農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)測算分析
——以甘肅省平?jīng)鍪袨槔?/h1>
2021-08-25 17:43:34劉鎧源孟永宏卞義寧王繼武
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備 2021年4期
劉鎧源，孟永宏，卞義寧，王繼武
（1.平?jīng)鍪兴帘３挚茖W(xué)研究所，甘肅 平?jīng)?744000；2.平?jīng)鍪兴畡?wù)局，甘肅 平?jīng)?744000）
0 區(qū)域概況
平?jīng)鍪械靥幐拭C東部半干旱區(qū)半濕潤氣候區(qū)，位于北緯34°54′～35°53′，東經(jīng)108°30′～107°45′之間。平?jīng)鍪薪?0a 平均降水量為532.96 mm、多年平均水面蒸發(fā)量為1 263.3 mm，多年平均陸面蒸發(fā)量為474.10 mm；水資源總量為15.95 億m3，平均可利用水資源總量為6.92 億m3，畝均水資源占有量為285.59 m3，人均水資源占有量為311 m3；全年干旱少雨，降水時(shí)空分布不均，水資源緊缺。平?jīng)鍪锌偼恋孛娣e為11 169.7 km2，耕地面積為558.500 萬畝（1 畝=0.067 hm2），農(nóng)田有效灌溉面積為57.285萬畝，2020 年平?jīng)鍪袑?shí)灌面積為35.400 萬畝，灌區(qū)糧食平均畝產(chǎn)為434.87 kg、總產(chǎn)為72 188.84 t，經(jīng)濟(jì)作物實(shí)灌面積為18.96 萬畝，經(jīng)濟(jì)作物平均畝收入為16 668.73 元、總收入為316 039 萬元。有效灌溉面積達(dá)到47.04 萬畝，占總耕地面積的8.42%，節(jié)水灌溉面積為31.935 萬畝。2019 年平?jīng)鍪修r(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)為一類中型（面積5～15 萬畝）灌區(qū)0.543 0，二類中型（面積1～5 萬畝）灌區(qū)0.540 0、小型（面積0.01～1 萬畝）灌區(qū)0.557 0，全市農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)為0.541 0。
2020 年，涇河灌區(qū)實(shí)施“2018—2019 年度農(nóng)綜開發(fā)中型灌區(qū)節(jié)水配套改造項(xiàng)目甘肅省平?jīng)鍪嗅轻紖^(qū)涇河灌區(qū)節(jié)水配套改造項(xiàng)目”，改造躍進(jìn)渠和團(tuán)結(jié)渠渠首樞紐工程，維修改造渠長分別是3.81、5.36 km；完成“涇河灌區(qū)2020 年度水利工程維修養(yǎng)護(hù)項(xiàng)目”干渠清淤21 處，共計(jì)5 860 m，干渠維修17 處，長度為474 m，疏通安同渠泄洪溝道1 條，長度為500 m。同時(shí)完成“涇河灌區(qū)2020 年度水毀工程維修恢復(fù)項(xiàng)目”干渠淤積清理5 處，長度為1 670 m，干渠水毀維修3 處，長度為367 m。陽川灌區(qū)、水洛河灌區(qū)維修道長度為6.8 km，渠系建筑物27 座，安裝量水設(shè)施6 套。
1 測算方法
1.1 技術(shù)路線
農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)測算按照以下步驟進(jìn)行。首先，從全市28 個(gè)中、小型灌區(qū)中，選擇涇河灌區(qū)、涇慶灌區(qū)、汭河灌區(qū)、水洛河灌區(qū)、黎明川灌區(qū)等5 個(gè)樣點(diǎn)灌區(qū)；其次，從選擇的樣點(diǎn)灌區(qū)中選擇典型田塊；再次，測算選擇的典型田塊的畝均凈灌溉用水量；第四，測量計(jì)算各樣點(diǎn)灌區(qū)凈、毛灌溉用水總量；最后，計(jì)算全市各中、小灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)及全市農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)[1-3]。
