周公解夢夢見給稻田灌水

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裏運河-高郵灌區等3項工程入選第八批世界灌溉工程遺產名錄

千年灌區的創新與傳承

中央紀委國家監委網站 王雅婧

圖為12月3日的裏運河-高郵灌區頭閘取水口,這是該灌區沿京杭大運河9個取水口之一。(無人機照片)譚倩 攝

黨的十九屆六中全會指出:“加快推進農業農村現代化,堅持藏糧於地、藏糧於技。”糧食生產離不開水,灌溉是我國農業經濟發展的基礎支撐。水利部官方數據顯示,我國農田有效灌溉面積已由新中國成立之初的2.4億畝發展為目前的10.37億畝,成為世界第一灌溉大國。占全國耕地面積50%左右的灌溉面積,生產了全國75%的糧食和90%以上的經濟作物。黨的十八大以來,我國加快大中型灌區現代化改造和智慧灌區建設,為農業高質量發展賦能。

我國是世界上灌溉工程遺產類型最豐富、分布最廣泛、灌溉效益最突出的國家。在日前召開的國際灌排委員會第72屆執行理事會上,江蘇裏運河-高郵灌區、江西潦河灌區、西藏薩迦古代蓄水灌溉系統成功入選第八批世界灌溉工程遺產名錄。至此,我國已有26項灌溉工程入選。

古老與現代融合、傳承與創新並存,這些有著千百年歷史的灌區,至今仍發揮著灌溉效益,潤澤著一方土地。它們承載著一代又一代中國人治水、用水的智慧,在新時代煥發出新的生機活力。

閘、洞、關、壩調節旱澇,完善的工程體系源自中華千年治水智慧

高郵市地處江南水鄉,河道密布。京杭大運河淮陰至瓜洲段流經這裏,便有了一個新名字——裏運河。投奔長江的淮河從此路過,灑落下高郵湖這顆明珠。

裏運河-高郵灌區是高郵市著名的現代化節水生態型灌區,有數千年灌溉史。沿著老淮江公路一直向北走,就能到達高郵灌區的南關取水口。平時,這裏很安靜。但到了開閘引灌的時候,奔湧的水流自此而出,引發陣陣轟鳴。

高郵灌區範圍涵蓋9個鄉鎮(園區)、88個行政村,以高郵湖與裏運河為供水主水源。灌區內水工設施眾多,歷經唐、宋、明、清數代建設的閘、洞、關、壩等,連通了高郵湖和高郵灌區,通過利用河湖水位水量,實現水資源在“高郵湖-裏運河-高郵灌區”三者間的調配。

時至今日,南水關洞、琵琶洞、子嬰閘等水洞、水閘、水壩仍未“退休”:運河水通過子嬰閘、界首小閘、車邏閘自流進入灌區,澆灌著田裏的一季水稻和一季小麥。高郵灌區管理處主任胡錦輝說,灌區在保護這些古代工程的同時,也用現代化技術對它們進行了升級。比如沿運閘洞以前主要靠人工開合,如今配備了自動化的控制閘門,可以實現遠程遙測遙控和視頻監控,也推動了農業灌溉從大水漫灌向高效集約轉變。管理處還給閘洞配上了二維碼,灌區內的群眾只要用微信掃一掃就能知道什麼時間開閘、什麼時間關閘,實現了“用水早知道、農事作業早安排”。

目前,灌區內有幹渠9條、支渠127條、鬥渠3250條、田間建築物1.85萬余座。這麼多的工程設施並非全是古代遺留,而是當地在古代水工設施的基礎上,不斷擴建而成。當前,灌區已形成幹、支、鬥渠三級渠道為主的灌溉工程體系以及大、中、小溝相互連通的排水工程體系,做到了“灌、排、擋、降”工程基本健全,灌溉面積由明清時期的幾萬畝,發展到現在的50多萬畝,最高峰時可達63萬畝。

