淺談農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)測(cè)算技術(shù)

文/張得俊，甘肅省景泰川電力提灌管理局第三水管所

1 引言

眾所周知，近幾年來(lái)，我國(guó)社會(huì)不斷發(fā)展進(jìn)步。目前我國(guó)已實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度，農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)成為國(guó)家實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理“三條紅線”的考核指標(biāo)之一。水利部于“十一五”期間就開始對(duì)我國(guó)灌溉水有效利用系數(shù)進(jìn)行了跟蹤測(cè)算分析，其中河南省已連續(xù)多年在全省范圍內(nèi)開展了農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)測(cè)算分析工作，取得的成果為有關(guān)部門研究制定相關(guān)政策和規(guī)劃提供了依據(jù)。

2 灌溉水有效利用系數(shù)測(cè)算的意義

灌溉水有效利用系數(shù)是指在一次灌水期間被農(nóng)作物利用的凈水量與水源渠首處總引進(jìn)水量的比值。它是衡量灌區(qū)從水源引水到田間作物吸收水利用程度的一個(gè)重要指標(biāo)，也是集中反映灌溉工程質(zhì)量、灌溉技術(shù)水平和灌溉用水管理的一項(xiàng)綜合指標(biāo)，是評(píng)價(jià)農(nóng)業(yè)水資源利用，指導(dǎo)節(jié)水灌溉和大中型灌區(qū)續(xù)建配套及節(jié)水改造健康發(fā)展的重要參考。掌握農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)的測(cè)算方法，對(duì)提高灌溉質(zhì)量、指導(dǎo)節(jié)水灌溉、提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量有著非常重要的意義。

3 灌溉水利用系數(shù)的測(cè)算方法與步驟

3.1 劃分樣點(diǎn)灌區(qū)

景電灌區(qū)是以水管所為單位劃分樣點(diǎn)灌區(qū)的，分為景電一期灌區(qū)、景電二期灌區(qū)（民調(diào)工程不在討論范圍），分別進(jìn)行灌溉水有效利用系數(shù)測(cè)算分析。

3.2 選擇典型田塊

典型田塊要邊界清楚、形狀規(guī)則、面積適中、量水設(shè)施齊全；綜合考慮作物種類、種植結(jié)構(gòu)、灌溉方式、地形地貌、土壤類型、地下水埋深、灌溉制度、灌溉方法等；對(duì)于播種面積超過(guò)總播種面積10%以上的作物種類，必須分別選擇典型田塊。選擇典型田塊的數(shù)量主要取決于種植面積和種植結(jié)構(gòu)。對(duì)每種種植作物，最好都要取典型田塊，并且應(yīng)該不少于3個(gè)。

3.3 典型田塊毛灌溉用水量

選擇好典型田塊，接下來(lái)選擇進(jìn)入典型田塊的毛灌溉水量的觀測(cè)位置，若是放水口不具備觀測(cè)條件，可以將觀測(cè)位置前移到合適位置，計(jì)算毛灌溉水量時(shí)，應(yīng)該扣除放水口到觀測(cè)位置的渠道輸水損失。

3.4 典型田塊凈灌溉用水量的計(jì)算

在典型田塊灌水前，沿著水流方向布設(shè)測(cè)線，測(cè)線的上、中、下游選3～5個(gè)測(cè)點(diǎn)，條件允許時(shí)，可以適當(dāng)增加測(cè)點(diǎn)數(shù)量，測(cè)點(diǎn)應(yīng)該合理布置。垂直挖掘土壤剖面，以環(huán)刀自上而下每10cm土層取3個(gè)土樣,直至計(jì)劃濕潤(rùn)層深度，密封后送內(nèi)業(yè)實(shí)驗(yàn)。逐一測(cè)定不同測(cè)點(diǎn)、各個(gè)土樣的土壤體積質(zhì)量、灌水前土壤含水率，分別進(jìn)行算術(shù)平均求得每一土層土壤平均體積質(zhì)量、灌水前土壤平均含水率。正常灌水后，記錄單次灌入典型田塊的總水量。灌水后1～3d，在灌前取樣的附近，以土鉆采集土樣，測(cè)定各個(gè)土樣的土壤含水率，算術(shù)平均求得灌后每一層的土壤平均含水率。凈灌溉用水量計(jì)算：W j=ΣAhλk（￠2k-￠1k）/100；n=1、2、3、…式中，Wj為典型田塊某次灌水凈灌溉用水量；A為典型田塊實(shí)際灌溉面積；λk為典型田塊第K層土的土壤干容重，g/cm3；h為灌水期內(nèi)典型田塊土壤計(jì)劃濕潤(rùn)層某一層的深度；￠1k為某次灌水前典型田塊第K層土層的土壤平均含水率；￠2k為某次灌水后典型田塊第K層土層的土壤平均含水率（占干土質(zhì)量百分?jǐn)?shù)）；n為田表面至計(jì)劃濕潤(rùn)層的取土層數(shù)。在典型田塊各次平均凈灌溉用水量W凈的基礎(chǔ)上，推算出該典型田塊上作物一年內(nèi)平均凈灌溉用水量。W田凈=ΣW凈把每次灌溉的凈灌溉用水量累加，得到全年該作物的凈灌溉用水量。