1.2 樣點(diǎn)灌區(qū)和典型田塊的選擇
1.2.1 樣點(diǎn)灌區(qū)的選擇
在符合技術(shù)導(dǎo)則的基礎(chǔ)上，綜合考慮平?jīng)鍪懈鳎h、區(qū)、市）地形地貌、氣候、水資源、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平及行政區(qū)規(guī)劃、工程設(shè)施狀況、管理水平、灌溉水源條件、作物種類和種植結(jié)構(gòu)等因素進(jìn)行選擇。
1）中型樣點(diǎn)灌區(qū)的選擇。平?jīng)鍪杏兄行凸鄥^(qū)18 處，均為自流灌區(qū)，井灌、提灌作為補(bǔ)充水源。設(shè)計(jì)灌溉面積為37.75 萬畝，有效灌溉面積為27.36 萬畝，實(shí)灌面積為24.52 萬畝。選擇涇河灌區(qū)、涇慶灌區(qū)、汭河灌區(qū)、水洛河灌區(qū)等4 處中型灌區(qū)。其有效灌溉面積為18.57 萬畝，選擇的灌區(qū)數(shù)量占本類灌區(qū)總數(shù)的22%，占該類灌區(qū)有效灌溉面積的53.7%。依有效灌溉面積，將中型灌區(qū)分為一類中型灌區(qū)與二類中型灌區(qū)。
其中，一類中型灌區(qū)指有效灌溉面積5～15 萬畝的灌區(qū)（后文稱一類中型灌區(qū)）。平?jīng)鍪? 處，即涇河灌區(qū)，設(shè)計(jì)灌溉面積為9.3 萬畝，有效灌溉面積為6.56 萬畝，實(shí)灌面積為6.4 萬畝。灌區(qū)農(nóng)作物主要以冬小麥、玉米和經(jīng)濟(jì)作物為主，糧食播種面積為4.3 萬畝，經(jīng)濟(jì)作物面積為2.1 萬畝，糧食總產(chǎn)為62 144.99 t，經(jīng)濟(jì)作物總收入為171 378.12 萬元。涇河灌區(qū)為自流引水的灌區(qū)，涇河灌區(qū)管理的主要水利工程有總干渠、官莊渠、南干渠、躍進(jìn)渠、團(tuán)結(jié)渠、永樂渠六條，總長為80.81 km；灌區(qū)管理支渠40 條，總長為78.59 km；斗渠217 條，總長為191.38 km。
其中，二類中型灌區(qū)是效灌溉面積1～5 萬畝的灌區(qū)（后文稱二類中型灌區(qū)）。平?jīng)鍪?7 處，均為自流引水的灌區(qū)，井灌、提灌作為補(bǔ)充水源。設(shè)計(jì)灌溉面積為37.75 萬畝，有效灌溉面積為27.36 萬畝，實(shí)灌面積為24.52 萬畝。灌區(qū)農(nóng)作物主要以冬小麥、玉米和經(jīng)濟(jì)作物為主，糧食播種面積為8.81 萬畝，干支渠總長為1 032.35 km。部分中型灌區(qū)樣點(diǎn)選擇結(jié)果詳見表1。
表1 中型灌區(qū)基本情況表
2）小型樣點(diǎn)灌區(qū)的選擇。小型灌區(qū)指灌區(qū)面積0.01～1 萬畝的灌區(qū)。在符合技術(shù)導(dǎo)則要求的基礎(chǔ)上，選擇黎明川灌區(qū)進(jìn)行測算，灌區(qū)有效灌溉面積為0.525 萬畝，占小型灌區(qū)數(shù)量的10%，占該類灌區(qū)總面積（12.47 萬畝）的4.4%。小型灌區(qū)選擇結(jié)果詳見表2。
表2 小型樣點(diǎn)灌區(qū)表
機(jī)電井、純井灌區(qū)的選擇
機(jī)電井分散于中、小灌區(qū)，多用于設(shè)施農(nóng)業(yè)和果樹滴灌，灌溉水利用率高，取水量和灌溉面積遠(yuǎn)小于中、小灌區(qū)；無純井灌區(qū)。因此，在2020 年測算中未單獨(dú)列出。
1.2.2 典型田塊的選擇
根據(jù)技術(shù)導(dǎo)則和樣點(diǎn)灌區(qū)實(shí)際分布情況，在涇河灌區(qū)分5 段選取5 個(gè)樣點(diǎn)，其他樣點(diǎn)灌區(qū)分上、中、下游3 段選取3 個(gè)樣點(diǎn)，每個(gè)樣點(diǎn)按當(dāng)季種植作物各選1 個(gè)典型田塊進(jìn)行土壤含水量的測定，每個(gè)典型田塊選擇3 個(gè)測點(diǎn)取平均值。
1.2.3 樣點(diǎn)灌區(qū)灌溉用水代表年的分析與確定
