贛榆區(qū)農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)測(cè)算分析

朱振華

贛榆區(qū)農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)測(cè)算分析

朱振華

一、概述

1.自然地理

贛榆區(qū)位于江蘇省東北部，東臨黃海，西與山東臨沭縣毗鄰，南以新沭河為界，與連云港市區(qū)、東海縣相望，北與山東省日照市、莒南縣接壤。地理坐標(biāo)為東經(jīng)118°45′39″～119° 18′07″，北緯34°41′30″～35° 07′39″。贛榆區(qū)國(guó)土總面積1514.08km2，其中水域面積108.12km2。贛榆區(qū)現(xiàn)有耕地面積105.13萬(wàn)畝，設(shè)計(jì)灌溉面積98.9萬(wàn)畝，有效灌溉面積89.5萬(wàn)畝，水稻播種面積42.0萬(wàn)畝。贛榆區(qū)秋季作物以單季晚稻為主，夏季作物以小麥為主。水稻用水量約占農(nóng)田灌溉用水量的80%，其余用水量主要為水澆地、菜地、魚(yú)塘等用水。

2.地形地貌

贛榆區(qū)地處魯東南低山丘陵與蘇北黃淮平原交接地帶，地形由西北向東南傾斜，西部及西北部為低山、丘陵區(qū)，向東南逐漸由平緩崗地、傾斜平原過(guò)渡為海積平原，山區(qū)面積為103km2，占總面積的6.8%；丘陵面積為385km2，占總面積的25.4%；平原面積為918.0km2，占總面積的60.6%。贛榆區(qū)海岸線北起繡針河，南至臨洪河口，全長(zhǎng)62.5km。其中繡針河口至興莊河口為泥砂質(zhì)侵蝕型海岸，興莊河口至臨洪河口為淤泥質(zhì)淤長(zhǎng)型海岸。

3.土壤植被

贛榆區(qū)土壤為壤土和粘土沙壤土、砂礓黑土等，壤土顆粒較細(xì)，物理性狀比粘土稍好，酥軟、易耕，通透性適中，粘土粘性大，土壤脹縮性強(qiáng)，易于膠結(jié)成塊狀結(jié)構(gòu)，保水性能不及壤土，土壤水的有效性比壤土強(qiáng)。平原區(qū)自然植被多為落葉闊葉林和常綠針葉林混交，濱海地區(qū)有部分鹽生植被，山區(qū)自然植被多為常綠針葉林；栽培植被一般為作物植被、經(jīng)濟(jì)林及果園等。

4.氣象特征

贛榆區(qū)屬暖溫帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候。冬季受北方南下季風(fēng)侵襲，以寒冷、少雨天氣為主；夏季受來(lái)自海洋的東南季風(fēng)控制，天氣炎熱多雨；春、秋兩季處于南北季風(fēng)交替更換期，形成四季分明的氣候特征。全區(qū)年平均氣溫13℃，年日照時(shí)數(shù)為2616.2h，年無(wú)霜期203d，平均相對(duì)濕度73%，多年平均降雨量894.7mm，蒸發(fā)量871.3mm（E601蒸發(fā)器）。降雨量時(shí)空分布不均，豐枯年際變幅較大，降雨主要集中在6～9月份，占全年降雨量的73.9%，受海上風(fēng)暴潮的影響，極易形成洪澇災(zāi)害。春旱突出，秋冬季也以旱為主。本地區(qū)多風(fēng)，一般風(fēng)向?yàn)闁|風(fēng)或東北風(fēng)，多年平均最大風(fēng)速15m/s。

5.灌區(qū)現(xiàn)狀

經(jīng)調(diào)查，全區(qū)有大型灌區(qū)2處，為石梁河水庫(kù)灌區(qū)、小塔山水庫(kù)灌區(qū)，其中石梁河水庫(kù)灌區(qū)設(shè)計(jì)灌溉面積35.475萬(wàn)畝，現(xiàn)狀有效灌溉面積34.545萬(wàn)畝；小塔山水庫(kù)灌區(qū)設(shè)計(jì)灌溉面積30.3萬(wàn)畝，現(xiàn)狀有效灌溉面積26.0萬(wàn)畝。中型灌區(qū)5處，設(shè)計(jì)灌溉面頰17.94萬(wàn)畝，分別為八條路水庫(kù)灌區(qū)、古城翻水站灌區(qū)、闞嶺翻水站灌區(qū)、紅領(lǐng)巾水庫(kù)灌區(qū)、王集東水庫(kù)灌區(qū)。小型灌區(qū)86處，設(shè)計(jì)灌溉面積15.17萬(wàn)畝，有效灌溉面積15.11萬(wàn)畝。全區(qū)共發(fā)展高效節(jié)水農(nóng)業(yè)面積12.1萬(wàn)畝。

