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        農(nóng)業(yè)灌溉典型區(qū)用水量監(jiān)測和統(tǒng)計方法探索與實(shí)踐

        2018-08-01 09:11:12孫世霞盛茂剛
        治淮 2018年7期
        關(guān)鍵詞:水文局用水量水量

        孫世霞 陳 沭 盛茂剛

        一、前言

        從2012年至今,青島市被水利部水文局確定為全國用水總量監(jiān)測工作試點(diǎn)市,通過精心部署、科學(xué)謀劃,青島市水文局建成了“四級建制(市水文局—縣水文局—鎮(zhèn)水文服務(wù)中心—村水管員)、三級雙管雙財(市—縣—鎮(zhèn))、基層水文服務(wù)體系和管理體系;在監(jiān)測方法上敢于突破,進(jìn)一步提升集中供水實(shí)測監(jiān)測率,鄉(xiāng)鎮(zhèn)集中供水實(shí)行巡查抄表員制度,監(jiān)測資料實(shí)行逐級匯交、分級審核,探索出一條用水總量監(jiān)測的新路子。農(nóng)業(yè)灌溉用水量是用水總量的重要組成部分,青島市農(nóng)業(yè)灌溉水量約占全市總用水量的40%,由于農(nóng)業(yè)灌溉取水分散、水源成分復(fù)雜,且絕大部分沒有水量計量設(shè)施,目前仍然是用水總量監(jiān)測的難點(diǎn)和薄弱環(huán)節(jié)??梢哉f,準(zhǔn)確監(jiān)測農(nóng)業(yè)灌溉用水量是全面做好用水總量監(jiān)測工作的關(guān)鍵。為此,2015年青島市水文局在膠州開展農(nóng)業(yè)灌溉用水量監(jiān)測試點(diǎn)工作,采用“典型村”和“典型戶”相結(jié)合的方式,著力解決非充分灌溉條件下的次灌溉定額、灌溉面積和灌溉次數(shù)的確定問題,配合嚴(yán)格的監(jiān)管制度和監(jiān)測方法,探索農(nóng)業(yè)灌溉用水量監(jiān)測切實(shí)可行的路徑和方法,切實(shí)解決全市農(nóng)業(yè)灌溉用水量監(jiān)測不實(shí)、不準(zhǔn)的問題,進(jìn)一步夯實(shí)用水總量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和科學(xué)性,提升水文服務(wù)社會和政府的能力,為全國用水總量監(jiān)測提供試點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)。

        二、典型村、典型地塊選取和測量

        根據(jù)往年農(nóng)業(yè)灌溉用水量監(jiān)測的經(jīng)驗(yàn),農(nóng)業(yè)灌溉用水定額和實(shí)際灌溉面積是用水總量監(jiān)測的兩要素,二者缺一不可。本次典型試點(diǎn)工作分兩步同時進(jìn)行:典型村試點(diǎn)和典型地塊試點(diǎn)。其中典型村試點(diǎn)的目的在于探索以村為單位如何準(zhǔn)確直觀地獲取實(shí)際灌溉面積,有效解決農(nóng)業(yè)灌溉用水戶“澆不澆、澆幾遍、澆多少”的數(shù)據(jù)統(tǒng)計的任意性,為精確測算實(shí)際灌溉面積提供借鑒。典型地塊試點(diǎn)的目的在于探索以地塊為單位,更加準(zhǔn)確地獲取不同土壤類型、作物種類所需的灌溉水量,為精確測算不同土壤類型的灌溉定額提供借鑒。

