佳木斯農(nóng)業(yè)灌溉水利用系數(shù)測(cè)定與分析

□ 周連梅

一、灌區(qū)概況

星火灌區(qū)建于1943年，屬日偽時(shí)期工程，原抽水站廠房于1999年停用廢棄，新抽水站2000年建成，位于老抽水站西北側(cè)，灌溉保證率P=80%。星火灌區(qū)是以松花江為提水水源的中型灌區(qū)，種植作物為一季水稻。灌區(qū)現(xiàn)有干渠2條即一干渠、二干渠，干渠總長(zhǎng)15.1km。一干渠設(shè)有7條支渠，二干渠設(shè)有9條支渠，全長(zhǎng)67km，有東西排干兩條，總長(zhǎng)12.3km。

二、灌溉渠道水利用系數(shù)測(cè)定

（一）水利用系數(shù)測(cè)定的方式選擇

目前，我們采用的灌溉水利用系數(shù)確定方法，主要有經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法、經(jīng)驗(yàn)公式法與實(shí)測(cè)法，由于我們的目的是要對(duì)灌溉水利用系數(shù)的測(cè)定進(jìn)行分析，所以本次測(cè)試采用實(shí)測(cè)法。實(shí)測(cè)法主要有首尾測(cè)定法，典型渠道測(cè)量法和綜合測(cè)定法。為了能得到準(zhǔn)確的系數(shù)測(cè)定成果，提供準(zhǔn)確的參考信息，本次測(cè)定工作最終采用綜合測(cè)定法，即首尾測(cè)定法和典型渠道測(cè)量法綜合考慮各種因素，最終確定灌區(qū)的灌溉水利用系數(shù)。

（二）典型渠段及地塊的選取

代表渠段選擇要求：所選的典型渠段能代表整個(gè)灌區(qū)的同級(jí)渠道的平均水平，渠道的土質(zhì)、輸水流量的大小和工程完好率等指標(biāo)應(yīng)與全灌區(qū)該級(jí)渠道相接近。本次測(cè)試渠道選擇干渠5段，支渠4段，斗渠5段。

星火灌區(qū)現(xiàn)有渠道為澆筑、少部分襯砌和未襯砌三種，其中0支渠是省水稻科研所支渠，為混凝土澆筑，斗渠混凝土澆筑正在建設(shè)中。星火灌區(qū)僅有一干渠的4支渠進(jìn)行了少部分襯砌，襯砌率為1.2%，其余干、支、斗渠均未進(jìn)行襯砌和防滲處理。

星火灌區(qū)田間水利用系數(shù)測(cè)定試驗(yàn)場(chǎng)地選擇了沒有旋耕，土地平整，田埂封閉較好，有較好的斗渠，可以直接引水灌溉且試驗(yàn)場(chǎng)地不受周邊環(huán)境干擾和地下水直接影響的田間地塊，試驗(yàn)場(chǎng)地面積為145m2。

（三）灌溉水利用系數(shù)的計(jì)算

（1）典型渠道測(cè)量法

①渠道水利用系數(shù)的計(jì)算公式如下

η=1－（Q1－Q2）/Q1

式中：η ——渠道水利用系數(shù)

Q1——渠段上游斷面流量（m3/s）

Q2——渠段下游斷面流量（m3/s）

η渠系=η干渠×η支渠×η斗渠

式中：η干渠——干渠水利用系數(shù)

η支渠——支渠水利用系數(shù)

η斗渠——斗渠水利用系數(shù)

星火灌區(qū)干渠渠道水利用系數(shù)統(tǒng)計(jì)表

星火灌區(qū)支渠渠道水利用系數(shù)統(tǒng)計(jì)表

星火灌區(qū)斗渠渠道水利用系數(shù)統(tǒng)計(jì)表

星火灌區(qū)渠系水利用系數(shù)成果表

③田間水利用系數(shù)計(jì)算公式如下：

ηt= 102（β2－β1）γHA/W

式中：β1、β2——分別為灌水前后計(jì)劃濕潤(rùn)層的土壤含水率（以干土重的百分?jǐn)?shù)表示）

γ——土的干容重（t/m3）

H——計(jì)劃濕潤(rùn)深度（m）

A——實(shí)灌面積（hm2）

W——實(shí)灌水量（m3）

④灌溉水利用系數(shù)計(jì)算方法

η灌溉水=η渠系×ηt

星火灌區(qū)灌溉水利用系數(shù)成果表

（2）首尾法推求灌溉水利用系數(shù)