二、樣點(diǎn)灌區(qū)選擇

按照《全國(guó)農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)測(cè)算分析技術(shù)指導(dǎo)細(xì)則》（以下簡(jiǎn)稱《指導(dǎo)細(xì)則》）的要求，樣點(diǎn)灌區(qū)應(yīng)按照具有代表性、可行性和穩(wěn)定性等原則選擇，要考慮區(qū)域內(nèi)灌溉面積的分布、灌區(qū)節(jié)水改造等情況，盡量使所選的樣點(diǎn)灌區(qū)能基本反映區(qū)域灌區(qū)整體特點(diǎn)。

根據(jù)上述樣點(diǎn)灌區(qū)確定原則，綜合考慮，最終確定農(nóng)業(yè)灌溉用水有效利用系數(shù)測(cè)算的樣點(diǎn)灌區(qū)基本情況見(jiàn)表1。

三、樣點(diǎn)灌區(qū)代表性

贛榆區(qū)擁有2個(gè)大型灌區(qū)，5個(gè)中型灌區(qū)和86個(gè)小型灌區(qū)，灌區(qū)的取水方式為提水和自流；選定的樣點(diǎn)灌區(qū)既有大型灌區(qū)又有中小型灌區(qū)，灌區(qū)渠道平均防滲率為50.6%，與贛榆區(qū)整個(gè)灌區(qū)的防滲水平基本相當(dāng)。因此，石梁河水庫(kù)灌區(qū)、小塔山水庫(kù)灌區(qū)、八條路水庫(kù)灌區(qū)、夾溝水庫(kù)灌區(qū)、大溝頭電站灌區(qū)可以代表贛榆區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉用水利用水平。

四、樣點(diǎn)灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)測(cè)算

1.灌溉水利用系數(shù)測(cè)算方法

按照《指導(dǎo)細(xì)則》的要求，首先選取典型田塊，然后依照一定方法測(cè)算分析典型田塊年畝均凈灌溉用水量，進(jìn)而分析計(jì)算樣點(diǎn)灌區(qū)年凈灌溉用水量，最后，以樣點(diǎn)灌區(qū)年凈灌溉用水量、年毛灌溉用水量為基礎(chǔ)，分析計(jì)算樣點(diǎn)灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)。

2.典型田塊的選擇原則

典型田塊要邊界清楚、形狀規(guī)則、面積適中、有邊梗、不跑水；綜合考慮作物種類、灌溉方式、畦田規(guī)格、地形、土地平整程度、土壤類型、灌溉制度與方法、地下水埋深等方面的代表性；有固定的進(jìn)水口和排水口；配備量水設(shè)施。對(duì)于播種面積超過(guò)灌區(qū)總播種面積10%以上的作物種類，須分別選擇典型田塊。

大型灌區(qū)應(yīng)至少在上、中、下游有代表性的斗渠控制范圍內(nèi)分別選取，每種需觀測(cè)的作物種類至少選取3個(gè)典型田塊；中型灌區(qū)樣點(diǎn)灌區(qū)應(yīng)至少在上、下游有代表性的農(nóng)渠控制范圍內(nèi)分別選取，每種需觀測(cè)的作物種類至少選取3個(gè)典型田塊；小型灌區(qū)樣點(diǎn)灌區(qū)應(yīng)按照作物種類、耕作和灌溉制度與方法、田面平整程度等因素選取典型田塊，每種需觀測(cè)的作物種類至少選取3個(gè)典型田塊。

3.典型田塊的選擇結(jié)果

典型田塊選擇結(jié)果如下：選擇沙河泵站、肖嶺泵站、許頂泵站各3個(gè)典型田塊為石梁河水庫(kù)灌區(qū)樣點(diǎn)田塊；選擇瞿溝村、東土堰村、大官莊村各3個(gè)典型田塊作為小塔山水庫(kù)灌區(qū)樣點(diǎn)田塊。選擇八條路村、河墩村各3個(gè)典型田塊作為八條路水庫(kù)灌區(qū)樣點(diǎn)田塊，夾溝水庫(kù)灌區(qū)、大溝頭電灌站灌區(qū)分別選擇3個(gè)典型田塊作為樣點(diǎn)田塊。

五、樣點(diǎn)灌區(qū)灌溉水利用系數(shù)測(cè)算分析

1.灌區(qū)毛灌溉用水量的確定

灌區(qū)毛灌溉用水總量W毛是指灌區(qū)全年從水源（一個(gè)或多個(gè)）取用的用于農(nóng)田灌溉的總水量，該水量應(yīng)通過(guò)實(shí)測(cè)確定。

