呂文星　周鴻文　高源　翟祿新　劉東旭　郭邵萌

摘要：農(nóng)業(yè)灌溉用水在青海省國(guó)民經(jīng)濟(jì)用水中占有非常高的比重，保障農(nóng)業(yè)用水是提高青海省農(nóng)業(yè)穩(wěn)定發(fā)展的主要支撐條件，也是青海省水資源優(yōu)化配置的基本依托?；诘湫偷貕K引退水監(jiān)測(cè)試驗(yàn)，分別采用引排差法和通用土壤水分預(yù)算（簡(jiǎn)稱VSMB）模型模擬2種方法對(duì)青海省格爾木市農(nóng)場(chǎng)灌區(qū)典型地塊耗水系數(shù)進(jìn)行計(jì)算。結(jié)果表明，2種方法計(jì)算得到的格爾木市農(nóng)場(chǎng)灌區(qū)典型地塊2014年耗水系數(shù)分別為0978、0932，兩者較為接近，這說明在研究區(qū)內(nèi)計(jì)算耗水系數(shù)時(shí)，VSMB模型模擬的方法可以對(duì)引排差法進(jìn)行較好的驗(yàn)證。

關(guān)鍵詞：耗水系數(shù)；引排差法；模型模擬；格爾木市農(nóng)場(chǎng)灌區(qū)；VSMB模型

中圖分類號(hào)： TV211；TV213；S271文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1002-1302（2017）21-0263-05

收稿日期：2016-06-12

基金項(xiàng)目：國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（編號(hào)：2016YFC040240202）；國(guó)家自然科學(xué)基金（編號(hào)：51579102）；青海省黃河流域灌區(qū)耗水系數(shù)研究（編號(hào)：QX2012-019）。

作者簡(jiǎn)介：呂文星（1985—），男，遼寧蓋州人，博士，工程師，主要從事水土保持和水文水資源研究。Tel：（0371）66028365；E-mail：489428073@qqcom。

我國(guó)是水資源嚴(yán)重短缺并且短缺形勢(shì)不斷惡化的發(fā)展中國(guó)家，人均水資源占有量由2000年的2 194 m3下降到2011年的1 730 m3，僅比國(guó)際嚴(yán)重缺水警戒線高30 m3。目前黃河流域水資源開發(fā)利用率已接近70%，其中農(nóng)業(yè)用水量占全流域整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)用水量的80%左右，但是灌溉可用水量不斷減少。通過對(duì)2012年《黃河流域水資源公報(bào)》和《青海省水資源公報(bào)》數(shù)據(jù)的分析發(fā)現(xiàn)，青海省黃河流域農(nóng)田灌溉耗水量占總耗水量的70%左右，農(nóng)業(yè)灌溉用水在青海省國(guó)民經(jīng)濟(jì)用水中占有非常高的比重。

針對(duì)黃河流域及青海省灌溉農(nóng)業(yè)的特點(diǎn)，建立穩(wěn)定高效的節(jié)水機(jī)制，依靠科技創(chuàng)新促進(jìn)灌溉用水方式的改革，科學(xué)探究農(nóng)業(yè)灌溉耗水系數(shù)，搞好流域的灌溉事業(yè)對(duì)保障流域乃至全國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)、社會(huì)發(fā)展和糧食安全具有重要的作用。