完善的工程體系體現了我國傳承千年的體系化灌溉工程思想。浙江水利水電學院教授劉學應表示,裏運河-高郵灌區的先進性,體現在修築堤堰調節運河水位,形成了“防不足,泄有余”的治水理念,也體現在利用水閘、水洞、水關、水壩灌溉調水通道,通過幹支鬥渠三級配水網絡實現灌溉,形成了完善的灌溉用水體系,實現了調節旱澇的水位平衡以及兼顧灌溉和漕運的功能平衡。

不僅是裏運河-高郵灌區,我國的灌溉工程遺產均有著系統的工程設施和適應當地自然條件的合理規劃設計。位於西藏自治區的薩迦古代蓄水灌溉工程海拔高,地勢高差大,地形復雜,建築材料運輸困難。為降低造價,工程把蓄水池就建在當地幹流薩迦衝曲附近,采用開敞式引流蓄水的灌溉形式。劉學應表示,這種治水思路、結構形式是最契合當地實際的。

人與自然和諧共生,生態農業彰顯可持續發展的理念

潦河灌區位於江西省潦河流域,行走其間,周圍林田秀美、岸青水綠,這裏不僅是糧食的產區,更是一座生態基地。潦河工程管理局建設與管理科科長肖合偉表示,潦河灌區的維護及建設都是依托於生態元素,在不破壞生態的基礎上展開維修與發展。近年來灌區新設計建造的樞紐工程均依托於生態理念,比如樞紐工程源頭的氣盾壩設計,不僅可以減輕防汛壓力,還為當地營造了優美的水環境,發揮了景觀生態作用。

生態灌區是我國灌溉工程的一個重要定位,天然美與人工美在此和諧相融,不僅是對“天人合一”傳統農耕思想的傳承,更彰顯了可持續發展的現代生態理念。國際灌排委員會秘書長阿什溫·潘迪亞曾感嘆:“中國古代灌溉工程反映了人與自然和諧共生的理念,對當今灌溉農業發展有巨大貢獻和啟發價值。”

鹹鴨蛋是高郵的地理品牌標識。在位於高郵湖南面的高郵鴨良種繁育中心,“稻鴨共作”模式成為這裏生態農業的典型。

“現代稻作生產大量使用的化肥、農藥,不僅破壞了生態環境,也使稻米品質受到影響。而稻鴨共作是以稻作水田為條件,以種稻為中心,配合家鴨田間網養,是一種自然與人工相配合的生態工程系統,是有效控制常規稻作生態汙染的重要技術途徑。”胡錦輝表示。

作為灌區最重要的資源,水的節約與保護無疑是灌區可持續發展的基礎。國際灌排委員會榮譽主席高占義表示,灌區是最大的人工生態系統,改善灌區生態環境是實現灌溉農業可持續發展的保障。在進行水資源分析和配置及選擇節水措施時,要考慮生態需水和水資源的循環利用。

胡錦輝介紹,近年來,灌區一直在推進節水生態改造工程。比如,渠道改造采用復式斷面或有限襯砌斷面,既減輕生態破壞,又能保證綠化植被空間;生態措施采用護坡不護底、分段設通道、設置緩衝區,在實現渠道高效輸水的同時,實現節水與生態統籌,安全與親水兼顧。此外,灌區還將周邶墩村作為試點,通過控制排水在溝道中的滯留時間,利用土壤吸附、植物吸收等,使得農田排水得到初步降解;最後匯入濕地,通過人工攔蓄、生態系統重建和水量交換控制,使氮磷汙染物得到進一步的降解和吸附,減少排入下遊水體的氮磷汙染物。通過各項舉措,灌區年節水達到9100萬立方米以上,年增產糧食500萬公斤以上。