通過(guò)對(duì)贛榆區(qū)灌區(qū)調(diào)查，水稻生長(zhǎng)期的泵站取水量全部用于水稻灌溉，樣點(diǎn)灌區(qū)毛灌溉用水量采用流速儀對(duì)灌水時(shí)的流量進(jìn)行實(shí)測(cè)，同時(shí)記錄開(kāi)關(guān)閘時(shí)間，從而得出第i個(gè)水源的取水量。

樣點(diǎn)灌區(qū)年毛灌溉用水總量W樣毛的計(jì)算公式如下：

式中：W樣毛—樣點(diǎn)灌區(qū)年毛灌溉用水總量，m3；

W樣毛i—樣點(diǎn)灌區(qū)第i個(gè)水源取水量，m3；

n—樣點(diǎn)灌區(qū)水源數(shù)量，個(gè)。

2.灌區(qū)凈灌溉用水量的確定

贛榆區(qū)主要的作物為水稻，計(jì)算的W田凈即為樣點(diǎn)灌區(qū)年畝均凈灌溉用水量。樣點(diǎn)灌區(qū)年凈灌溉用水總量

式中：W樣凈—樣點(diǎn)灌區(qū)年凈灌溉用水總量，m3；

W田凈—樣點(diǎn)灌區(qū)同片區(qū)的畝均凈灌溉用水量，m3/畝；

Ai—樣點(diǎn)灌區(qū)i個(gè)片區(qū)灌溉面積，畝；

n—樣點(diǎn)灌區(qū)片區(qū)數(shù)量，個(gè)。大型灌區(qū)上中下游為n=3，中型灌區(qū)n=2，小型灌區(qū)n=1。

典型田塊畝均凈灌溉用水量采用直接量測(cè)法測(cè)量。泡田期的次凈灌溉用水量采用三角堰法，灌溉期的次凈灌溉用水量采用水位變化法測(cè)定。

在各次畝均凈灌溉用水量W田凈i的基礎(chǔ)上，推算該作物年畝均凈灌溉用水量W田凈，即：

式中：W田凈—某典型田塊某作物年畝均凈灌溉用水量，m3/畝；

n—典型田塊年內(nèi)灌水次數(shù)，次。

3.樣點(diǎn)灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)計(jì)算

灌溉水利用系數(shù)指凈灌溉用水總量與毛灌溉用水總量的比值。樣點(diǎn)灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)計(jì)算公式如下：

式中：η樣—樣點(diǎn)灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)；

W樣凈—樣點(diǎn)灌區(qū)凈灌溉用水量，m3；

W樣毛—樣點(diǎn)灌區(qū)毛灌溉用水量，m3。

六、贛榆區(qū)灌溉水利用系數(shù)測(cè)算

贛榆區(qū)共選擇5個(gè)樣點(diǎn)灌區(qū)，其中2個(gè)大型灌區(qū)，1個(gè)中型灌區(qū)，2個(gè)小型灌區(qū)，通過(guò)對(duì)大中小不同類型灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)加權(quán)得出贛榆區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)，成果見(jiàn)表2，計(jì)算公式如下：

表1 贛榆區(qū)灌溉水利用系數(shù)樣點(diǎn)灌區(qū)表

式中：η—灌溉水有效利用系數(shù)；Wi—第i個(gè)樣點(diǎn)灌區(qū)灌溉面積，畝；

W總—樣點(diǎn)灌區(qū)總灌溉面積，畝。

七、結(jié)論與建議

1.結(jié)論

2014年灌溉水有效利用系數(shù)測(cè)算工作嚴(yán)格按照《指導(dǎo)細(xì)則》要求進(jìn)行，通過(guò)對(duì)贛榆區(qū)的5個(gè)樣點(diǎn)灌區(qū)的灌溉用水有效利用系數(shù)的測(cè)算與分析，計(jì)算得到贛榆區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉用水有效利用系數(shù)均值為0.580，測(cè)算數(shù)據(jù)基本反映了贛榆區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉節(jié)水水平。

表2 贛榆區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)成果表

2.建議

（1）增強(qiáng)基層水利站所管理能力，全面推進(jìn)節(jié)水改造。在鄉(xiāng)鎮(zhèn)推行節(jié)水技術(shù)培訓(xùn)，完善節(jié)水管理制度，加強(qiáng)節(jié)水宣傳，推行水費(fèi)改革，加強(qiáng)對(duì)灌區(qū)的節(jié)水監(jiān)督與管理。

（2）繼續(xù)加大對(duì)灌區(qū)的改造，完善配套設(shè)施建設(shè)。爭(zhēng)取加大對(duì)灌區(qū)的建設(shè)，完善配套設(shè)施建設(shè)。

（3）進(jìn)一步加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn)，不斷提高測(cè)算工作的水平■

（作者單位：江蘇省水文水資源勘測(cè)局連云港分局222004）