水量平衡原理是耗水系數(shù)相關(guān)研究的理論基礎(chǔ)，但在時(shí)空一致性、要素一致性和關(guān)注的水循環(huán)過程等方面并不統(tǒng)一1-3]。總結(jié)各類研究中遇到的問題主要有以下4個(gè)方面：（1）測(cè)驗(yàn)技術(shù)。由于測(cè)驗(yàn)技術(shù)手段限制，難以對(duì)影響耗水的各項(xiàng)要素實(shí)施全面精細(xì)的觀測(cè)，如對(duì)小流量、大變幅、隨機(jī)性強(qiáng)、斷面多的田間退水和干支流等大斷面復(fù)雜構(gòu)造測(cè)驗(yàn)誤差的控制，排洪量劃分和降水有效利用率等一些參數(shù)須借助其他手段估算，地形復(fù)雜區(qū)域地下側(cè)向徑流量的測(cè)定等。（2）尺度效應(yīng)。因土壤、植被、氣候、地形、工程、技術(shù)和管理等因素在大尺度上具有空間異質(zhì)性，對(duì)不同尺度間水循環(huán)轉(zhuǎn)換規(guī)律的研究薄弱，如各要素尺度轉(zhuǎn)換研究及其對(duì)指標(biāo)尺度轉(zhuǎn)換的影響，不同尺度上各指標(biāo)間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)研究，大中尺度上回歸水重復(fù)利用率對(duì)耗水系數(shù)的影響等。（3）物理試驗(yàn)4]。如試驗(yàn)中隔離土體結(jié)構(gòu)的代表性和蒸滲儀內(nèi)土壤結(jié)構(gòu)的均質(zhì)性對(duì)觀測(cè)結(jié)果的影響，隔離土體結(jié)構(gòu)擾動(dòng)對(duì)水分蒸滲規(guī)律的影響，試驗(yàn)結(jié)構(gòu)尺寸和隔離條件對(duì)觀測(cè)結(jié)果的影響，隔離土體內(nèi)土壤水橫向流動(dòng)及貼壁優(yōu)先流對(duì)結(jié)果的影響等。（4）數(shù)學(xué)模型5]。由于空間異質(zhì)性，研究區(qū)空間網(wǎng)格劃分對(duì)模擬結(jié)果有較大影響，如控制網(wǎng)格劃分過粗會(huì)導(dǎo)致模擬精度受限，劃分過細(xì)則高精度模型構(gòu)建中大量數(shù)據(jù)難以獲得，不同尺度上模型耦合，以及在人類活動(dòng)擾動(dòng)強(qiáng)烈的情況下，對(duì)成熟模型進(jìn)行大量改進(jìn)或重新設(shè)計(jì)等問題。

在此背景下，本研究分別采用引排差法和通用土壤水分預(yù)算（簡(jiǎn)稱VSMB）模型模擬法開展青海省格爾木市農(nóng)場(chǎng)灌區(qū)典型地塊耗水系數(shù)研究，對(duì)提高水資源利用效率、保障社會(huì)發(fā)展和糧食安全具有重要的作用。

1研究區(qū)概況

格爾木市農(nóng)場(chǎng)灌區(qū)始建于2008年12月，灌區(qū)典型地塊地理坐標(biāo)為94°34′00″E，36°23′30″N。主要承擔(dān)格爾木市河?xùn)|農(nóng)場(chǎng)、河西農(nóng)場(chǎng)、園藝公司、郭勒木德鎮(zhèn)的灌溉供水任務(wù)。灌區(qū)有效灌溉面積為5 86666 hm2，其中耕地面積 2 15333 hm2，枸杞種植面積1 540 hm2，蔬菜種植面積 240 hm2，林地及城市園林灌溉面積1 93333 hm2。灌溉周期為220 d（2014年3月25日至2014年11月5日），年均取水量為16億m3。

格爾木市農(nóng)場(chǎng)灌區(qū)東西干渠引水樞紐位于格爾木河干流上，距格爾木市約180 km，是以農(nóng)業(yè)灌溉為主的中等水利樞紐工程。干渠由東干渠、西干渠、中干渠組成。東干渠全長(zhǎng)390 km，設(shè)計(jì)流量56 m3s，有效灌溉面積2 74666 hm2，共有支渠19條、渡槽2座、跌水41座、節(jié)制閘11座、排沙閘4座、排洪橋2座、涵洞4個(gè)；西干渠全長(zhǎng)410 km，設(shè)計(jì)流量 72 m3s，有效灌溉面積3 12000 hm2，共有支渠26條、分水閘26座、節(jié)制閘24座、跌水8座、排沙閘2座、公路橋4座、排洪橋4座；中干渠全長(zhǎng)736 km，設(shè)計(jì)流量40 m3s，有效灌溉面積1 86667 hm2，因工程質(zhì)量、滲漏等問題，建成后一直沒有運(yùn)行。

