李玖穎，田志明

(1. 黑龍江省水利廳，哈爾濱150010;2. 穆棱市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)隊(duì)，黑龍江 穆棱157500)

1 全省灌區(qū)現(xiàn)狀

2010年黑龍江省666.7 hm2以上灌區(qū)335 處。其中，提水灌區(qū)100 處，自流引水灌區(qū)235 處。666.7 hm2以下小型灌區(qū)21 115處，純井灌區(qū)371 824處。

全省有效灌溉面積407.74 萬(wàn)hm2，實(shí)灌面積408.03 萬(wàn)hm2。

2 樣點(diǎn)灌區(qū)的選擇和代表性分析

2.1 樣點(diǎn)灌區(qū)的數(shù)量與分布

2010年全省運(yùn)行的大型灌區(qū)27 處，其中提水灌區(qū)10處，自流引水17 處。中型灌區(qū)303 處，其中666.7 ～3 333.3 萬(wàn)hm2的235 處，提水灌區(qū)54 處，自流引水181 處;3 333.3 ～10 000 hm2的62 處，其中提水灌區(qū)28 處，自流引水34 處;10 000 ～20 000 hm2的6 處，其中提水灌區(qū)3 處，自流引水3 處。小型灌區(qū)21 115處，其中提水灌區(qū)8 644處，自流引水12 471處。純井灌區(qū)371 824處，其中土渠303 913處，渠道防滲1 800處，低壓管道1 565 處，噴灌63 793 處，微灌753處。樣點(diǎn)灌區(qū)詳見(jiàn)表1。

2.2 樣點(diǎn)灌區(qū)灌溉用水有效利用系數(shù)測(cè)算分析與成果檢驗(yàn)

2.2.1 樣點(diǎn)灌區(qū)測(cè)算分析方法

由于氣象等資料收集難度較大，本次測(cè)算只采用綜合定額法。具體測(cè)算時(shí)采用首尾測(cè)算分析法，采用灌區(qū)年田間凈灌溉用水總量與從灌溉系統(tǒng)取用的毛灌溉用水總量的比值。其公式為:

式中:η 為灌區(qū)灌溉用水有效利用系數(shù); Wj為灌區(qū)凈灌溉用水總量，m3;Wα為灌區(qū)毛灌溉用水總量，m3。

2.2.1.1 灌區(qū)毛灌溉用水總量的確定

灌區(qū)毛灌溉用水總量是指灌區(qū)全年從水源地等灌溉系統(tǒng)取用的用于農(nóng)田灌溉的總水量，其值等于取水總量中扣除由于工程保護(hù)、防洪除險(xiǎn)等需要的渠道( 管路) 棄水量、向灌區(qū)外的退水量以及非農(nóng)業(yè)灌溉水量等。

2.2.1.2 凈灌溉用水量的確定

凈灌溉用水量分析計(jì)算以作物凈灌溉定額為基礎(chǔ)。本次測(cè)算僅對(duì)水稻常規(guī)灌溉、旱作物充分灌溉進(jìn)行測(cè)算分析。

水稻凈灌溉定額的確定。有試驗(yàn)站值的灌區(qū)以實(shí)際觀測(cè)值計(jì)算凈灌溉用水量，無(wú)試驗(yàn)站值的灌區(qū)按水量平衡公式求得。水稻全生育期( 包括泡田) 凈灌溉定額計(jì)算公式為:

式中:M 為水稻凈灌溉定額，mm; ETc為水稻蒸騰蒸發(fā)量，mm;Pe為水稻生育期內(nèi)的有效降水量，mm;Fd為水稻全生育期滲漏量，mm;Mo為插秧前的泡田定額，mm，可根據(jù)當(dāng)?shù)毓喔仍囼?yàn)或灌溉經(jīng)驗(yàn)確定; Ge為水稻全生育期地下水的利用量，mm。

旱作物充分灌溉凈定額的確定。有實(shí)測(cè)資料的樣點(diǎn)以實(shí)測(cè)為準(zhǔn)，觀測(cè)資料有限的樣點(diǎn)灌區(qū)，根據(jù)當(dāng)年的水文氣象資料，依據(jù)水量平衡原理計(jì)算得出主要作物的凈灌溉定額。

式中:i為第i 種作物凈灌溉定額，mm;ETci為第i 種作物的蒸騰蒸發(fā)量，mm;Pei為第i 種作物生育期內(nèi)的有效降水量，mm;Gei為第i 種作物生育期內(nèi)地下水利用量，mm; ΔWi為第i 種作物生育期始末土壤儲(chǔ)水量變化值，mm。

其中ETc的計(jì)算為用彭曼——蒙特斯公式計(jì)算參考作物蒸發(fā)蒸騰量ET0，然后利用不同作物的作物系數(shù)進(jìn)行修正，最終得到不同作物的ETc。計(jì)算出的作物凈灌溉定額除以換算系數(shù)0.667 換算為m3/666.7 hm2。

