设效果评价标准分体系框图6.大型灌区节水改造标准主要指标的设置与量值研究大型灌区节水改造标准体系分类框架,只是给出了节水改造标准体系范围、控制环节及其之间的逻辑关系,是灌区节水改造标准体系总体展示。而每个环节和系统需要设置哪些标准是大型灌区节水改造指标体系研究的核心任务。涉及大型灌区节水改造的指标数量较多,本项研究本着力求完整、全面、系统又重点突出和可操作性的原则,按照科学性、先进性、合理性、实用性和易于量化的要求,结合我国目标大型灌区建设现状和节水改造区域特征,提出大型灌区续建配套与节水改造项目评估指标。按照大型灌区节水改造标准体系中综合信息(改造目标),工程建设、运行管理与体制改革、效益支持及建设投资五个分类22个子体系,构建指标层。正确筛选与界定指标是评价大型灌区节水改造工作的前提和基础。6.1指标分类与设置根据大型灌区节水及标准体系结构和主要生产建设流程,结合灌区工程建设现状,研究指标分为5大类。6.1.1综合信息该领域指标能综合反映大型灌区节水改造工程建设符合当地经济社会发展规划、水土资源开发利用规划以及制定的经济指标的合理程度。主要因素指标包括:设计标准、水土资源利用状况灌排系统调整布局状况、农田生产条件、灌溉水利用效率等。表6-1大型灌区续建配套与节水改造项目考核目标系统指标筛选表指标分类指标名称评价依据说明综合信息设计标准灌溉设计保证率《灌溉排水工程设计规范》(GB50288-99)应保证供水及时排涝标准与排涝模数满足作物种植结构调整需要排渍标准与排渍模数满足作物种植结构调整需要排水标准及地下水位控制水位上限涝渍盐碱化兼治区防洪标准《灌溉与排水工程设计规范》(GB50288-99《堤防工程设计规范》(GB50286)灌排渠沟及建筑物灌排水质标准农田灌溉水质标准》(GB5084),《灌溉—规范》(GB/T50286)污废水灌溉应符合GB/T50286资源利用灌溉面积实现率增(恢复)、改善,规划灌溉面积(分期)已批准的灌区节水改造规划水土资源平衡供灌溉水量、需水量、土地利用结构已批准的灌区节水改造规划灌排工程建设灌排系统总体布局符合规划程度的灌区节水改造规划农田生产条件生产结构合理性准的灌区节水改造规划种植结构调整灌溉制度合理性溉排水工程设计规范》(GB50288-99)已批准的灌区节水改造规划灌溉水利用率灌溉水利用系数增长率目实施后灌溉水利用系数,基准年灌溉水利用系数、规划灌溉水利用系数项目实施后灌溉水利用系数提高值与规划灌溉水利用系数增长值的百分比(%)渠系水利用系数增长率项目实施后渠系水利用系数、基准年渠系水利用系数、规划渠系水利用系数项目实施后渠系水利用系数提高值与规划渠系水利用系数提高值的百分比(%)6.1.2工程建设领域指标:该领域指标表征灌区骨干工程和田间工程续建配套与节水技术达到规划设计水平和安全运行的程度。主要因素指标包括骨干工程、田间工程配套和节水改造工程状况及节水技术应用程度。表6-2大型灌区节水改造工程建设系统考核指标筛选表指标分类指标名称评价依据说明工程建设系统渠首工程流量《灌溉排水工程设计规范》(GB50288-99)1m水位1m结构1m3/s及以上的渠道骨干渠沟骨干渠道续建改造率骨干渠道实际配改长度,骨干渠道规划配改长度1m骨干渠道防渗完成率骨干渠道完成防渗表面积,规划应防渗表面积1m渠道衬砌断面优化程度骨干排水沟配改率渠道建筑物配改数量,规划应配改建筑物数量1m3流量骨干渠道建筑物可用数量/骨干建筑物规划数量1m3骨干渠沟建筑物骨干渠道建筑物配改率骨干排水沟配改长度,骨干排水沟规划配改长度1m3骨干排水建筑物率排水建筑物已配改数量,规划应配以排水建筑物数量1m排水能力1m工程量骨干工程量完成率完成骨干工程量,骨干规划工程量工程量为土石方及砼量合计量水及信息化量水设施完善率实用量水设施数量,规划应设量水设施数量1m灌区信息化建设完成计划率完成信息化投资,计划信息化投资田间工程田间工程配套率工程配套面积,规划灌溉面积6.1.3运行管理与体制改革领域指标表征灌区管理与体制改革进展状况的主要指标有组织管理、运行管理、工程管理和经营管理以及体制改革,鉴以衡量灌区管理水平,促进灌区体制改革、建立良性运行机制。