格爾木市農(nóng)場(chǎng)灌區(qū)位于柴達(dá)木盆地西南部，格爾木河?xùn)|西兩側(cè)的昆侖山口洪積扇前緣細(xì)土帶，地勢(shì)平坦，海拔 2 800 m 左右，氣候干旱、風(fēng)多雨少，年平均降水量383 mm，蒸發(fā)量 2 9504 mm，最高氣溫達(dá)35 ℃，最低氣溫為 -336 ℃，全年日照時(shí)數(shù)2 800 h以上，無霜期150 d，最大風(fēng)速20 ms。

格爾木市農(nóng)場(chǎng)灌區(qū)典型地塊選在格爾木市河西農(nóng)場(chǎng)八連第十七支渠處，距格爾木市區(qū)直線距離約27 km，地塊面積 45 000 hm2，主要種植農(nóng)作物為青稞，詳見圖1。

FK（W14]TPLWX1tif；S+3mm]

2材料與方法endprint

21試驗(yàn)設(shè)計(jì)

211引退水量監(jiān)測(cè)

格爾木市農(nóng)場(chǎng)灌區(qū)典型地塊設(shè)有引水監(jiān)測(cè)斷面2處，退水監(jiān)測(cè)斷面各4處，可代表整個(gè)灌區(qū)進(jìn)行引退水量監(jiān)測(cè)。

流量監(jiān)測(cè)：采用懸桿流速儀法監(jiān)測(cè)流量。監(jiān)測(cè)采取委托觀測(cè)來水時(shí)間和專業(yè)人員巡測(cè)流量的方式進(jìn)行。灌區(qū)典型地塊監(jiān)測(cè)斷面流量采用實(shí)測(cè)流量過程線法推求。流量測(cè)驗(yàn)采用懸桿測(cè)深，布設(shè)5條測(cè)深垂線，3條測(cè)速垂線，流速測(cè)點(diǎn)的測(cè)速歷時(shí)不少于100 s。垂線的流速測(cè)點(diǎn)布設(shè)位置采用相對(duì)水深05、06、00，符合GB 50179—1993《河流流量測(cè)驗(yàn)規(guī)范》中的規(guī)定6]；岸邊流速系數(shù)采用09，符合GB 50179—1993《河流流量測(cè)驗(yàn)規(guī)范》中的規(guī)定；測(cè)速垂線布設(shè)和水道斷面測(cè)深垂線的布設(shè)符合《水文測(cè)驗(yàn)實(shí)用手冊(cè)》中的規(guī)定7]；單次流量測(cè)驗(yàn)允許誤差符合GB 50179—1993《河流流量測(cè)驗(yàn)規(guī)范》中的規(guī)定6]。灌區(qū)典型地塊引退水監(jiān)測(cè)斷面水文監(jiān)測(cè)實(shí)施方案見表1。

212地下水監(jiān)測(cè)

格爾木市農(nóng)場(chǎng)灌區(qū)典型地塊共設(shè)置5眼監(jiān)測(cè)井進(jìn)行地下水位監(jiān)測(cè)，地塊中心設(shè)立3號(hào)地下水監(jiān)測(cè)井，四周分別設(shè)立1號(hào)、2號(hào)、4號(hào)、5號(hào)地下水監(jiān)測(cè)井。在典型地塊兩端設(shè)立水準(zhǔn)點(diǎn)2個(gè)。

地下水開始監(jiān)測(cè)前需對(duì)井口的固定點(diǎn)高程進(jìn)行校測(cè)，逢1、6日觀測(cè)地下水位；灌溉前05 h對(duì)地下水位進(jìn)行觀測(cè)， 灌