平?jīng)鍪芯硟?nèi)多年平均降水量為532.96 mm，2020年平均降雨量為669.57 mm，高于多年平均降水量，最大為崆峒區(qū)770.70 mm，最少為靈臺縣626.70 mm；月降水量與多年平均降水量相比變化較大，降水量最大的月份是6、7、8 月（多年平均是7、8、9 月），時(shí)空分布不均明顯。2020 年由于平均降水量比上一年度多12.63 mm，所以各灌區(qū)的實(shí)際引水量與去年基本一致，毛灌溉用水量變化不大。
1.3 毛灌溉用水量的觀測
樣點(diǎn)灌區(qū)的所有進(jìn)水口均設(shè)有固定水尺，不同水位有對應(yīng)的流量，在引水期間由各灌區(qū)專人觀測記載，每天8、14、20 時(shí)固定觀測3 次，同時(shí)根據(jù)河道水源變化情況隨時(shí)加測，計(jì)算灌區(qū)總引水量，灌區(qū)總引水量扣減從渠道引水的工業(yè)、生活和魚塘用水量就是毛灌溉水量。部分小型灌區(qū)由于數(shù)據(jù)未進(jìn)行專門的統(tǒng)計(jì)，利用FAO 推薦的單作物系數(shù)法進(jìn)行估算。全市各類型灌區(qū)用水總量已扣除相應(yīng)的工業(yè)或農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活供水量，故可采用進(jìn)行測算。
1.4 凈灌溉用水量的計(jì)算
凈灌溉用水量的測算，有計(jì)量設(shè)施的為實(shí)測值，部分計(jì)量設(shè)施欠缺的灌區(qū)采用推薦的參考作物蒸騰蒸發(fā)量計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算，與實(shí)測值比較計(jì)算出灌區(qū)凈灌溉用水量。具體公式如式（1）—（2）。
式中W田凈i為典型田塊某次畝均凈灌溉用水量，m3/畝；H為灌水期內(nèi)典型田塊土壤計(jì)劃濕潤層深度，mm；γ為典型田塊H土層內(nèi)土壤干容重，g/cm3；γ水為水的容重，取1；θg1為某次灌水前典型田塊H土層內(nèi)土壤質(zhì)量含水率，%；θg2為某次灌水后典型田塊H土層內(nèi)土壤質(zhì)量含水率，%。
式中W田凈為某典型田塊某作物年畝均凈灌溉用水量，m3/畝；n為典型田塊年內(nèi)灌水次數(shù)，次。
1.5 不同規(guī)模灌區(qū)的灌溉水有效利用系數(shù)平均值測算
1.5.1 樣點(diǎn)灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)測算
樣點(diǎn)灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)計(jì)算公式為
式中η樣為樣點(diǎn)灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)；W樣凈代表樣點(diǎn)灌區(qū)凈灌溉用水量，m3；W樣毛代表樣點(diǎn)灌區(qū)毛灌溉用水量，m3。
1.5.2 平?jīng)鍪泄喔人行Ю孟禂?shù)的測算
全市灌溉用水有效利用系數(shù)是全市年凈灌溉用水總量與年毛灌溉用水總量的比值，計(jì)算時(shí)用不同規(guī)模樣點(diǎn)的灌溉水有效利用系數(shù)加權(quán)平均，計(jì)算出各不同規(guī)模灌區(qū)的平均灌溉水有效利用系數(shù)，小型灌區(qū)直接采用實(shí)測值，最后用加權(quán)平均推算出全市平均灌溉水有效利用系數(shù)。年毛灌溉用水量為各灌區(qū)的實(shí)測值，全市平均灌溉水有效利用系數(shù)用《全國農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)測算分析技術(shù)指導(dǎo)細(xì)則》要求的公式（4）計(jì)算。
式中W中1、W中2、W小分別為平?jīng)鍪幸?、二類中型灌區(qū)和小型灌區(qū)的年毛灌溉用水量，萬m3；η中1、η中2、η小分別為平?jīng)鍪幸?、二類中型灌區(qū)和小型灌區(qū)的灌溉用水有效利用系數(shù)。平?jīng)鍪懈饕?guī)模灌區(qū)農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)詳見表1。