不僅是裏運河-高郵灌區,就整個江蘇省來說,星羅棋布的河湖、四通八達的水系是農村生態環境的重要載體。江蘇省水利廳有關負責人介紹,為實現“十四五”期間全省建成5000萬畝高標準農田的目標,江蘇省已開展農田灌排系統生態化改造試點。2022年,全省30%的農村河道將建成生態河道,既提升耕地質量,又形成大面積連片節水生態高標準農田,提升了農田、河道的生態一體化水平。此外,江蘇省也在加快美麗灌區建設,提升灌區生態安全保障能力和綠色發展支撐能力。

從靠經驗到全程自動化,智能技術實現水資源優化配置與高效利用

不久前,江蘇省鹽城市的陳大爺因為“靠一部手機種植管理1500畝稻田”的新聞而成了“網紅”。種水稻對灌溉的要求很高,水多水少都不行。在使用手機種田之前,陳大爺用傳統方式種了30多年水稻,灌水多少全靠經驗。放水灌溉的時候,1000多畝田至少需要5個人在田間忙活,有時還得再找人幫忙開關水閥。而如今,地裏安裝了智能化設備,依靠傳感器采集的數據,數字化智能管理平臺可以根據不同地塊的土壤濕度、水稻生長周期等精確計算出灌溉量,灌溉完成後自動關閥。整個過程,陳大爺只需通過手機操作就行。

數字化、智能化灌溉是近年來國內灌區的發展方向。高占義表示,灌區是由取引水樞紐等建築物構成的供水系統和種植作物組成的復雜大系統,依靠人工憑經驗管理的方式難以實現水資源的優化配置和高效利用,迫切需要通過應用信息化、數字化、智能化和自動化技術提升灌區管理能力和水平。隨著物聯網、大數據、人工智能等新興信息技術的迅速發展和深入應用,全國水利信息化建設進入全方位、多層次發展的新階段,為數字灌區、智慧灌區的建設奠定了基礎。

2020年,江蘇省水利廳農村水利與水土保持處在全國率先建成了“江蘇省智慧大型灌區平臺軟件”,通過高科技優化農業灌排,加快灌區現代化改造。正如鹽城市一樣,技術的加持,也讓裏運河-高郵灌區煥發新的活力。

位於高郵灌區內的卸甲鎮近年來發展起了花卉苗木產業。花卉對溫度、濕度要求極高,園區采用智能灌溉系統,實現了灌溉的全自動化,控溫控濕、澆水、施肥等工作都由機器操作:通過物聯網技術,可以隨時掌握溫度、濕度、日照條件等,哪塊地“渴”了,系統都會知道;通過土壤傳感,智能控制對作物的澆水量和施肥量,水分均勻滲入土壤,不僅降低了用水量,還減少了水土流失。智能化技術推動了當地花卉業的發展。今年9月,江蘇省首個智能化花卉育苗中心在卸甲鎮金港村的國家農業科技園區建成投產,全年可生產1億株花卉,年產值3000多萬元。

胡錦輝說,像卸甲鎮這樣的典型在灌區有很多。“目前,灌區已建成智慧灌溉平臺,集成了‘可視化集中展示、灌區管理一張圖、綜合業務管理、移動智能終端’四個模塊,初步實現了灌區水情工情可讀、場景可視、水量可測、設施可遙控、資源可調度等功能。”為繼續提高灌區信息化管理水平,灌區管理處正在試點運用“空天地一體智慧平臺”以及“感知-決策-調度”智慧灌溉系統。“通過無人機和人工智能手段進行渠道巡查,生成電子化巡查報告;通過無人機搭載多光譜儀,分析處理灌區現狀種植結構和各類監測數據,構建灌區作物水分狀況感知體系,對作物水分狀況進行精準預測,結合現有的遙控監控系統,實現智慧精準配水決策。”胡錦輝表示。

我國的世界灌溉工程遺產有哪些?