后，恢復(fù)正常觀測(cè)。

根據(jù)SL 183—2005《地下水監(jiān)測(cè)規(guī)范》的規(guī)定8]，人工監(jiān)測(cè)地下水位，2次測(cè)量間隔時(shí)間不應(yīng)少于1 min，當(dāng)2次測(cè)量數(shù)值之差不大于002 m時(shí)，取2次水位的平均值；當(dāng)2次監(jiān)測(cè)偏差超過 002 m 時(shí)，應(yīng)重復(fù)測(cè)量。

每次測(cè)量成果應(yīng)當(dāng)場(chǎng)核查，及時(shí)點(diǎn)繪出各地下水監(jiān)測(cè)井的地下水位過程線，發(fā)現(xiàn)反常及時(shí)補(bǔ)測(cè)，保證監(jiān)測(cè)資料真實(shí)、準(zhǔn)確、完整。

地下水位監(jiān)測(cè)使用的測(cè)繩、鋼卷尺每半年檢定1次，精度須符合國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程允許的誤差標(biāo)準(zhǔn)。

22引排差法原理

本研究基于典型地塊尺度上的灌溉試驗(yàn)及相關(guān)參數(shù)等有關(guān)資料分析，間接推求耗水量，來計(jì)算農(nóng)田灌溉耗水系數(shù)：

HS2]K=SX（]Mz-WzMzSX）]。JZ）]JY]（1）

式中：K為耗水系數(shù)；Mz為總引水量，m3；Wz為總退水量，m3。

其中退水量Wz計(jì)算公式如下：

Wz=Wp+Wd。JZ）]JY]（2）

式中：Wp為地表退水量，m3；Wd為地下退水量，m3。

其中地表退水量Wp計(jì)算公式如下：

Wp=∑DD（]mj=1DD）]Wpmj。JZ）]JY]（3）

式中：Wpmj為斗農(nóng)渠退水口退水量，m3；m為斗農(nóng)渠退水口數(shù)量，個(gè)。

地下退水量Wd計(jì)算公式如下：

Wd=∑DD（]ni=1DD）]Wdi=∑DD（]ni=1DD）]Wdpi+∑DD（]mj=1DD）]Wddi。JZ）]JY]（4）

式中：Wdi為地下退水量，m3；Wdpi為渠床滲漏損失，m3；n為渠床滲漏出水點(diǎn)數(shù)量，個(gè)；Wddi為地塊滲漏損失，m3；m為渠床滲漏出水點(diǎn)數(shù)量，個(gè)。本項(xiàng)計(jì)算應(yīng)減去降水入滲影響，m3。

耗水系數(shù)計(jì)算公式如下：

Kd=SX（]∑DD（]ni=1DD）]Msti-∑DD（]mj=1DD）]Wpmj-∑DD（]nj=1DD）]Wddj∑DD（]ni=1DD）]MstiSX）]。JZ）]JY]（5）

式中：Kd為典型地塊耗水系數(shù)；Msti為典型地塊引水量，m3。

23VSMB模型原理

231概念基礎(chǔ)

根據(jù)根密度分布和田間持水量隨土壤深度變化不同，VSMB模型將包含根部在內(nèi)的土壤剖面劃分為若干個(gè)土層。Baier等最初給這個(gè)土層的定義是包含植物根部在內(nèi)的土壤厚度9]。這個(gè)土層被分成2個(gè)排水層，用來計(jì)算地表漫灌至下滲到地下水層并延遲1 d的最小排水量。

排水層的概念是在VSMB 3中對(duì)氣候濕潤(rùn)的地區(qū)超過田間持水量的多余水量做預(yù)算時(shí)引進(jìn)來的。VSMB 3的2層系統(tǒng)模型是由簡(jiǎn)單的2土層模型改編而來的，用于田間機(jī)動(dòng)性研究，可與各種土壤水分預(yù)算模型兼容10-11]。

只有下過雨后和第2層已經(jīng)排盡水時(shí)，第1排水層中的多余水分才會(huì)排進(jìn)第2層。由于按順序排水和延遲1 d排水的概念是VSMB 3兩層子模型的基礎(chǔ)，同時(shí)也是下面所說的VSMB 2000三層子模型的基礎(chǔ)，其具體流程見圖2。