表6-3大型灌区节水改造工程运行管理领域考核指标筛选表指标分类指标名称评价依据说明灌区管理与体制改革系统制度建设管理制度完善专家评价用水管、工程管理、财务管理、人事管理等方面已建立的规章制度与应该建立的规章制度相比较来说的全面程度。水价改革灌溉水价到位率执行灌溉水价,灌溉成本水价灌溉水费实收率群管灌溉面积,有效灌溉面积(规划灌溉面积)群管面积达到规划面积60%为标准,大于60%二级权重满分,低于60%按比例扣减。灌区管理现有专管人员总数占定员核定人数比例灌区固定职工人数,标准定员人数用水户灌溉面积占有效灌溉面积百分比实收灌溉水费,应收灌溉水费6.1.4建设投资领域主要反映大型灌区节水改造骨干工程、田间工程建设投资力度和工程完成量与实现预期投资规模和工程量的差距,同时反映地方政府、群众对项目建设支持力度。表6-4大型灌区节水改造工程投资领域考核指标筛选表指标分类指标名称评价依据说明投资系统骨干工程骨干工程规划投资完成百分比完成投资额(包括配套资金与其它项目投资、规划总投资)骨干工程占总投资百分率骨干工程地方配套资金到位率完成地方投资额、地方应投资投劳折资占骨干地方应投资百分比投劳折资、地方应配套投资田间工程田间实际投资占田间规划投资百分比完成田间投资额、规划田间总投资6.1.5效果评价领域指标从扩大改善农田灌溉面积、提高水资源有效利用率、增加农业生产与经济效益和改善农民生活条件等社会效益,反映预期效益目标的实现情况。表6-5大型灌区节水改造工程效益支持系统指标筛选表指标分类指标名称评价依据说明效益评价支持系统灌溉面积新增(恢复)灌溉面积实现率灌区新增(恢复)灌溉面积/灌溉规划新增(恢复)灌溉面积]*100%项目实施后新增(恢复)灌溉面积占规划新增(恢复)灌溉面积的百分比(%)改善灌溉面积实现率项目实施后改善灌溉面积占规划改善灌溉面积的百分比(%)节水能力亩均灌溉用水量降低率近三年平均灌溉涌水量/灌溉面积亩均灌溉用水量:近3年内灌区年平均灌溉用水量/近3年内灌区年平均灌溉面积年增节水量比率项目实施当年节水量(规划年节水量)项目实施后灌区年节约灌溉用水量与规划灌区年增节水量的百分比(%)生产能力亩均粮食产量增长率项目实施后亩均粮食产量,基准年亩均粮食产量,规划亩均粮食产量项目实施后平均每亩耕地的粮食产量增量与规划亩均粮食产量增量的百分比(%)新增粮食生产能力增长率新增粮食生产能力,规划新增粮食生产能力农业总产值增长率项目实施后农业总产值,基准年农业总产值,规划农业总产值实施后农业总产值增量与规划农业总产值增量的百分比(%)效益评价国民经济评价指标《水利建设项目经济评价规范》(SL72)《节水灌溉工程技术规范》GB/T50363-2006国民经济评价,财务评价社会效益评价指标灌区节水改造规划和相关技术标准社会效益显著程度生态环境生态效益评价指标生态效益显著程度6.2指标的内涵6.2.1描述性定性指标指标系统中“设计标准”、“灌排工程布局”,以及“生产结构合理性、灌溉制度合理性”等指标属于定性指标以描述性为主,可采用“达标、不达标”或“好、较好、中、较差、差”,以及“健全程度、力度,完善程度”等评语,进行评价,在实际评价时可选用适当方法(如以模糊统计实验为依据的等级比重法进行量化处理,作定量评价)。6.2.2定量指标(1)水土资源利用状况①灌溉面积实现率灌溉面积实现率是指灌区有效灌溉面积占规划灌溉面积的百分比,表征灌区水资源利用状况、灌溉设施水平及灌溉发展状况达到预期灌溉规模实现程度。测算公式如下:灌溉面积实现率=(有效灌溉面积/规划灌溉面积)*100%式中:有效灌溉面积—灌区中已达到工程配套标准的面积(万亩);规划灌溉面积—2001年批复的灌溉规模(万亩)。②灌溉缺水程度灌溉缺水程度是指灌溉需水量的满足程度,用可供灌溉水量与灌溉需水量百分比表示。测算公式如下:灌溉缺水程度=(可供灌溉水量/灌溉需水量)*100%式中:可供灌溉水量—在设计灌溉保证率的条件下水源工程可供给灌区灌溉水量;灌溉需水量—在设计灌溉保证率的条件下调查年有效灌溉面积的毛灌溉需水量(万m3)(2)灌水利用率①灌溉水利用系数增长率项目实施后,减少了水量损失,提高了灌溉水利用效率。灌区灌溉水利用系数提高值占灌溉水利用系数规划增长量的百分比,表征灌溉用水被灌溉作物利用的综合性提高完成预期任务程度。