2.2.2 樣點(diǎn)灌區(qū)灌溉用水有效利用系數(shù)測(cè)算分析

全省樣點(diǎn)灌區(qū)水稻田毛定額量: 大型灌區(qū)在500 ～1 407 m3/666.7 m2，中型灌區(qū)在531 ～1 628 m3/666.7 m2，小型灌區(qū)在562 ～750 m3/666.7 m2; 純井灌區(qū)渠道灌溉在433～819 m3/666.7 m2。全省樣點(diǎn)灌區(qū)旱作物毛灌溉用水量在33 ～92 m3/666.7 m2。樣點(diǎn)灌區(qū)灌溉用水有效利用系數(shù)分別為:大型灌區(qū)在0.30 ～0.48，中型灌區(qū)在0.34 ～0.53，小型灌區(qū)在0.54 ～0.68，純井灌區(qū)在0.46 ～0.95。

根據(jù)我省灌溉分區(qū)，本次按照灌溉分區(qū)對(duì)各樣點(diǎn)灌區(qū)進(jìn)行分析計(jì)算，計(jì)算時(shí)以面積加權(quán)計(jì)算值做為本區(qū)平均值，詳見(jiàn)表2。

表1 樣點(diǎn)灌區(qū)一覽表

表2 黑龍江省灌溉分區(qū)灌溉用水有效利用系數(shù)統(tǒng)計(jì)表

由表2 可以看出，各灌溉分區(qū)由于降水量、地下水埋深、土壤類(lèi)型、管理水平和取水工程的不同，灌溉水利用率也發(fā)生著變化。從灌溉形式上看，節(jié)水灌溉程度越高，灌溉水利用率越大。松嫩平原純井灌區(qū)多為旱作物噴灌、微灌灌溉區(qū)，盡管其自然條件差于其他地區(qū)，降水量小，土質(zhì)疏松，蒸發(fā)和滲漏量比較大，而灌溉水利用率卻明顯高于三江平原和穆棱興凱平原，其原因是樣點(diǎn)灌區(qū)以井灌大田旱作物為主，高效節(jié)水灌溉面積比重大，整體節(jié)水水平較高。大中型灌區(qū)由于工程給覆蓋面積大，管理難度大，渠系狀況復(fù)雜，各個(gè)灌溉分區(qū)存在較大的差異，松嫩低平原和穆興平原尚志、方正、延壽地區(qū)灌溉水利用系數(shù)達(dá)到46% 以上，其他灌區(qū)在38.49% ～42.33%，總體上東部地區(qū)略高于西部地區(qū)。綜上所述，對(duì)灌溉水利用率的影響比較大的因素主要是灌溉形式、降水狀況、灌區(qū)渠系狀況和管理水平。

2.2.3 樣點(diǎn)灌區(qū)測(cè)算分析成果合理性、可靠性分析

2010年黑龍江省灌溉用水有效利用系數(shù)為0.549，詳見(jiàn)表3。不同規(guī)模不同類(lèi)型樣點(diǎn)灌區(qū)灌溉用水有效利用系數(shù)測(cè)算分析數(shù)據(jù)表現(xiàn)規(guī)律為: ①小型灌區(qū)＞中型灌區(qū)＞大型灌區(qū);②相同規(guī)模不同類(lèi)型的灌區(qū)表現(xiàn)出: 提水灌區(qū)＞自流引水灌區(qū);③中型灌區(qū)，0.333 ～1 萬(wàn)hm2＞0.067 ～0.333 hm2＞1 ～2 萬(wàn)hm2;④純井灌區(qū)中微灌＞噴灌＞低壓管道＞渠道防滲＞土渠。測(cè)算分析所得數(shù)據(jù)與我省情況基本相符。

表3 2010年黑龍江省灌溉用水有效利用系數(shù)表

從各樣點(diǎn)灌區(qū)的凈定額來(lái)看，部分灌區(qū)的凈定額比上年有所減小，這與2010年我省降水偏豐的實(shí)際相符。

綜上所述，2010年通過(guò)對(duì)117個(gè)不同類(lèi)型不同規(guī)模的樣點(diǎn)灌區(qū)進(jìn)行分析測(cè)算，各樣點(diǎn)測(cè)算分析結(jié)果相對(duì)合理、可靠。

［1］中國(guó)水利部農(nóng)水司. 全國(guó)灌溉用水有效利用系數(shù)測(cè)算分析技術(shù)指南［S］. 北京:中國(guó)水利部農(nóng)水司，2007.

［2］黑龍江省農(nóng)田水利管理總站.32個(gè)樣點(diǎn)灌區(qū)的基本情況［R］.哈爾濱:黑龍江省農(nóng)田水利管理總站，2010.

［3］黑龍江省水利廳.2009年黑龍江省灌溉用水有效利用系數(shù)測(cè)算分析［R］. 哈爾濱:黑龍江省水利廳，2009.

［4］中國(guó)水利部農(nóng)水司. 全國(guó)現(xiàn)狀灌溉水利用率測(cè)算分析技術(shù)方案［R］. 北京:中國(guó)水利部農(nóng)水司，2006.