FK（W17]TPLWX2tif]

在這個(gè)文件里，VSMB新加了個(gè)底層（第3層），專門用來模擬潛水位。與其他排水層一致，這一層應(yīng)該從第2層的底部開始。但是，由于潛水位的動(dòng)態(tài)變化特性，第3層被認(rèn)為與上面2層是分開的，從而第2層和第3層之間有可能存在重疊部分。這意味著只有當(dāng)潛水位處于活躍變化狀態(tài)時(shí)，才存在第3層；每個(gè)土體至少包含頂部的2個(gè)排水層中的1個(gè)。第3個(gè)排水層也稱為“儲(chǔ)水庫(kù)”。

VSMB 2000根據(jù)水分的動(dòng)力學(xué)運(yùn)動(dòng)來管理土層內(nèi)的水分：蒸散、滲濾、滲透、徑流、排水水位、側(cè)向排水和毛細(xì)上升。土壤剖面的水分來自降水或灌溉，通過蒸散、徑流、滲透或側(cè)向排水而失去水分。土壤剖面中發(fā)生的下滲、潛水位變化和毛細(xì)上升等運(yùn)動(dòng)，都需要在各個(gè)排水層中的每個(gè)土層進(jìn)行預(yù)算5]。

232土壤蒸散發(fā)計(jì)算

2321土壤水分蒸發(fā)計(jì)算

蒸散就是各個(gè)土層每日實(shí)際的蒸散量（簡(jiǎn)稱AET）， 是土層中土壤蒸發(fā)和植物蒸騰作用的總和。VSMB中用下面的方程來表述：

AETZi=PET·Zsoli·Cofkzip。JZ）]JY]（6）

式中：AETZi為第i層土壤的實(shí)際蒸散量，mmd；PET為潛在蒸散量，mmd，用Penman-Monteith公式計(jì)算；Zsoli為第i層土壤的持水性，mm；Cofkzip為決定于作物根系吸水特性的作物吸水參數(shù)，下標(biāo)i表示第i層土壤，p表示作物第p發(fā)育期（確定根系分布）。Zsoli和Cofkzip作為2個(gè)重要的參數(shù)，標(biāo)志著VSMB模型優(yōu)于其他土壤水分平衡模型。endprint

其中：

Zsoli=Zvali·ContziCapaczi。JZ）]JY]（7）

式中：Zvali為第i層土壤干燥曲線的修正系數(shù)；Contzi為第i層土壤的有效水分含量；Capaczi為第i層土壤的最大有效水分含量（田間持水量與永久凋萎系數(shù)之差）。

每日的AET是各個(gè)土層實(shí)際蒸散量的總和，其中m是土層的總數(shù)量。

AET=∑DD（]mi=1DD）]AETZi。JZ）]JY]（8）

土壤干燥時(shí)，Zsol系數(shù)往往占據(jù)主導(dǎo)地位；土壤含水量很高時(shí)，Cofkz系數(shù)就起主導(dǎo)作用。在水分充足的條件下，蒸騰速率可能超過潛在蒸散發(fā)（簡(jiǎn)稱ETP）。在生長(zhǎng)期末當(dāng)葉面積指數(shù)很高時(shí)，所有土層Cofkz的綜合值可能超過10，這恰恰能反映這種情況。

本次模擬采用均方根誤差RMSE作為模擬效果的評(píng)價(jià)指標(biāo)，其表達(dá)式為

RMSE=KF（]SX（]∑DD（]ni=1DD）]（yi-xi）2nSX）]KF）]。JZ）]JY]（9）

式中：xi為實(shí)測(cè)剖面土壤含水量均值或地下水埋深均值；yi為用VSMB模型模擬的同一天的土壤含水量或地下水埋深；n為觀測(cè)值個(gè)數(shù)。