测算公式如下:灌溉水利用系数增长率=[(调查年灌溉水利用系数-基准年灌溉水利用系数)/(规划灌溉水利用系数-基准年灌溉水利用系数)]*100%式中:灌溉水利用系数(或称灌溉水效率)指灌入田间可被作物利用的水量与渠首引进的灌溉总用水量的比值。②渠系水利用系数增长率D5项目实施后,减少了渠道输水损失,提高了渠系水利用效率。灌区渠系水利用系数提高值占渠系水利用系数规划增长量的百分比,表征灌溉渠道系统水利用程度的综合性提高完成预期任务程度。测算公式如下:渠系水利用系数增长率=[(调查年渠系水利用系数-基准年渠道系统水利用系数)/(规划渠系水利用系数-基准年渠系水利用系数)]*100%式中:渠系水利用系数也称渠系水利用效率—末级固定渠道放水量之和与渠首引水量的比值;若未计算到末级固定渠道请注明计算到哪一级渠道,且要求规划年与调查年数据为同一基准。(3)工程状况及任务完成情况指标工程状况及任务完成情况指标主要是表征灌区骨干工程能达到设计标准并安全运行。①骨干渠道配改完成率骨干渠道配改完成率是指骨干渠道实际配改长度占骨干渠道规划配改总长度的百分比,表征灌区骨干渠道工程续建配套与节水改造完成规划任务程度。测算公式如下:骨干渠道配改完成率=(Σ骨干渠道实际配改长度/Σ骨干渠道规划配改长度)*100%式中:骨干渠道实际配改长度—1998年至调查年实际累计完成1m3骨干渠道规划配改长度—1m3②骨干渠道防渗完成率骨干渠道防渗完成率以骨干渠道完成防渗表面积占规划应防渗表面积的百分比来表示。测算公式如下:骨干渠道防渗完成率=(Σ骨干渠道完成防渗表面积/Σ骨干渠道规划应防渗表面积)*100%式中:骨干渠道完成防渗表面积—1998年至调查年1m3/s及以上的各级改造工程累计完成防渗总表面积(万m2骨干渠道规划应防渗总表面积—1m3/s及以上的各级渠道应防渗规划总面积(万m2③骨干渠道完好率骨干渠道完好率是指骨干渠道可使用长度占骨干渠道规划总长度的百分比,表征灌区各级渠道工程达到设计标准能安全运行的完好程度。测算公式如下:骨干渠道完好率=(Σ骨干渠道可使用长度/Σ骨干渠道规划长度)*100%式中:骨干渠道可使用长度—1m3骨干渠道规划长度—1m3④骨干渠道建筑物配改完成率骨干渠道建筑物配改完成率指渠道建筑物配改数量占规划应配改骨干渠道建筑物数量的百分比,表征灌区骨干渠道建筑物配套改造完成规划任务程度。测算公式如下:骨干渠道建筑物配改完成率=(Σ骨干渠道建筑物配改数量/Σ规划应配改骨干渠道建筑物数量)*100%式中:骨干渠道建筑物配改数量—1998年至调查年实际累计完成1m3规划应配改骨干渠道建筑物数量—1m3⑤骨干渠道建筑物完好率骨干渠道建筑物完好率是指骨干渠道建筑物可使用数量占骨干渠道建筑物规划数量的百分比,表征灌区各级骨干渠道建筑物达到设计标准能安全运行的完好程度。测算公式如下:骨干渠道建筑物完好率=(Σ骨干渠道建筑物可使用数量/Σ骨干渠道建筑物规划数量)*100%式中:骨干渠道建筑物可使用数量—1m3骨干渠道建筑物规划数量—1m3⑥骨干排水沟配改完成率骨干排水沟配改完成率指骨干排水沟配改长度占骨干排水沟规划配改总长度的百分比,表征灌区排水沟配套改造完成规划任务的程度。测算公式如下:骨干排水沟配改完成率=(Σ骨干排水沟配改长度/Σ骨干排水沟规划配改长度)*100%式中:骨干排水沟配改长度—1998年至调查年实际累计完成1m3骨干排水沟规划配改长度—1m3⑦骨干排水沟完好率骨干排水沟完好率是指骨干排水沟可使用长度占骨干排水沟规划总长度的百分比,表征灌区各级骨干排水沟工程达到设计标准能安全运行的完好程度。测算公式如下:骨干排水沟完好率=(Σ骨干排水沟可使用长度/Σ骨干排水沟规划长度)*100%式中:骨干排水沟可使用长度—1m骨干排水沟规划总长度—1m3⑧骨干排水建筑物配改完成率骨干排水建筑物配改完成率指骨干排水建筑物已配改数量占规划应配改骨干排水建筑物数量的百分比,表征灌区排水建筑物配套改造完成规划任务程度。测算公式如下:骨干排水建筑物配改完成率=(Σ骨干排水建筑物已配改数量/Σ规划应配改骨干排水建筑物数量)*100%式中:骨干

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