計(jì)算公式如下：

η灌溉水＝m凈×A實(shí)/Wa

式中：η灌溉水——灌溉水利用系數(shù)

m凈——凈灌水定額

A實(shí)——實(shí)灌面積

Wa——灌區(qū)渠首總引水量

依據(jù)《黑龍江省水稻灌溉試驗(yàn)研究與分區(qū)灌溉評(píng)價(jià)》報(bào)告中，星火灌區(qū)灌溉試驗(yàn)站20年平均凈灌溉定額為429.1m3/畝，1998～2010年平均渠首提水總量是6 866.9萬m3，2007～2010年實(shí)際灌溉面積7.12萬畝，按首尾法公式計(jì)算灌溉水利用系數(shù)。

星火灌區(qū)常規(guī)灌溉定額統(tǒng)計(jì)表

星火灌區(qū)首尾法灌溉水利用系數(shù)推求表

本次水平衡測(cè)試結(jié)果表明，星火灌區(qū)灌溉水利用系數(shù)測(cè)算結(jié)果0.44與首尾法推求灌溉水利用系數(shù)0.45相比，測(cè)算結(jié)果較為接近，反映了灌區(qū)工程老化與渠系工程不配套等多種因素導(dǎo)致灌溉水利用水平較低的現(xiàn)狀，具有客觀合理性。最終采用典型渠道法計(jì)算結(jié)果0.44做為灌區(qū)的灌溉水利用系數(shù)。

三、測(cè)定方法存在的問題及影響因素分析

（一）測(cè)定方法存在的問題

本次水平衡測(cè)試采用動(dòng)水測(cè)試方法，在灌溉期，采取停止供水進(jìn)行靜水測(cè)試是無法實(shí)現(xiàn)的。因此本次測(cè)試過程中在灌溉流量穩(wěn)定上是無法完全滿足的。另外，不能在同一渠段上、下游兩個(gè)斷面同時(shí)測(cè)量，造成測(cè)定的數(shù)據(jù)成果受外界因素影響部分渠段水流穩(wěn)定性差。且本次測(cè)試只選取了兩個(gè)灌溉期，測(cè)得結(jié)果只反映了灌區(qū)一段時(shí)間的實(shí)際灌溉情況。

（二）灌溉水利用系數(shù)的影響因素分析

灌溉水量的損失，直接影響灌溉水的利用程度。因此灌溉水利用系數(shù)的影響因素從灌溉水量損失方面來考慮，主要有防滲措施，土壤質(zhì)地及灌區(qū)類型、規(guī)模及渠道級(jí)別和灌溉技術(shù)等，根據(jù)測(cè)定結(jié)果分析有襯砌的渠段與無襯砌的渠段相比，灌溉水利用系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于無襯砌的渠段。

四、結(jié)論及建議

（一）結(jié)論

經(jīng)過測(cè)試、分析計(jì)算，最后得出結(jié)論：星火灌區(qū)灌溉水利用系數(shù)為0.44，反映了星火灌區(qū)水資源利用程度，客觀地體現(xiàn)了星火灌區(qū)自然條件、工程狀況、田間管理和灌溉技術(shù)水平。根據(jù)客觀的測(cè)算及分析結(jié)果，說明灌區(qū)水資源利用率偏低，還具有很大的節(jié)水潛力。

（二）建議

（1）灌溉水利用系數(shù)測(cè)算周期長(zhǎng)，應(yīng)在水稻整個(gè)生育期內(nèi)合理安排測(cè)定時(shí)間，作為全生育期的系數(shù)。

（2）灌區(qū)的骨干工程和田間工程不配套，管理機(jī)制和灌溉技術(shù)落后，缺乏專項(xiàng)資金，灌區(qū)難以自我維持、自我發(fā)展；建議水行政主管部門積級(jí)爭(zhēng)取國(guó)家對(duì)大中型灌區(qū)改造和田間工程配套投資立項(xiàng)，轉(zhuǎn)變管理觀念，采用先進(jìn)的節(jié)水灌溉技術(shù)，大力發(fā)展節(jié)水灌溉，實(shí)行計(jì)劃用水、節(jié)約用水，提高農(nóng)民節(jié)約用水意識(shí)，使水資源得到合理的開發(fā)利用。