賈 偉

（安吉縣賦石渠道管理處，浙江 安吉 313300）

安吉縣農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)測算分析

賈 偉

（安吉縣賦石渠道管理處，浙江 安吉 313300）

農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)開展是國民經(jīng)濟社會發(fā)展“十二五”規(guī)劃中的一項重要水利指標，是國家實行最嚴格水資源管理制度“三條紅線”控制的主要指標之一。安吉縣根據(jù)省、市技術(shù)細則要求開展了農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)測算分析工作，選取了6個樣點灌區(qū)，6處典型田塊，并建設了相應的量水設施。通過觀測整理各樣點灌區(qū)的相關灌溉用水管理、氣象、灌溉試驗的數(shù)據(jù)資料，結(jié)合全縣不同規(guī)模、類型灌區(qū)灌溉用水情況，分析推算全縣灌溉水有效利用系數(shù)。

農(nóng)田灌溉；灌溉水有效利用系數(shù)；測算分析

1 灌區(qū)概況

1.1 農(nóng)田灌溉概況

安吉縣地處浙江西北部，北依天目山，面向滬寧杭，下轄15個鄉(xiāng)鎮(zhèn)街道，總面積1886km2。根據(jù)有關文獻資料顯示：2015年安吉縣耕地有效灌溉面積23017hm2，實際灌溉面積20253hm2。農(nóng)作物播種面積總計40311hm2，其中糧食作物面積25458hm2，占播種總面積63.15%?，F(xiàn)有灌區(qū)932處，無大型灌區(qū)，全縣中型灌區(qū)：667hm2（1萬畝）～ 3333hm2（5萬畝）的中型灌區(qū)4個，有效灌溉面積5497hm2，3333hm2（5萬畝）～ 10000hm2（15萬畝）的中型灌區(qū)1個，有效灌溉面積6733hm2，667hm2以下的小型灌區(qū)有927個，有效灌溉面積10786hm2[1]（見表1）。全縣主要耗水農(nóng)作物為單季稻，其他還有油菜、蔬菜等經(jīng)濟作物種類，全縣農(nóng)田灌溉用水量為9973.75萬m3。

表1 2015年安吉縣灌區(qū)及有效灌溉面積表

1.2 不同規(guī)模與水源類型灌區(qū)情況

按灌區(qū)規(guī)模分，安吉縣無大型灌區(qū)，全縣中型灌區(qū)共5個其中4個為自流引水灌區(qū)，1個為提水灌區(qū)，其中667hm2≤A中型＜3333hm2檔次的自流灌區(qū)3個，提水灌區(qū)1個；3333hm2≤A中型＜10000hm2檔次的自流灌區(qū)1個，全縣小型灌區(qū)共927個，其中小型提水灌區(qū)126個，小型自流灌區(qū)801個。安吉縣不同規(guī)模與水源類型灌區(qū)情況見表2。

表2 安吉縣不同規(guī)模與水源類型灌區(qū)情況表

2 樣點灌區(qū)選擇及代表性分析

2.1 樣點灌區(qū)選擇

根據(jù)浙江省農(nóng)田灌溉用水有效利用系數(shù)分析技術(shù)指南（以下簡稱技術(shù)指南）及有關規(guī)范，采用配額抽樣法按照不同的灌溉規(guī)模、灌溉水源、工程設施狀況與管理水平等因素進行選擇。為了測算分析得到的灌溉水有效利用系數(shù)具有可比性，2015年度的測算選擇樣點灌區(qū)延續(xù)2014年，且樣點灌區(qū)未發(fā)生變化，選用的樣點灌區(qū)6個，其中中型灌區(qū)2個：賦石水庫灌區(qū)、大河口水庫灌區(qū)；小型灌區(qū)4個：黃水塘水庫灌區(qū)、大堰沖水庫灌區(qū)、紅衛(wèi)機埠灌區(qū)和虎尾灌區(qū)。

