楊志祥，葉利偉，諸狄奇，何曉鋒，樓淑君

（1.杭州農(nóng)村水利管理總站，浙江 杭州 310000；2.杭州市蕭山區(qū)水政監(jiān)察大隊，浙江 杭州 310000）

南方平原河網(wǎng)型灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)測算方法研究

楊志祥1，葉利偉1，諸狄奇2，何曉鋒1，樓淑君1

（1.杭州農(nóng)村水利管理總站，浙江 杭州 310000；2.杭州市蕭山區(qū)水政監(jiān)察大隊，浙江 杭州 310000）

南方平原河網(wǎng)型灌區(qū)因其面積大、種植品種繁雜、用水結(jié)構(gòu)復雜，測算結(jié)果的準確率難以把控。以錢塘江灌區(qū)為例，采用“改進型首尾水量平衡法”測定該灌區(qū)灌溉水利用系數(shù)。在細化分析其他水源和用水的基礎上，測算出錢塘江灌區(qū)2016年凈灌溉水量為13906.15萬m3，毛灌溉水量23834.73萬m3，灌溉水利用系數(shù)0.5834。該測定方法在計算毛灌溉水量時分析了灌區(qū)其他水源量和用水量，提高了測定結(jié)果的準確度；在計算凈灌溉水量時引用了作物標準灌溉定額，簡化了工作量。

平原河網(wǎng)型灌區(qū)；灌溉水有效利用系數(shù)；測算；方法

1 前言

灌溉水有效利用系數(shù)是國家實行最嚴格水資源管理制度、確定水資源管理“三條紅線”控制目標的一項重要指標，是衡量灌區(qū)建設水平、管理水平和用水效率的重要指標。目前，浙江省政府對這項指標非常重視，已把這項指標列為各市“五水共治”考核的重要指標。錢塘江灌區(qū)作為杭州市唯一的大型灌區(qū)，地處經(jīng)濟社會發(fā)展水平比較高的蕭山區(qū)和濱江區(qū)，屬于典型的平原河網(wǎng)型灌區(qū)。灌區(qū)設計面積72萬畝，但受城市化進程的影響，實際灌溉面積有所減少。灌溉水源多且取水方便，農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)多元且調(diào)整變化比較頻繁，農(nóng)作物種植品種更多地轉(zhuǎn)向經(jīng)濟價值更高的苗木花卉，灌區(qū)內(nèi)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與工業(yè)企業(yè)、城鎮(zhèn)生活彼此為鄰，布局交叉散亂，導致農(nóng)業(yè)用水、工業(yè)用水、生產(chǎn)生活用水、環(huán)境用水之間界限不清，使得灌溉用水量的統(tǒng)計分析難度很大，尤其是缺少適用的、技術(shù)上相對可靠可行的測算分析方法，使得錢塘江灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)測算分析結(jié)果受到較大質(zhì)疑。這是2013～2015年灌溉水有效利用系數(shù)測算分析工作遇到的、迫切需要盡快解決的實際問題。筆者以2016年度錢塘江灌區(qū)為例，簡要介紹大型灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)測定方法。

2 南方平原河網(wǎng)型灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)測算方法研究現(xiàn)狀

對于平原河網(wǎng)型灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)的測算，國內(nèi)部分學者進行了一些測算方法研究，取得了一定成果。高峰等人提出了測定灌溉水利用系數(shù)的綜合測定計算方法；汪富貴在分析大型灌區(qū)灌溉水利用系數(shù)時，考慮越級現(xiàn)象、回歸水利用、管理水平三方面的影響，根據(jù)灌區(qū)管理達標情況確定管理水平修正系數(shù)，提出了改進傳統(tǒng)的連乘計算公式的計算方法；白美健在“大型灌區(qū)灌溉性能評價”中探討了配水渠道流量損失的計算方法，提出了平均流量法和積分法，模擬得出各類田塊的田間水利用系數(shù)；沈逸軒等提出了年灌溉水利用系數(shù)的概念，給出了年灌溉水利用系數(shù)的定義和計算公式，從多方面論證了建立該定義和公式的必要性、重要性和合理性，并與現(xiàn)行國家設計規(guī)范計算灌溉水利用系數(shù)的概念和公式進行了多方面比較，提出提高年灌溉水利用系數(shù)的建議建立時間觀念、建立新的計算公式、正確認識常規(guī)公式、建立灌溉節(jié)水的科普文化等。張榮彪等根據(jù)區(qū)域水量平衡原理，在分析灌溉水損失途徑的基礎上，提出了提高灌溉水利用率的工程措施、管理措施和技術(shù)措施。李龍輝針對水稻灌區(qū)的實際情況，對灌溉水利用系數(shù)的影響因素、測定方法和有關參數(shù)的推求進行了研究，提出了水稻灌區(qū)水利用系數(shù)的具體方法。江蘇省沿海水利科學研究所楊延春等人以東臺市堤東灌區(qū)為例，提出了“改進型首尾測算分析法”，減少了觀測工作量，但標準灌溉定額與實際的凈灌溉定額之間存在誤差等諸多問題；浙江省紹興市水庫管理站趙鵬濤等人提出了“水量平衡原理”，應用水量平衡原理，通過采用灌區(qū)已建水利工程和塘壩等水利設施較為完善的供水統(tǒng)計資料，在確定作物灌溉定額的基礎上，反推得出灌區(qū)的渠系水利用系數(shù)，最后分析確定灌區(qū)灌溉水利用系數(shù)。該方法從理論適度簡化了農(nóng)田灌溉水利用系數(shù)測算的過程，但只能作為“首尾測算分析法”的補充。綜述所述，國內(nèi)學者對南方平原河網(wǎng)型灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)測算方法研究較少。