表1 平?jīng)鍪懈饕?guī)模灌區(qū)農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)表
2 測算成果及分析
2.1 測算成果分析
通過測算分析，不同規(guī)模與水源類型灌區(qū)的系數(shù)提高程度不太顯著。全市從2019 年的0.541 到2020 年的0.552，提高了0.011；其中，一類中型灌區(qū)系數(shù)從2019 年的0.543 到2020 年的0.549，提高了0.006；二類中型灌區(qū)系數(shù)從2019 年的0.540 提高到2020 年的0.552，提高了0.012；小型灌區(qū)系數(shù)維持2019 年的0.557。主要因涇河灌區(qū)2018—2019 年度實(shí)施了部分渠首樞紐工程。2020 年完成干渠清淤、干渠維修及部分泄洪溝道疏通工程。陽川灌區(qū)、水洛河灌區(qū)進(jìn)行了渠道維修并安裝了量水設(shè)施。
2020 年不同規(guī)模灌區(qū)農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)，從大到小依次是，小型灌區(qū)、二類中型灌區(qū)、一類中型灌區(qū)，結(jié)果符合實(shí)際。其結(jié)果與王景山、司振江、王一騰等測算結(jié)果的規(guī)律[4-10]，即由純井灌區(qū)、小型灌區(qū)、中型灌區(qū)、大型灌區(qū)依次減小的規(guī)律一致。
2.2 測算成果合理性分析
一類中型樣點(diǎn)灌區(qū)是涇河灌區(qū)，該類型灌區(qū)的數(shù)據(jù)均為實(shí)測值，計(jì)算出的灌溉水有效利用系數(shù)比較真實(shí)可靠；二類中型灌區(qū)選了3 個(gè)樣點(diǎn)灌區(qū)，按照要求，計(jì)算出的灌溉水有效利用系數(shù)比較可靠，與灌區(qū)實(shí)際情況接近；小型灌區(qū)只選了1 個(gè)灌區(qū)進(jìn)行測定分析，由于小型灌區(qū)分布不集中，管理機(jī)構(gòu)不完善，測定有一定誤差，測算的灌溉水有效利用系數(shù)與灌區(qū)實(shí)際情況或有一定差異，對全市測算成果有一定影響。
通過測算的推進(jìn)可知，工程狀況與管理水平對該系數(shù)影響突出，進(jìn)行節(jié)水改造的灌區(qū)其灌溉用水有效利用系數(shù)明顯高于沒有改造的灌區(qū)，尤其是通過節(jié)水改造，可以有力地促進(jìn)水價(jià)改革與管理水平的提高，從而顯著提高灌溉用水有效利用系數(shù)[11，12]。下一步，平?jīng)鍪袑⒁劳幸鸭{入省級“十四五”規(guī)劃的涇河灌區(qū)灌溉生態(tài)改造項(xiàng)目、汭河灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造等各類項(xiàng)目，加大灌區(qū)節(jié)水改造力度，改善輸水工程與田間工程，完善渠系計(jì)量設(shè)施，切實(shí)提高管理水平與管理能力，實(shí)現(xiàn)農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)的穩(wěn)步提升。
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2020 年，涇河灌區(qū)實(shí)施“2018—2019 年度農(nóng)綜開發(fā)中型灌區(qū)節(jié)水配套改造項(xiàng)目甘肅省平?jīng)鍪嗅轻紖^(qū)涇河灌區(qū)節(jié)水配套改造項(xiàng)目”，改造躍進(jìn)渠和團(tuán)結(jié)渠渠首樞紐工程，維修改造渠長分別是3.81、5.36 km；完成“涇河灌區(qū)2020 年度水利工程維修養(yǎng)護(hù)項(xiàng)目”干渠清淤21 處，共計(jì)5 860 m，干渠維修17 處，長度為474 m，疏通安同渠泄洪溝道1 條，長度為500 m。同時(shí)完成“涇河灌區(qū)2020 年度水毀工程維修恢復(fù)項(xiàng)目”干渠淤積清理5 處，長度為1 670 m，干渠水毀維修3 處，長度為367 m。陽川灌區(qū)、水洛河灌區(qū)維修道長度為6.8 km，渠系建筑物27 座，安裝量水設(shè)施6 套。