2.2 數(shù)量分布代表性分析

安吉縣樣點灌區(qū)共6個，占全縣灌區(qū)數(shù)量總數(shù)的0.64%。其中大型灌區(qū)0個，中型灌區(qū)2個，占相應檔次灌區(qū)數(shù)量的40.00%，滿足省級對各個中型檔次樣點灌區(qū)的數(shù)量不應少于該區(qū)域相應檔次灌區(qū)總數(shù)的5.00%；小型灌區(qū)4個，其中提水灌區(qū)2個，自流灌區(qū)2個，占全縣小型灌區(qū)數(shù)量的0.43%。

2.3 空間分布代表性分析

選取的6個樣點灌區(qū)，有效灌溉面積7823hm2，占全縣有效灌溉面積的41.53%，中型667hm2≤A中型＜3333hm2樣點灌區(qū)1個，有效灌溉面積939hm2，占全縣中型灌區(qū)有效灌溉面積的7.67%。中型3333hm2≤A中型＜10000hm2樣點灌區(qū)1個，有效灌溉面積673hm2，占全縣中型灌區(qū)有效灌溉面積的55.05%；小型灌區(qū)4個，有效灌溉面積151hm2，占全縣小型灌區(qū)有效灌溉面積1.40%，滿足規(guī)定1.00%需求。全縣地形地貌以山地丘陵和平原為主，樣點灌區(qū)的地形地貌也有山區(qū)、丘陵和平原，其規(guī)模及區(qū)域上分布比較均勻，具有一定的代表性，為灌溉水利用系數(shù)測算工作的有效開展提高了保障。

2.4 合理性分析

樣點灌區(qū)的基礎設施基本能保障測算分析工作的開展，同時配備了專門的量水設施，保證及時方便、可靠的獲取測算分析基本數(shù)據(jù)；水源條件多樣，選取的樣點灌區(qū)也代表了不同的水源情況，如單一水源的大河口灌區(qū)、大堰沖灌區(qū)，有水源情況復雜的賦石灌區(qū)；管理水平高低不一，如大河口水庫灌區(qū)屬于縣水利局管理，賦石灌區(qū)由賦石渠道管理處負責管理，其他小型灌區(qū)由所在行政村管理；地形地貌也基本上代表了安吉縣以山地丘陵以及平原為主的地形地貌特點，從以上4個方面分析選取的樣點灌區(qū)是合理的。

2.5 灌溉水代表年分析

根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計，一般4— 10月為安吉縣農(nóng)作物的主要灌溉期，全縣灌溉期多年平均降雨量為1059.6mm，2015年全縣灌溉期降雨量為1130.5mm，根據(jù)多年水位頻率分析，安吉縣水文頻率為45%左右，屬于平水年偏豐。2015年降雨主要集中在5— 9月，屬于農(nóng)作物的主要灌溉期（4— 10月），對今年灌溉產(chǎn)生較大影響（灌溉用水量較少）。

3 典型田塊選擇及量水方案選定

典型田塊選擇需滿足作物單一、進出水口單一、作物種類、灌溉方式、畦田規(guī)格、地形、土地平整程度、土壤類型、灌溉制度與方法、地下水埋深等方面的代表性，并且滿足不同類型樣點灌區(qū)田塊數(shù)量和面積要求。

樣點作物確定：根據(jù)6個樣點灌區(qū)當年實際作物種植情況統(tǒng)計，確定作物種植面積比重較大（10%）的作物為該樣點灌區(qū)主要耗水作物，考慮在湖州市全市典型田塊測量資料共享原則，根據(jù)安吉縣種植結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀及作物耗水情況，選擇4種樣點作物，分別是單季水稻、油菜、果用瓜和蔬菜。

量水方案選定：安吉縣選定的典型田塊6個，2015年主要對已選定的6處典型田塊工程設施進行維護。根據(jù)安吉縣灌區(qū)情況，典型田塊對應的末級渠道相對規(guī)整，有一定的直線段，且有跌坎，保證修建設施后不出現(xiàn)淹沒流，采用修建量水檻進行量水，結(jié)合現(xiàn)場考察情況，最終確定安吉縣典型田塊量水方案。典型田塊及配套量水設施選定情況見表3。