3 測算分析方法

3.1 改進型首尾水量平衡法

錢塘江灌區(qū)毛灌溉用水量的計算采用“改進型首尾水量平衡法”，它是總結(jié)了以往首尾法研究成果與經(jīng)驗的基礎上，基于標準灌溉定額評價指標體系的“改進型首尾水量平衡法”，該方法以首尾法作為基礎，抓住“首”、“尾”兩個關鍵點?！笆住奔垂鄥^(qū)渠首引水總量，亦稱毛灌溉用水總量；“尾”即流入農(nóng)田內(nèi)被作物吸收利用的水量，亦稱凈灌溉用水總量，該值以灌區(qū)內(nèi)各種作物的標準灌溉定額乘以種植面積獲取。通過計算凈灌溉用水總量的比值，從而得出農(nóng)業(yè)灌溉用水有效利用系數(shù)，計算時僅需考慮首、尾值，從不需要考慮繁瑣的中間過程，簡化了工作量。

3.2 毛灌溉用水量測算分析

錢塘江灌區(qū)引水閘站有3處，出水閘站有12處，均由杭州市蕭山區(qū)錢塘江灌區(qū)管理處負責運行管理，每個月的進排水量有專人記錄。企業(yè)的用水量杭州市蕭山區(qū)水政監(jiān)察大隊有記錄。灌區(qū)內(nèi)的主要用水有生態(tài)用水、企業(yè)用水、農(nóng)業(yè)用水和生活用水。W毛錢塘江=W進-W排+W降-W企用-W生態(tài)-W生活.其中：W毛錢塘江—錢塘江毛灌溉用水量，萬m3；W進—錢塘江灌區(qū)進水量，萬m3；W排—錢塘江灌區(qū)排水量，萬m3；W降—錢塘江降雨量，萬m3；W企用—錢塘江企業(yè)用水量，萬m3；W生態(tài)—錢塘江生態(tài)用水量，萬m3；W生活—錢塘江生活用水量，萬m3。

（1）錢塘江灌區(qū)進水量：根據(jù)小礫山泵站提供的水量資料統(tǒng)計錢塘江灌區(qū)6-10月進水量33900.2834萬m3。

（2）錢塘江灌區(qū)排水量：根據(jù)錢江樞紐和江邊站提供的水量資料統(tǒng)計錢塘江灌區(qū)6-10月排水量29032.3202萬m3。

（3）錢塘江灌區(qū)降雨量：根據(jù)倉前水文站提供的6-10月降雨量資料，確定錢塘江降雨量26222.8355萬m3。

（4）錢塘江灌區(qū)企業(yè)用水量：統(tǒng)計6-10月企業(yè)用水量1639.6077萬m3。

（5）錢塘江灌區(qū)生態(tài)用水量：根據(jù)《杭州市蕭山區(qū)水資源保障與管理實施工作方案》（2013年）統(tǒng)計資料，利用加權(quán)平均計算，確定2016年生態(tài)耗水量5089.8684萬m3。

（6）錢塘江灌區(qū)生活用水量526.59萬m3。

根據(jù)“改進型首尾水量平衡法”，錢塘江灌區(qū)毛灌溉用水量測算結(jié)果為23834.73萬m3。

3.3 凈灌溉用水量測算分析

錢塘湖灌區(qū)選擇了9處典型田塊，23處量水設施測算凈灌溉用水量，采用“觀測分析法”測算分析凈灌溉用水量。測算結(jié)果見表1。

4 結(jié)果分析與討論

（1）錢塘江灌區(qū)內(nèi)水源復雜，除外調(diào)水外，還有本地徑流、地下水、回歸水和河網(wǎng)蓄水等；水資源除用于農(nóng)業(yè)灌溉外，還用于工業(yè)、生活、生態(tài)等，要準確計算該灌區(qū)毛灌溉用水量難度較大，需引用有關成果和水文資料，對其他水源量、用水量進行分析，最終計算出灌區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉毛用水量。

（2）本文本著簡化工作量，同時又能滿足提高測算灌溉水利用系數(shù)精度的要求，對大型灌區(qū)灌溉水利用系數(shù)測算方法進行探析，但在實際工作中筆者認為此方法存在測定工作量大，對技術(shù)人員要求高，田間實測的典型田塊難以“典型”，標準灌溉定額與實際的凈灌溉定額之間存在誤差等諸多問題，測算方法仍需進一步探討完善。

[1]高峰，趙競成，許建中.灌溉水利用系數(shù)測定方法研究[J].灌溉排水學報.2004，23（1）：14-20.

[2]汪富貴.大型灌區(qū)灌溉水利用系數(shù)的分析方法[J].節(jié)水灌溉，2001，（6）：25-26．

[3]白美健，許迪，蔡林根，等．黃河下游引黃灌區(qū)渠道水利用系數(shù)估算方法[J].農(nóng)業(yè)工程學報.2003，19（13）：80-84．

[TV-9]

A

1006—7973（2017）10-0076-02

10.13646/j.cnki.42-1395/u.2017.10.033

2016年度浙江省水利廳科技項目：錢塘江灌區(qū)灌溉水利用系數(shù)測算方法及管理體系研究（RB1606）