        1.選取試點(diǎn)典型村

        在如何精確掌握實(shí)際灌溉面積上,經(jīng)分析認(rèn)為,實(shí)際監(jiān)測的范圍不宜過大,太小又沒有代表性和可推廣性,應(yīng)以一個村為單位較為適宜。經(jīng)現(xiàn)場查勘,確定農(nóng)業(yè)灌溉水源、土壤類型、種植作物等類型相對豐富且均具有典型代表性的膠州市鋪集鎮(zhèn)東皇姑庵村為此次試點(diǎn)工作的“典型村”。東皇姑庵村位于膠州市鋪集鎮(zhèn)中南部,鎮(zhèn)駐地以南3km,位于膠河上游的西岸,是一個典型的以農(nóng)業(yè)為主的村莊。全村目前共有280戶,1200人,耕地面積1500畝,主要是種植糧食作物和蔬菜,主要作物類型為小麥、玉米、土豆和花生。全村土地土壤分為棕壤土、潮土和砂姜黑土三種類型,涵蓋膠州市95.56%的土壤類型,其中膠河以南的地塊屬于砂姜黑土,村東沿河區(qū)域?qū)儆诔蓖?,村西丘陵地帶屬于棕壤土?/p>

        表1 典型村主要農(nóng)灌取水口表

        表2 典型村各地塊土地面積測量結(jié)果表(部分)

        表3 典型地塊基本情況表

        表4 農(nóng)業(yè)灌溉典型區(qū)用水量臺賬表

        表5 實(shí)測水泵流量校核表

        表6 典型地塊灌溉水量統(tǒng)計表

        全村的農(nóng)業(yè)灌溉水源以地表水為主,地表水源主要為村東側(cè)的膠河,其中村西南側(cè)有小農(nóng)水項(xiàng)目建設(shè)的集中灌溉設(shè)施,通過提水泵站和輸水低壓管道鋪設(shè)到各個地塊,各戶通過刷卡繳費(fèi)的方式買水灌溉,灌溉水量都有固定的流量計計量。東皇姑庵的取水水源比較單一,形式較統(tǒng)一,取水地點(diǎn)相對固定便于控制,宜采用水源控制法控制典型村的實(shí)際灌溉情況,表1為典型村主要農(nóng)業(yè)灌溉取水口情況表。

        為了更精確地掌握典型村及典型地塊的灌溉情況,委托專業(yè)測繪公司對典型村的農(nóng)業(yè)種植用地進(jìn)行詳細(xì)的平面測量,確定每塊地塊的邊界、面積和所屬農(nóng)戶,并將各地塊的面積、戶主和作物類型繪制成矢量圖,導(dǎo)入GIS地圖。表2為部分地塊面積測量結(jié)果表。

        2.選取試點(diǎn)典型地塊

        為充分體現(xiàn)典型地塊的代表性,以作物和土壤類型來進(jìn)行分類,作物分為小麥/玉米、花生、蔬菜三大類,土壤按照棕壤、潮土、砂姜黑土分為三項(xiàng),據(jù)此共分為9個典型地塊。分別為:棕壤土地,種植小麥/玉米、花生、土豆的3個地塊;潮土地,種植小麥/玉米、花生、土豆的3個地塊;砂姜黑土地,種植小麥/玉米、花生、土豆的3個地塊。詳細(xì)摸清典型地塊的面積、灌溉所用水源類型、主要灌溉方式、所使用的灌溉器具等基本情況。表3為典型地塊基本情況表。

        三、農(nóng)業(yè)灌溉用水量監(jiān)測和統(tǒng)計

        1.農(nóng)業(yè)灌溉用水量統(tǒng)計、上報方法

        農(nóng)業(yè)灌溉典型村設(shè)立專門的監(jiān)測機(jī)構(gòu)和辦公場所,設(shè)立一名負(fù)責(zé)人和一名水管員,負(fù)責(zé)典型村和典型地塊的監(jiān)測和數(shù)據(jù)上報工作,工作任務(wù)由水文局直接管理安排,同時接受鎮(zhèn)水文服務(wù)中心的監(jiān)督管理。典型村所有用水戶在每次灌溉前需向所負(fù)責(zé)的水管員上報,對每次灌溉的抽水時間、出水量、灌溉面積、取水水源等進(jìn)行記錄,灌溉完成后由民戶、水管員現(xiàn)場填寫灌溉情況調(diào)查表并簽字,村負(fù)責(zé)人每月將每戶灌溉情況按照設(shè)計好的表格填寫后上報,并要求水管員每天至少巡查兩次灌溉情況。表4為典型村內(nèi)農(nóng)業(yè)灌溉典型區(qū)用水量臺賬表。