表3 典型田塊及配套量水設施選定情況表

4 樣點灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)測算分析

采用“首尾測算分析法”測算灌溉水有效利用系數(shù)。即直接用灌入田間可被作物吸收利用的水利（凈灌溉用水量）與灌區(qū)從水源取用的灌溉總水量（毛灌溉用水量）的比值來計算灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)，

4.1 典型田塊年平均凈灌溉用水量確定

典型田塊凈灌溉用水量的確定方法主要有：直接量測法和觀測分析法2種方法。直接量測法影響因素多不容易掌握，需要的人力物力也較多，考慮實際推薦使用觀測分析法確定典型田塊年平均灌溉用水量。

（1）典型田塊年平均灌溉用水量w田的測算：采用在典型田塊的末級渠道安裝量水設施，通過觀測得到田間的實際灌溉水量，利用公式（1）來確定：

式中：w田為典型田塊某種作物年平均灌溉用水量，m3/hm2；W毛i為年內(nèi)某次典型末級渠道灌溉用水量觀測值，m3；W渠損i為年內(nèi)某次末級渠道量水處至田間進水口渠道損失水量，m；A田為典型田塊灌溉面積，hm2。

（2）典型田塊年凈灌溉定額M的確定：主要是依據(jù)水量平衡原理計算典型田塊某種作物當年凈灌溉定額M，部分根據(jù)當年灌區(qū)水文年型采用《浙江省農(nóng)業(yè)用水定額》標準相關作物經(jīng)灌溉定額內(nèi)插得到作物凈灌溉定額M。

（3）典型田塊畝均凈灌溉用水量w田凈的確定：在獲得典型田塊的凈灌溉定額M和年平均灌溉用水量w田后，將二者進行比較。當k×w田≥M時，灌水充分，w田= M；當k×w田＜M時，灌水不充分，w田= k×w田，其中k為折算系數(shù)，主要反映灌溉管理情況和量水精度等，根據(jù)安吉縣具體情況，對于旱作物，k可以取0.80～ 0.90；對于水稻，k可取0.80～ 0.95。樣點灌區(qū)典型田塊量水情況見表4。

表4 樣點灌區(qū)典型田塊量水情況表

4.2 樣點灌區(qū)凈灌溉用水量確定

根據(jù)觀測和分析得出作物年畝均凈灌溉用水量w田凈k，計算樣點灌區(qū)年凈灌溉用水量，計算公式：

式中：wj為樣點灌區(qū)凈灌溉用水量，m3；W田凈i為第i種作物凈灌溉用水量，m3/ hm2；Ai為第i種作物灌區(qū)作物灌溉面積，hm2；n為主要作物種類，個。

經(jīng)過計算，樣點灌區(qū)凈灌溉用水量見表5。

表5 2015年樣點灌區(qū)凈灌溉用水量計算結(jié)果表

4.3 樣點灌區(qū)毛灌溉用水量確定

測算各樣點灌區(qū)的毛灌溉用水量，在全面調(diào)查安吉縣各樣點灌區(qū)的不同水源情況和數(shù)量基礎上，依照主要水源的灌溉水量以樣點灌區(qū)渠首安裝量水設施量測，其他水源根據(jù)徑流系數(shù)法、復蓄次數(shù)法、其他水源灌溉水量比例法來確定，綜合主要水源和其他灌溉水量得到樣點灌區(qū)毛灌溉用水量。

安吉縣6個樣點灌區(qū)毛灌溉用水量其中2個中型樣點灌區(qū)主要水源是通過典型支渠量測、標準斷面法量測；4個小型樣點灌區(qū)主要水源是通過超聲波水波、電量法量測，

安吉縣樣點灌區(qū)毛灌溉用水量主要包括主要水源和次要水源灌溉用水。按照水源主、次分，灌區(qū)毛灌溉用水量用式（3）計算：

式中：w樣毛為樣點灌區(qū)年毛灌溉用水總量，萬m3；樣點灌區(qū)第i個主要水源取水量，萬m3；w樣毛次j為樣點灌區(qū)第j個次要水源取水量，萬m3。樣點灌區(qū)毛灌溉用水量及平均毛灌溉用水量見表6。