2322土壤表面蒸發(fā)計(jì)算

下滲后土壤表面或者接近土壤表面處還存有多余水分，或者潛水位在土壤表面，一些自由水分就會(huì)從土壤表面蒸發(fā)。參考多數(shù)學(xué)者們?cè)谳^高PET條件下使用蒸滲儀進(jìn)行的試驗(yàn)研究中所發(fā)現(xiàn)的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系可以發(fā)現(xiàn)，他們都是把表面蒸發(fā)當(dāng)作土壤表面的水分含量、潛在蒸散量、實(shí)際蒸散量及第1個(gè)土層內(nèi)多余水分含量4個(gè)因子的函數(shù)來計(jì)算的：

JB（{]Evap=PET-AET，當(dāng)SW>PET-AET時(shí)Evap=SW+XcesziJB（]SX（]XcesziXcapziSX）]JB）]]E，當(dāng)SW

式中：Evap為水分蒸發(fā)量，mm，在0～（PET-AET）之間變化；SW為表面水分；Xceszi為土層i內(nèi)的多余水分，mm；Xcapzi為土層i內(nèi)的最大多余水分，mm；E為控制文件中設(shè)置的系數(shù)，默認(rèn)值為1，E的最佳值是KF（S]313KF）]。

24數(shù)據(jù)處理

采用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和分析，采用Excel和CAD作圖。

3結(jié)果與分析

31基于引排差法的耗水系數(shù)計(jì)算

311引退水量試驗(yàn)結(jié)果

2014年格爾木市農(nóng)場(chǎng)灌區(qū)共計(jì)灌溉8次，時(shí)間分別為5月15日、5月27日、6月10日、6月26日、7月12日、7月27日、8月11日、10月30日。

GEM-JS1引水灌溉時(shí)間一般為3～5 h，GEM-JS2引水灌溉時(shí)間一般為2～3 h，引水灌溉開始到水量平穩(wěn)、引水灌溉結(jié)束到流量為0一般需要3～5 min。因此，流量測(cè)次布置3次足夠，即引水灌溉開始至水量平穩(wěn)時(shí)測(cè)流1次，中間測(cè)流1次，引水灌溉結(jié)束前測(cè)流1次。為了使監(jiān)測(cè)到的灌溉水量更加準(zhǔn)確，可在灌溉過程中增加流量監(jiān)測(cè)次數(shù)，最多可達(dá)6次，這樣可以完全控制水量變化過程，符合GB 50179—1993《河流流量測(cè)驗(yàn)規(guī)范》要求。

GEM-TS1、GEM-TS2、GEM-TS3退水監(jiān)測(cè)斷面共計(jì)4個(gè)，其中GEM-TS2、GEM-TS3斷面退水時(shí)間較長(zhǎng)，退水過程一般需要15～35 h；GEM-TS1、GEM-TS4斷面退水時(shí)間較短，退水過程一般需要10～30 h。流量測(cè)次均勻分布在退水過程中，單次灌溉各退水?dāng)嗝鏈y(cè)次達(dá)2～7次，可完全控制水量變化過程，符合GB 50179—1993《河流流量測(cè)驗(yàn)規(guī)范》要求6]。

典型地塊GEM-JS1、GEM-JS2引水監(jiān)測(cè)斷面主要采用LS251型流速儀施測(cè)，儀器型號(hào)為50437，公式為V=0249 2 ns+0004 2（式中：V表示流速，ms；n表示旋槳總轉(zhuǎn)數(shù)，次；s表示相應(yīng)的測(cè)速歷時(shí)，s）。流速使用范圍為 0142 7～5000 0 ms，低速部分（0050 3～0142 7 ms）從低速V-n曲線圖中查讀。

典型地塊GEM-TS1、GEM- TS2、GEM-TS3、GEM-TS4監(jiān)測(cè)斷面主要采用LS10型流速儀施測(cè)，儀器型號(hào)為80543，公式V=0100 9ns+0042 6，流速使用范圍0100～4000 ms；儀器型號(hào)為070074，公式為V=0101 5ns+0049 5，流速使用范圍0100～4000 ms。