1 測算方法
1.1 技術(shù)路線
農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)測算按照以下步驟進(jìn)行。首先，從全市28 個(gè)中、小型灌區(qū)中，選擇涇河灌區(qū)、涇慶灌區(qū)、汭河灌區(qū)、水洛河灌區(qū)、黎明川灌區(qū)等5 個(gè)樣點(diǎn)灌區(qū)；其次，從選擇的樣點(diǎn)灌區(qū)中選擇典型田塊；再次，測算選擇的典型田塊的畝均凈灌溉用水量；第四，測量計(jì)算各樣點(diǎn)灌區(qū)凈、毛灌溉用水總量；最后，計(jì)算全市各中、小灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)及全市農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)[1-3]。
1.2 樣點(diǎn)灌區(qū)和典型田塊的選擇
1.2.1 樣點(diǎn)灌區(qū)的選擇
在符合技術(shù)導(dǎo)則的基礎(chǔ)上，綜合考慮平?jīng)鍪懈鳎h、區(qū)、市）地形地貌、氣候、水資源、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平及行政區(qū)規(guī)劃、工程設(shè)施狀況、管理水平、灌溉水源條件、作物種類和種植結(jié)構(gòu)等因素進(jìn)行選擇。
1）中型樣點(diǎn)灌區(qū)的選擇。平?jīng)鍪杏兄行凸鄥^(qū)18 處，均為自流灌區(qū)，井灌、提灌作為補(bǔ)充水源。設(shè)計(jì)灌溉面積為37.75 萬畝，有效灌溉面積為27.36 萬畝，實(shí)灌面積為24.52 萬畝。選擇涇河灌區(qū)、涇慶灌區(qū)、汭河灌區(qū)、水洛河灌區(qū)等4 處中型灌區(qū)。其有效灌溉面積為18.57 萬畝，選擇的灌區(qū)數(shù)量占本類灌區(qū)總數(shù)的22%，占該類灌區(qū)有效灌溉面積的53.7%。依有效灌溉面積，將中型灌區(qū)分為一類中型灌區(qū)與二類中型灌區(qū)。
其中，一類中型灌區(qū)指有效灌溉面積5～15 萬畝的灌區(qū)（后文稱一類中型灌區(qū)）。平?jīng)鍪? 處，即涇河灌區(qū)，設(shè)計(jì)灌溉面積為9.3 萬畝，有效灌溉面積為6.56 萬畝，實(shí)灌面積為6.4 萬畝。灌區(qū)農(nóng)作物主要以冬小麥、玉米和經(jīng)濟(jì)作物為主，糧食播種面積為4.3 萬畝，經(jīng)濟(jì)作物面積為2.1 萬畝，糧食總產(chǎn)為62 144.99 t，經(jīng)濟(jì)作物總收入為171 378.12 萬元。涇河灌區(qū)為自流引水的灌區(qū)，涇河灌區(qū)管理的主要水利工程有總干渠、官莊渠、南干渠、躍進(jìn)渠、團(tuán)結(jié)渠、永樂渠六條，總長為80.81 km；灌區(qū)管理支渠40 條，總長為78.59 km；斗渠217 條，總長為191.38 km。
其中，二類中型灌區(qū)是效灌溉面積1～5 萬畝的灌區(qū)（后文稱二類中型灌區(qū)）。平?jīng)鍪?7 處，均為自流引水的灌區(qū)，井灌、提灌作為補(bǔ)充水源。設(shè)計(jì)灌溉面積為37.75 萬畝，有效灌溉面積為27.36 萬畝，實(shí)灌面積為24.52 萬畝。灌區(qū)農(nóng)作物主要以冬小麥、玉米和經(jīng)濟(jì)作物為主，糧食播種面積為8.81 萬畝，干支渠總長為1 032.35 km。部分中型灌區(qū)樣點(diǎn)選擇結(jié)果詳見表1。
表1 中型灌區(qū)基本情況表
2）小型樣點(diǎn)灌區(qū)的選擇。小型灌區(qū)指灌區(qū)面積0.01～1 萬畝的灌區(qū)。在符合技術(shù)導(dǎo)則要求的基礎(chǔ)上，選擇黎明川灌區(qū)進(jìn)行測算，灌區(qū)有效灌溉面積為0.525 萬畝，占小型灌區(qū)數(shù)量的10%，占該類灌區(qū)總面積（12.47 萬畝）的4.4%。小型灌區(qū)選擇結(jié)果詳見表2。
表2 小型樣點(diǎn)灌區(qū)表
機(jī)電井、純井灌區(qū)的選擇