●2014年入選

東風堰:位於四川省樂山市夾江縣境內,是一座以農業灌溉為主,兼有城市防洪、發電及城鄉工業、生活供水、城市環保功能的水利工程。

通濟堰:位於浙江省麗水市蓮都區碧湖鎮堰頭村邊,建於南朝蕭梁天監四年。

木蘭陂:位於福建省莆田市區西南5公裏的木蘭山下。始建於北宋,至今仍保存完整並發揮其水利效用。

紫鵲界梯田:位於湖南省婁底市新化縣水車鎮,梯田成型已有2000年歷史。

●2015年入選

諸暨桔橰井灌工程:位於浙江省諸暨市趙家鎮,這種桔橰提水井灌的灌溉方式最早可追溯至南宋,至今仍在泉畈等村使用。

壽縣芍陂:位於安徽省壽縣南,是春秋時期楚相孫叔敖主持修建的水利工程,2000多年來,一直發揮著不同程度的灌溉效益。

它山堰:位於浙江省寧波市鄞州區,是中國水利史上首次出現的塊石砌築的重力型攔河滾水壩。

●2016年入選

鄭國渠:位於陜西省涇陽縣境內涇河北岸,於公元前246年由韓國水工鄭國在秦國主持興建,開引涇灌溉之先河。

槎灘陂:位於江西省泰和縣。南唐周矩父子始建,至今仍發揮著灌溉效益。

太湖溇港:位於浙江、江蘇境內的太湖流域內。始建於春秋時期,北宋時形成了完善的溇港水利體系。

●2017年入選

寧夏古灌區:位於今寧夏回族自治區的古代引黃灌區,創始於西漢。如今,灌區總灌溉面積達到800多萬畝。

漢中三堰:位於陜西省漢中市,建於西漢初年,是中國古代漢中引褒水灌溉農田的一項水利工程。

黃鞠灌溉工程:位於福建省寧德市蕉城區霍童鎮,隋朝時興建,左右岸兩處灌溉工程渠系長十多公裏。

●2018年入選

都江堰:位於四川省成都市都江堰市,坐落在成都平原西部的岷江上,始建於秦昭王末年。是全世界迄今為止,年代最久、唯一留存、仍在一直使用、以無壩引水為特征的宏大水利工程。

靈渠:位於廣西壯族自治區興安縣境內,於公元前214年鑿成通航。是世界上最古老的運河之一。

姜席堰:位於浙江省龍遊縣後田鋪村,相傳為元朝至順年間所建。其采用的在河道上利用沙洲堰壩組成為一體的築堰技藝,在中國治水史上十分罕見。

長渠:位於湖北省襄陽市南漳縣。始掘於春秋中期、戰國晚期。現已發展成為以三道河大型水庫為主水源,各級幹支渠道為脈絡的“大、中、小”相配套的農業灌溉系統。

●2019年入選

河套灌區:位於內蒙古自治區巴彥淖爾市,是中國設計灌溉面積最大的灌區。灌區遠在秦漢時代就開始挖渠。

千金陂:位於江西省撫州市撫河幹流上,始建於唐鹹通九年,是中國現存規模最大的重力式幹砌石江河制導工程。

●2020年入選

天寶陂:位於福建省福州市福清市龍江街道觀音埔村。始建於唐天寶年間,是閩東地區現存最古老的大型水利工程。

龍首渠引洛古灌區:位於陜西省渭南市境內。龍首渠開鑿於西漢時期。

金華白沙溪三十六堰:位於浙江省金華市白沙溪上。東漢建武年間開建,整個工程覆蓋了白沙溪全部流域,至今仍有19座堰在發揮作用。

桑園圍:位於廣東省佛山市,始建於北宋徽宗年間,是中國古代最大的基圍水利工程。

●2021年入選

裏運河-高郵灌區:位於江蘇省高郵市。裏運河肇始於春秋時期的邗溝。

潦河灌區:位於江西省潦河流域。興建於唐代,是江西省興建最早的多壩引水灌區。

薩迦古代蓄水灌溉系統:位於西藏自治區日喀則市。是目前為止海拔最高的世界灌溉工程遺產。