表6 樣點灌區(qū)毛灌溉用水量及平均毛灌溉用水量表

4.4 樣點灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)測算

2015年安吉縣樣點灌區(qū)灌溉水利用系數(shù)測算方法采用“首尾測算法”。通過優(yōu)化比選，基本完成了全縣樣點灌區(qū)毛灌溉水量和典型田塊用水量的量水方案以及相關設施的建設，并進行觀測。根據(jù)樣點灌區(qū)確定的凈灌溉用水量和毛灌溉用水量計算樣點灌區(qū)水利用系數(shù)。

樣點灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)計算公式：

式中：η樣為樣點灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)；W樣凈為樣點灌區(qū)凈灌溉用水量，m3；W樣毛為樣點灌區(qū)毛灌溉用水量，m3。樣點灌區(qū)系數(shù)計算結(jié)果見表7。

表7 樣點灌區(qū)系數(shù)計算結(jié)果表

5 全縣灌溉水有效利用系數(shù)測算分析

全縣灌溉水有效利用系數(shù)是指全縣年凈灌溉用水量與年毛灌溉用水量的比值。在已知各規(guī)模與類型灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)和年毛灌溉用水量的情況下，全縣灌溉水有效利用系數(shù)按式（5）計算：

式中：η縣為為縣級農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)，保留小數(shù)點后3位；w中、w小為分別為中、小型灌區(qū)年毛灌溉用水量，萬m3；η中、η小為分別是中、小型灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)。灌溉水有效利用系數(shù)見表8。

表8 安吉縣灌溉水有效利用系數(shù)表

6 結(jié)論和建議

（1）通過測算分析，安吉縣2015年灌溉水有效利用系數(shù)為0.6240，較2014年0.6130提升了0.0110，主要是2015年建立健全了系數(shù)測算網(wǎng)絡，加強了灌區(qū)灌溉用水管理，提高了灌溉水的利用率。

（2）2015年度繼續(xù)加大了節(jié)水灌溉投資力度，全縣農(nóng)建系統(tǒng)完成投資比2014年增加了16.7%，提升了全縣節(jié)水灌溉面積，固定式噴微灌設施的灌溉水平，進一步改善了水利工程基礎設施，在農(nóng)田灌溉方面發(fā)揮了一定的效益。

（3）加強樣點灌區(qū)和典型田塊設施建設，嚴格控制進出水口，避免未經(jīng)計量的水源進入測點，避免出現(xiàn)邊灌邊排現(xiàn)象；加強群眾對試驗點的保護意識，避免對觀測設施造成人為破壞；加強觀測人員培訓工作，規(guī)范觀測臺賬，確保數(shù)據(jù)完整、可靠和準確。

（4）逐步升級優(yōu)化量水設施，提高測算精度，普及便捷、準確的量測儀器進行自動化監(jiān)測。改善觀測設施與條件，實現(xiàn)灌溉水有效利用系數(shù)觀測的信息化和自動化。

[1] 安吉縣水利志編纂委員會．安吉縣水利志[M]．北京：方志出版社．2005．

[2] 胡榮祥，鄭世宗．2016版浙江省農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)分析(培訓教材)[R]．杭州：浙江省水利河口研究院，2016(4)：55- 59．

[3] 中國水利水電研究院．灌溉渠道系統(tǒng)量水規(guī)范：GB/T 21303—2007[S]．北京：中國水利水電出版社，2008．

S274.4

B

1008- 701X(2017)06- 0038- 04

10.13641/j.cnki.33- 1162/tv.2017.06.010

2017-07-11

賈 偉(1986- )，男，工程師，大學本科，主要從事農(nóng)田水利、節(jié)水灌溉工程建設與管理工作。

E - mail：569948517@qq.com

（責任編輯 姚小槐）