機(jī)電井分散于中、小灌區(qū)，多用于設(shè)施農(nóng)業(yè)和果樹滴灌，灌溉水利用率高，取水量和灌溉面積遠(yuǎn)小于中、小灌區(qū)；無純井灌區(qū)。因此，在2020 年測算中未單獨(dú)列出。
1.2.2 典型田塊的選擇
根據(jù)技術(shù)導(dǎo)則和樣點(diǎn)灌區(qū)實(shí)際分布情況，在涇河灌區(qū)分5 段選取5 個(gè)樣點(diǎn)，其他樣點(diǎn)灌區(qū)分上、中、下游3 段選取3 個(gè)樣點(diǎn)，每個(gè)樣點(diǎn)按當(dāng)季種植作物各選1 個(gè)典型田塊進(jìn)行土壤含水量的測定，每個(gè)典型田塊選擇3 個(gè)測點(diǎn)取平均值。
1.2.3 樣點(diǎn)灌區(qū)灌溉用水代表年的分析與確定
平?jīng)鍪芯硟?nèi)多年平均降水量為532.96 mm，2020年平均降雨量為669.57 mm，高于多年平均降水量，最大為崆峒區(qū)770.70 mm，最少為靈臺縣626.70 mm；月降水量與多年平均降水量相比變化較大，降水量最大的月份是6、7、8 月（多年平均是7、8、9 月），時(shí)空分布不均明顯。2020 年由于平均降水量比上一年度多12.63 mm，所以各灌區(qū)的實(shí)際引水量與去年基本一致，毛灌溉用水量變化不大。
1.3 毛灌溉用水量的觀測
樣點(diǎn)灌區(qū)的所有進(jìn)水口均設(shè)有固定水尺，不同水位有對應(yīng)的流量，在引水期間由各灌區(qū)專人觀測記載，每天8、14、20 時(shí)固定觀測3 次，同時(shí)根據(jù)河道水源變化情況隨時(shí)加測，計(jì)算灌區(qū)總引水量，灌區(qū)總引水量扣減從渠道引水的工業(yè)、生活和魚塘用水量就是毛灌溉水量。部分小型灌區(qū)由于數(shù)據(jù)未進(jìn)行專門的統(tǒng)計(jì)，利用FAO 推薦的單作物系數(shù)法進(jìn)行估算。全市各類型灌區(qū)用水總量已扣除相應(yīng)的工業(yè)或農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活供水量，故可采用進(jìn)行測算。
1.4 凈灌溉用水量的計(jì)算
凈灌溉用水量的測算，有計(jì)量設(shè)施的為實(shí)測值，部分計(jì)量設(shè)施欠缺的灌區(qū)采用推薦的參考作物蒸騰蒸發(fā)量計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算，與實(shí)測值比較計(jì)算出灌區(qū)凈灌溉用水量。具體公式如式（1）—（2）。
式中W田凈i為典型田塊某次畝均凈灌溉用水量，m3/畝；H為灌水期內(nèi)典型田塊土壤計(jì)劃濕潤層深度，mm；γ為典型田塊H土層內(nèi)土壤干容重，g/cm3；γ水為水的容重，取1；θg1為某次灌水前典型田塊H土層內(nèi)土壤質(zhì)量含水率，%；θg2為某次灌水后典型田塊H土層內(nèi)土壤質(zhì)量含水率，%。
式中W田凈為某典型田塊某作物年畝均凈灌溉用水量，m3/畝；n為典型田塊年內(nèi)灌水次數(shù)，次。
1.5 不同規(guī)模灌區(qū)的灌溉水有效利用系數(shù)平均值測算
1.5.1 樣點(diǎn)灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)測算
樣點(diǎn)灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)計(jì)算公式為
式中η樣為樣點(diǎn)灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)；W樣凈代表樣點(diǎn)灌區(qū)凈灌溉用水量，m3；W樣毛代表樣點(diǎn)灌區(qū)毛灌溉用水量，m3。
1.5.2 平?jīng)鍪泄喔人行Ю孟禂?shù)的測算