通過對(duì)格爾木市農(nóng)場(chǎng)灌區(qū)典型地塊5月15日至10月30日監(jiān)測(cè)資料的分析，計(jì)算得到典型地塊引水總量為 51 393 m3，退水總量為21 603 m3。其中GEM-JS1斷面引水總量為32 880 m3，GEM-TS1、GEM-TS2斷面退水總量為 13 446 m3。GEM-JS2斷面引水總量為18 512 m3，GEM-TS3、GEM-TS4斷面退水總量為8 157 m3。引、退水量統(tǒng)計(jì)見表3、表4。

312地下水動(dòng)態(tài)變化

格爾木市農(nóng)場(chǎng)灌區(qū)典型地塊5眼進(jìn)水口（GEN-JS2），2個(gè)退水口（GEN-TS3、GEN-TS4）。

井從4月1日開始觀測(cè)，水位呈逐漸上升趨勢(shì)，變化趨勢(shì)一致。從變化趨勢(shì)看，地下水位變化與地塊灌溉水量有關(guān)。

2014年格爾木市農(nóng)場(chǎng)灌區(qū)典型地塊在青稞生長(zhǎng)期共灌溉8次，選取8次灌溉前后的地下水位數(shù)據(jù)，進(jìn)行典型地塊灌溉前后地下水位過程線點(diǎn)繪，得出典型地塊地下水位過程線對(duì)照?qǐng)D，以5月27日灌溉前后地下水位過程線為例，詳見圖3?？芍?，5眼井的地下水位變化趨勢(shì)基本一致。

FK（W11]TPLWX3tif]

另外，由于格爾木市農(nóng)場(chǎng)灌區(qū)土質(zhì)為沙壤土，下滲較快，灌溉過程中地下水位變化幅度大，灌溉對(duì)地下水影響較大。

河西雨量站距離格爾木市農(nóng)場(chǎng)灌區(qū)典型地塊約30 km，降水量可借用河西雨量站資料。

格爾木市農(nóng)場(chǎng)灌區(qū)典型地塊地下水位、降水量過程線對(duì)照見圖4。

綜合考慮地表和地下退水量后，根據(jù)公式（5）采用引排差法計(jì)算得到的格爾木市農(nóng)場(chǎng)灌區(qū)典型地塊2014年耗水系數(shù)為0978。

32基于VSMB模型的耗水系數(shù)計(jì)算

2014年格爾木灌區(qū)典型地塊降水量?jī)H為365 mm，灌溉水量6623 mm，潛在蒸散發(fā)量1 3269 mm，實(shí)際蒸散發(fā)量6514 mm， 深層滲漏量409 mm。格爾木灌區(qū)典型地塊模擬

FK（W11]TPLWX4tif]

結(jié)果RMSE為123，模擬結(jié)果精度較高。土壤水分和蒸散發(fā)模擬結(jié)果見表5、圖5、圖6。格爾木市農(nóng)場(chǎng)灌區(qū)地下水位變化模擬結(jié)果見圖7。

模擬結(jié)果表明，2014年格爾木灌區(qū)典型地塊年實(shí)際蒸散發(fā)量小于當(dāng)?shù)亟邓凸喔人恐?，地塊灌溉水量的932%消耗蒸散發(fā)。

4結(jié)論與討論

格爾木市農(nóng)場(chǎng)灌區(qū)典型地塊監(jiān)測(cè)期總引水量51 393 m3，總退水量21 603 m3，典型地塊滲漏系數(shù)取值428%。采用引排差法計(jì)算得到格爾木市農(nóng)場(chǎng)灌區(qū)典型地塊2014年耗水系數(shù)為0978。

VSMB模型模擬結(jié)果表明，格爾木市農(nóng)場(chǎng)灌區(qū)典型地塊凈灌溉水量中有932%消耗于蒸發(fā)蒸騰，折算成2014年耗水系數(shù)為0932。2種方法耗水系數(shù)差值僅為0046，說明在格爾木灌區(qū)典型地塊內(nèi)，在耗水系數(shù)計(jì)算方面，VSMB模型可以為引排差法提供較好的驗(yàn)證。

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