馬龍 王醒 方榮杰 胡志強(qiáng)
摘要:以龍勝各族自治縣為例,共選取16個(gè)典型田塊,通過觀測典型田塊和樣點(diǎn)灌區(qū)渠首的用水量,在各灌區(qū)采用首尾測算法開展了全面測算分析。結(jié)果表明:龍勝縣小型渠灌灌區(qū)農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)為0.534,高效節(jié)水灌區(qū)農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)為0.881,在此基礎(chǔ)上經(jīng)過進(jìn)一步計(jì)算,得出龍勝縣農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)為0.540。研究成果表明:龍勝縣農(nóng)業(yè)灌區(qū)存在較大節(jié)水潛能,能夠?yàn)辇垊倏h坡地梯田灌區(qū)的節(jié)水灌溉帶來切實(shí)可行的發(fā)展籌劃,同時(shí)為解決水資源浪費(fèi)與短缺的問題帶來科學(xué)合理的配置。
關(guān)鍵詞:農(nóng)田;灌溉水有效利用系數(shù);樣點(diǎn)灌區(qū);測算分析
中圖分類號:S274
文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A?文章編號:1674-9944(2020)14-0018-03
1?引言
水利行業(yè)的興盛發(fā)展對于推動我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會進(jìn)步起著至關(guān)重要的作用。淡水資源的保護(hù)與人類生產(chǎn)發(fā)展有著不小的關(guān)聯(lián)[1]。中央明確指出到2020年,我國耗水總量應(yīng)控制于6700億m3以下,農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)應(yīng)提高到不低于0.55[2]。
關(guān)于節(jié)水灌溉中提出灌溉水有效利用系數(shù)這一標(biāo)準(zhǔn),能準(zhǔn)確表明農(nóng)田灌溉用水的具體狀況,為政府提供了城市發(fā)展耗水指標(biāo)分析的重要基礎(chǔ),同時(shí),制定作物灌水方法和灌溉定額并推廣,節(jié)約農(nóng)田灌溉用水,用于發(fā)展城鎮(zhèn)及其他行業(yè)。開展龍勝縣農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)測算分析,針對性地完成龍勝縣水利建設(shè)任務(wù),具有重要意義。
2?全縣農(nóng)田灌溉及用水情況
2.1?全縣農(nóng)田灌溉總體情況
龍勝各族自治縣位于廣西壯族自治區(qū)東北方、桂林市的西北方,界于東經(jīng)109°43′~110°21′,北緯25°29′~26°12′之間,東臨興安、資源、靈川,南連臨桂、融安,西臨三江,北靠湖南[3]。龍勝縣土地面積25.51萬hm2,其中農(nóng)田有效灌溉面積0.79萬hm2,實(shí)際灌溉面積0.69萬hm2。龍勝縣種植的作物情況見圖1。
2.2?作物灌溉定額
龍勝縣灌溉耗水作物主要為水稻,其次玉米、蔬菜、柑桔等,薯類等旱作物大部分靠天降雨灌溉。樣點(diǎn)灌區(qū)畝均綜合凈灌溉定額為10.92~53.40 m3/hm2之間,平均值為26.60 m3/hm2,其中畝均綜合凈灌溉定額較低的灌區(qū)主要是種植耗水量較大的作物比例低。
2.3?水源類型灌區(qū)與灌溉用水情況
現(xiàn)有小型自流引水類型灌區(qū)的數(shù)量為557個(gè)。小型灌區(qū)灌溉面積情況見表1。
3?樣點(diǎn)灌區(qū)的選擇和代表性分析
3.1?樣點(diǎn)灌區(qū)及典型田塊的選擇
2019年龍勝縣共選取6個(gè)自流引水灌區(qū)作為樣點(diǎn)灌區(qū)。其中包括5個(gè)小型渠灌灌區(qū)和1個(gè)高效節(jié)水灌區(qū)。在小型灌區(qū),應(yīng)根據(jù)作物品種,結(jié)合田間地表平整度,選擇典型的農(nóng)田,每種作物至少應(yīng)選擇2個(gè)典型農(nóng)田進(jìn)行觀測[4]。選取結(jié)果見表2。
3.2?樣點(diǎn)灌區(qū)的數(shù)量與分布
此次龍勝縣5個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的樣點(diǎn)灌區(qū)的選取見表3。各樣點(diǎn)灌區(qū)灌溉面積見表4。
4?農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)測算
4.1?樣點(diǎn)灌區(qū)測算分析方法
4.1.1?首尾測算法
采用“首尾測算分析法”進(jìn)行灌溉水有效利用系數(shù)的測算[5]。公式為:
式(1)中:η為灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù);W凈為灌區(qū)凈灌溉水總量,m3;W毛為灌區(qū)毛灌溉用水總量,m3。
4.1.2?樣點(diǎn)灌區(qū)年凈灌溉用水量測算
樣點(diǎn)灌區(qū)年凈灌溉用水總量計(jì)算公式為:
式(2)中:W樣凈為樣點(diǎn)灌區(qū)年凈灌溉用水總量,m3;Wij為樣點(diǎn)灌區(qū)j個(gè)片區(qū)內(nèi)第i種作物畝均凈灌溉用水量,m3/hm2;Aij為樣點(diǎn)灌區(qū)j個(gè)片區(qū)內(nèi)第i種作物灌溉面積,hm2;m為樣點(diǎn)灌區(qū)j個(gè)片區(qū)內(nèi)的物作種類,種;n為樣點(diǎn)灌區(qū)片區(qū)數(shù)量,個(gè);大型灌區(qū)n=3,中型灌區(qū)n=2,小型灌區(qū)n=1。
4.1.3?樣點(diǎn)灌區(qū)年毛灌溉用水量測量與計(jì)算分析
灌區(qū)毛灌溉用水總量是指灌區(qū)全年從水源取水的總水量[6]。公式為:
式(3)中:W樣毛為樣點(diǎn)灌區(qū)年毛灌溉用水總量,m3;W樣毛i為樣點(diǎn)灌區(qū)第i個(gè)水源取水量,m3;n為樣點(diǎn)灌區(qū)水源數(shù)量,個(gè)。
對在所有水源設(shè)置渠首的多水源灌區(qū),渠首總灌溉水量按總或次主要水源量計(jì)算,即為整個(gè)灌區(qū)的實(shí)際取水量。本次測算工作渠首均采用水位尺測量水位,流速儀率定渠首水位-流量關(guān)系曲線。
4.2?樣點(diǎn)灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)計(jì)算
樣點(diǎn)灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)公式為:
式(4)中:η樣為樣點(diǎn)灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù);W樣凈為樣點(diǎn)灌區(qū)凈灌溉用水量,m3;W樣毛為樣點(diǎn)灌區(qū)毛灌溉用水量,m3。
樣點(diǎn)灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)見表5。
4.3?龍勝縣灌溉水有效利用系數(shù)
因龍勝縣現(xiàn)有的灌區(qū)都是小型灌區(qū),全縣灌溉水有效利用系數(shù)公式為[7]:
式(5)中:η縣小為縣級區(qū)域小型灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù);W縣小i為縣級區(qū)域各小型灌區(qū)毛灌溉用水量,萬m3;W縣小i為縣級區(qū)域各小型灌區(qū)毛灌溉用水量,萬m3;計(jì)算得出龍勝縣灌溉水有效利用系數(shù)為0.540。
4.4?合理性分析
(1)合理選擇樣點(diǎn)灌區(qū)。對灌區(qū)的選擇及其分布基本上反映了龍勝縣農(nóng)田灌溉現(xiàn)狀,通過樣點(diǎn)灌區(qū)計(jì)算全縣灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)的結(jié)果科學(xué)合理。
(2)觀測設(shè)施配備齊全。采用“直接量測法”,各樣點(diǎn)灌區(qū)均在水源取水口、主要棄水口以及田間布設(shè)了量測設(shè)備,保證數(shù)據(jù)來源真實(shí)可靠。
(3)測算方法科學(xué)合理。采用“首尾測算法”進(jìn)行,各灌區(qū)測算的成果是通過數(shù)據(jù)調(diào)查,田間專人觀測記錄、實(shí)驗(yàn)分析計(jì)算的基礎(chǔ)上,并結(jié)合實(shí)際情況綜合算出,測算成果合理[8]。
5?結(jié)論和建議
通過對龍勝縣樣點(diǎn)灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)的測算分析成果匯總、分析,測算得出小型渠灌灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)為0.534,高效節(jié)水灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)為0.881,在此基礎(chǔ)上經(jīng)過進(jìn)一步計(jì)算,最終得出龍勝縣農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)為0.540。
各樣點(diǎn)灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)計(jì)算結(jié)果是根據(jù)實(shí)測、實(shí)地調(diào)查、試驗(yàn)分析,并結(jié)合各地區(qū)實(shí)際情況得出的。首尾測算法所需的各種指標(biāo)和水量權(quán)重計(jì)算均在一個(gè)合理的范圍內(nèi),因此,成果合理、可靠。
雖然灌溉水有效利用系數(shù)有所提高,但未能完全達(dá)到《節(jié)水灌溉工程技術(shù)規(guī)范》中的標(biāo)準(zhǔn)。因此,需要加大節(jié)水灌溉工作的推廣,加強(qiáng)節(jié)水宣傳,完善節(jié)水管理制度規(guī)章,加強(qiáng)農(nóng)民的節(jié)水灌溉意識,使節(jié)水灌溉成為每個(gè)人自覺遵守的習(xí)慣。
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