全市灌溉用水有效利用系數(shù)是全市年凈灌溉用水總量與年毛灌溉用水總量的比值，計(jì)算時(shí)用不同規(guī)模樣點(diǎn)的灌溉水有效利用系數(shù)加權(quán)平均，計(jì)算出各不同規(guī)模灌區(qū)的平均灌溉水有效利用系數(shù)，小型灌區(qū)直接采用實(shí)測值，最后用加權(quán)平均推算出全市平均灌溉水有效利用系數(shù)。年毛灌溉用水量為各灌區(qū)的實(shí)測值，全市平均灌溉水有效利用系數(shù)用《全國農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)測算分析技術(shù)指導(dǎo)細(xì)則》要求的公式（4）計(jì)算。
式中W中1、W中2、W小分別為平?jīng)鍪幸?、二類中型灌區(qū)和小型灌區(qū)的年毛灌溉用水量，萬m3；η中1、η中2、η小分別為平?jīng)鍪幸?、二類中型灌區(qū)和小型灌區(qū)的灌溉用水有效利用系數(shù)。平?jīng)鍪懈饕?guī)模灌區(qū)農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)詳見表1。
表1 平?jīng)鍪懈饕?guī)模灌區(qū)農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)表
2 測算成果及分析
2.1 測算成果分析
通過測算分析，不同規(guī)模與水源類型灌區(qū)的系數(shù)提高程度不太顯著。全市從2019 年的0.541 到2020 年的0.552，提高了0.011；其中，一類中型灌區(qū)系數(shù)從2019 年的0.543 到2020 年的0.549，提高了0.006；二類中型灌區(qū)系數(shù)從2019 年的0.540 提高到2020 年的0.552，提高了0.012；小型灌區(qū)系數(shù)維持2019 年的0.557。主要因涇河灌區(qū)2018—2019 年度實(shí)施了部分渠首樞紐工程。2020 年完成干渠清淤、干渠維修及部分泄洪溝道疏通工程。陽川灌區(qū)、水洛河灌區(qū)進(jìn)行了渠道維修并安裝了量水設(shè)施。
2020 年不同規(guī)模灌區(qū)農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)，從大到小依次是，小型灌區(qū)、二類中型灌區(qū)、一類中型灌區(qū)，結(jié)果符合實(shí)際。其結(jié)果與王景山、司振江、王一騰等測算結(jié)果的規(guī)律[4-10]，即由純井灌區(qū)、小型灌區(qū)、中型灌區(qū)、大型灌區(qū)依次減小的規(guī)律一致。
2.2 測算成果合理性分析
一類中型樣點(diǎn)灌區(qū)是涇河灌區(qū)，該類型灌區(qū)的數(shù)據(jù)均為實(shí)測值，計(jì)算出的灌溉水有效利用系數(shù)比較真實(shí)可靠；二類中型灌區(qū)選了3 個(gè)樣點(diǎn)灌區(qū)，按照要求，計(jì)算出的灌溉水有效利用系數(shù)比較可靠，與灌區(qū)實(shí)際情況接近；小型灌區(qū)只選了1 個(gè)灌區(qū)進(jìn)行測定分析，由于小型灌區(qū)分布不集中，管理機(jī)構(gòu)不完善，測定有一定誤差，測算的灌溉水有效利用系數(shù)與灌區(qū)實(shí)際情況或有一定差異，對全市測算成果有一定影響。
通過測算的推進(jìn)可知，工程狀況與管理水平對該系數(shù)影響突出，進(jìn)行節(jié)水改造的灌區(qū)其灌溉用水有效利用系數(shù)明顯高于沒有改造的灌區(qū)，尤其是通過節(jié)水改造，可以有力地促進(jìn)水價(jià)改革與管理水平的提高，從而顯著提高灌溉用水有效利用系數(shù)[11，12]。下一步，平?jīng)鍪袑⒁劳幸鸭{入省級“十四五”規(guī)劃的涇河灌區(qū)灌溉生態(tài)改造項(xiàng)目、汭河灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造等各類項(xiàng)目，加大灌區(qū)節(jié)水改造力度，改善輸水工程與田間工程，完善渠系計(jì)量設(shè)施，切實(shí)提高管理水平與管理能力，實(shí)現(xiàn)農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)的穩(wěn)步提升。
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