        2.實(shí)際監(jiān)測數(shù)據(jù)的獲取

        根據(jù)所選村地塊分布特點(diǎn)和所屬民戶灌溉設(shè)備情況,由水文局組織現(xiàn)場試驗(yàn),利用流量計量設(shè)備準(zhǔn)確測試每處典型地塊灌溉所用設(shè)備單位時間內(nèi)固定距離的取水量,作為水管員監(jiān)測計算灌溉水量的基礎(chǔ)依據(jù)。在此基礎(chǔ)上,根據(jù)水管員現(xiàn)場監(jiān)測的灌溉歷時,得出每畝次灌溉水量。表5為各種型號的噴灌機(jī)實(shí)測水泵流量校核表。從表5可以看出,水泵測定的流量除了與時間有關(guān)外,還與出水口與水泵的距離有關(guān),距離越遠(yuǎn),出水量越小。根據(jù)每個地塊的面積、地塊所用設(shè)備情況和灌溉歷時,計算出每畝次灌溉水量。

        四、監(jiān)測結(jié)果

        對典型村監(jiān)測、統(tǒng)計上報的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,匯總計算典型村逐月、每季度和全年實(shí)際灌溉面積和灌溉水量。由于農(nóng)業(yè)灌溉典型區(qū)的設(shè)置和準(zhǔn)備工作開展歷經(jīng)了近6個月時間,典型村和典型地塊農(nóng)業(yè)灌溉用水量的監(jiān)測從2015年7月1日開始,獲取了從7月1日至今的典型村和典型地塊用水量數(shù)據(jù)。2015年青島市降水量很少,采用距典型村僅1000米左右的紅旗水文站資料,7月1日~12月1日累計降水量僅為162.8mm,由于當(dāng)?shù)貨]有地下水,干旱導(dǎo)致典型村灌溉水源明顯不足,平塘干涸,導(dǎo)致下半年灌溉用水量少,2015年7月1日至今典型村農(nóng)業(yè)灌溉用水量為7876 m3,其中玉米灌溉水量3925.2 m3,土豆灌溉水量 3575.2 m3,花生灌溉水量為375.6 m3。對典型地塊統(tǒng)計上報的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,典型地塊灌溉水量統(tǒng)計情況見表6。

        五、結(jié)論

        青島市作為全國用水總量監(jiān)測試點(diǎn)市,農(nóng)業(yè)灌溉用水量監(jiān)測試點(diǎn)工作的開展著重于摸清實(shí)際灌溉面積和核實(shí)對比次灌溉定額這兩個難點(diǎn)問題,從而切實(shí)解決農(nóng)業(yè)灌溉用水量監(jiān)測不實(shí)、不準(zhǔn)的問題,為全國農(nóng)業(yè)用水總量監(jiān)測提供試點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)。

        (1)充分調(diào)研夯實(shí)了試點(diǎn)工作的基礎(chǔ)。做好前期信息的收集與篩選,摸清試點(diǎn)區(qū)基本情況,有效地保證了試點(diǎn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的代表性與科學(xué)性。

        (2)科學(xué)監(jiān)管為試點(diǎn)工作提供了保障。實(shí)行雙人負(fù)責(zé)、雙重管理、雙向監(jiān)督的工作體制。通過日登記、旬抽查、月巡查等方法,結(jié)合實(shí)際調(diào)查、現(xiàn)場監(jiān)督和年終考核,嚴(yán)把數(shù)據(jù)質(zhì)量關(guān),確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。

        (3)此次農(nóng)業(yè)灌溉試點(diǎn),還建立了膠州市灌溉試點(diǎn)監(jiān)測信息系統(tǒng),顯著提升用水總量監(jiān)測數(shù)據(jù)的時效性、可靠性和完整性。為進(jìn)一步推進(jìn)農(nóng)業(yè)灌溉用水的科學(xué)分析,智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展和農(nóng)田灌溉現(xiàn)代化,積累了科學(xué)數(shù)據(jù)

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