3.5 樣點(diǎn)灌區(qū)某一種作物年凈灌溉用水量測(cè)算

把公式用文字表示出來(lái)：某一種作物年凈灌溉用水量Wi=(同一種作物第一典型田塊年灌溉凈水量×第一典型田塊的面積+同一種作物第二典型田塊年灌溉凈水量×第二典型田塊的面積+同一種作物第三典型…)÷同一種作物典型田塊的面積總和。以此類推，就可以計(jì)算出該灌溉片區(qū)各種作物的年凈灌溉用水量。對(duì)于播種面積占總播種面積10%及以下的作物種類，可以根據(jù)上述分析得出的同類作物平均凈灌溉用水量與其實(shí)際灌溉面積的乘積得出凈灌溉用水量。

3.6 樣點(diǎn)灌區(qū)年凈灌溉用水量計(jì)算

把各個(gè)作物的年凈灌溉用水量累加得出該灌溉片區(qū)年凈灌溉用水量。

3.7 樣點(diǎn)灌區(qū)毛灌溉用水總量計(jì)算分析

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

3.8 樣點(diǎn)灌區(qū)毛灌溉用水總量測(cè)算中幾種情況的處理

非農(nóng)田灌溉用水：當(dāng)灌區(qū)還向其他用戶輸水，包括工業(yè)、生活、生態(tài)、漁業(yè)、畜牧、園林、草地用水，或用于工程保護(hù)、防洪棄水等。應(yīng)該從總引水量中扣減出。對(duì)于土地屬性沒有發(fā)生變化而臨時(shí)種植果林的耕地，并且面積較小，不便單獨(dú)計(jì)量時(shí)，可以將該部分水量計(jì)入，分別計(jì)算計(jì)入毛灌溉用水量和凈灌溉用水量。對(duì)于塘壩或其他水源聯(lián)合供水情況，這里不做介紹。對(duì)于渠系納蓄雨水用于灌溉，應(yīng)該進(jìn)行水文徑流分析，計(jì)入毛灌溉用水總量。

3.9 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)計(jì)算用文字表述，就是樣點(diǎn)灌區(qū)凈灌溉用水量與毛灌溉用水量的比值。

3.10灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)

景電灌區(qū)2017年度農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)為0.64，符合景電灌區(qū)農(nóng)田灌溉用水效率實(shí)際情況，樣點(diǎn)灌區(qū)和典型田塊選擇科學(xué)、合理，測(cè)算方法、計(jì)算分析、成果報(bào)告編制符合《全國(guó)農(nóng)田灌溉用水有效利用系數(shù)測(cè)算分析技術(shù)指導(dǎo)細(xì)則》要求。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，以上就是我個(gè)人見解。我國(guó)農(nóng)業(yè)灌溉用水占全國(guó)總用水量的近70%，其中90%用于農(nóng)田灌溉。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，農(nóng)業(yè)面臨著用有限水資源生產(chǎn)更多糧食的問(wèn)題，提高農(nóng)業(yè)水資源利用率和灌溉水利用效率迫在眉睫。灌溉水有效利用系數(shù)是評(píng)價(jià)農(nóng)業(yè)水資源利用、進(jìn)行區(qū)域科學(xué)配置、指導(dǎo)節(jié)水灌溉發(fā)展以及政府部門進(jìn)行宏觀決策的重要依據(jù)。希望能有所幫助和借鑒。