廣西農(nóng)田灌溉水利用系數(shù)測算影響因素分析及建議

梁 炎

(玉林市水利電力科學研究院，廣西 玉林 537000)

1 項目背景

廣西采取措施落實最嚴格水資源管理制度，以水資源配置、節(jié)約和保護為重點，通過用水總量、用水效率、水功能區(qū)限制納污“三條紅線”控制管理，促進水資源可持續(xù)利用和經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變。為跟蹤測算分析灌溉水有效利用系數(shù)變化情況，科學評價節(jié)水灌溉發(fā)展成效與節(jié)水潛力，2006年起，廣西連續(xù)13年在全區(qū)范圍內(nèi)開展灌溉水有效利用系數(shù)測算分析工作，實行最嚴格水資源管理制度考核工作。農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)被列入考核重要指標之一，對跟蹤分析農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)變化情況，合理評價節(jié)水潛力與節(jié)水灌溉發(fā)展成效，提高水資源利用效率，滿足社會可持續(xù)發(fā)展，推進計劃用水、灌溉節(jié)水，實行最嚴格水資源管理制度和建設節(jié)水型社會，實施水資源消耗總量和強度雙控行動，控制水資源消耗等方面提供數(shù)據(jù)支撐和依據(jù)。

2 測算方法

灌溉水有效利用系數(shù)測算統(tǒng)一采用水利部《全國農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)測算分析技術(shù)指導細則》(以下簡稱《技術(shù)指導細則》)要求的“首尾測算分析法”，即直接用灌入田間可被作物吸收利用的水量(凈灌溉用水量)與灌區(qū)從水源取用的灌溉總水量(毛灌溉用水量)的比值來計算灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)。廣西現(xiàn)有5萬多個不同規(guī)模和水源類型的灌區(qū)，各市在對灌區(qū)綜合調(diào)研的基礎(chǔ)上，選擇能代表大型灌區(qū)、中型灌區(qū)、小型灌區(qū)等3種不同規(guī)模與類型、不同灌溉方式、不同工程狀況、不同水源條件與管理水平的樣點灌區(qū)，構(gòu)建相對穩(wěn)定的市級區(qū)域灌溉水有效利用系數(shù)測算分析網(wǎng)絡；收集整理樣點灌區(qū)有關(guān)資料，選擇樣點灌區(qū)典型田塊，測算樣點灌區(qū)典型田塊年畝均凈灌溉用水量，分析計算樣點灌區(qū)凈灌溉用水量和灌溉水有效利用系數(shù)；以樣點灌區(qū)測算結(jié)果為基礎(chǔ)，逐級匯總分析，計算不同規(guī)模、不同類型灌區(qū)以及不同區(qū)域(市級、全區(qū))的灌溉水有效利用系數(shù)。

3 影響因素

“首尾測算分析法”只測算田塊凈灌溉水量與毛灌溉用水量，簡化測算工作，不必測定渠系水利用系數(shù)和田間水利用系數(shù)，不考慮灌溉水輸、配水過程中的損失和田間蒸發(fā)量、降雨量等因素，結(jié)合廣西多年實際測算分析工作經(jīng)驗，認為影響農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)的因素有以下幾個方面。

3.1 樣點灌區(qū)及典型田塊的選取

灌溉水有效利用系數(shù)是通過樣點灌區(qū)的計算結(jié)果來推求的，樣點灌區(qū)的代表性在很大程度上決定了測算結(jié)果的準確性，因此，確定樣點灌區(qū)是項目開展的首要任務，但灌區(qū)結(jié)構(gòu)復雜，水源星羅棋布，在選取過程中受地形、地方用水習慣、農(nóng)戶經(jīng)營、水源數(shù)量多(山泉水多)等影響，另外，樣點灌區(qū)量水設備建設滯后、認識上的誤區(qū)和技術(shù)力量薄弱，很難滿足樣點灌區(qū)選取的原則要求。

《技術(shù)指導細則》對典型田塊選取有相關(guān)要求，但選取過程中卻受田塊地形地貌、農(nóng)戶種植習慣、作物種植類型、不同種植面積及灌區(qū)實際灌溉面積統(tǒng)計難等因素影響，選取典型田塊比較困難。

3.2 灌區(qū)基礎(chǔ)信息收集

測算工作需統(tǒng)計灌區(qū)渠系長度、斷面尺寸、襯砌率、年度農(nóng)作物及各類作物實際種植面積和水文氣象資料等，數(shù)據(jù)收集需消耗大量人力和財力。大部分大中型灌區(qū)設有管理機構(gòu)和技術(shù)人員；小型灌區(qū)則由鄉(xiāng)鎮(zhèn)水利站或村級組織管理，無固定管理人員、技術(shù)人員，缺乏基礎(chǔ)資料，且小型灌區(qū)數(shù)量大、水源多，這直接影響測算數(shù)據(jù)的精度。另外，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)由基層調(diào)查統(tǒng)計，逐層上報的方式獲得，數(shù)據(jù)準確性難以保證，影響田間凈用水量的計算成果。

3.3 測算統(tǒng)計時段與水文降雨影響

《技術(shù)方案》要求測算時段采用日歷年(每年1月1日起至12月31日止)，即渠首毛灌溉水量及田間凈灌溉水量統(tǒng)計時段均為日歷年。不同作物對測算統(tǒng)計時段的影響差異明顯，結(jié)合廣西種植結(jié)構(gòu)分析，雙季水稻對統(tǒng)計時段影響不大，但部分灌區(qū)冬季水稻收割后種植蔬菜等作物，缺乏相關(guān)觀測數(shù)據(jù)；對于甘蔗(冬種和春種)，其采收時間受供求關(guān)系影響較大，對統(tǒng)計時段的甘蔗用水量有一定影響。另外，受提交測算報告的時間限制，一般到十月中旬需對觀測數(shù)據(jù)進行收集和統(tǒng)計分析，測算數(shù)據(jù)時段上有一定的差距。

廣西降雨時空分布不均，而農(nóng)田灌溉受降雨影響較大，樣點灌區(qū)并沒有配置雨量站，只能選擇地市級雨量站的降雨量作代表。從降雨量統(tǒng)計看，11月和12月降雨量還沒統(tǒng)計，降雨量與樣點灌區(qū)主要作物生長期需水量不匹配，如某豐水年降雨量為1532.1m，而晚稻生育期的降雨量為103.2mm，這使測算得到的灌溉水系數(shù)比同等條件下的多年平均值要大，直接影響到測算成果的準確性。

3.4 種植結(jié)構(gòu)、灌溉方式、灌排系統(tǒng)復雜、量水設備簡單和棄水難以把握

廣西農(nóng)業(yè)種植以水稻和甘蔗為主，其他經(jīng)濟作物為輔，水稻灌溉多采用深水串灌和大水漫灌等傳統(tǒng)方式，大部分小型灌區(qū)田間灌排渠道沒完善，水稻灌溉以走水灌溉(邊灌邊排)為主，通過田塊與田塊灌溉排水，很多田塊用水都是漫灌，長時間流水，相鄰田塊間灌溉棄水和灌溉用水交替，經(jīng)灌溉后排水又匯入天然河道，灌溉與排水量難以劃分；農(nóng)村土地實施家庭聯(lián)產(chǎn)承包責任制，分田到戶，一個灌區(qū)可能有幾十戶的田塊，不同戶主種植水稻品種和種植時間有差異，田塊灌溉用水時間亦不一樣，灌區(qū)作物種植結(jié)構(gòu)和用水結(jié)構(gòu)復雜，用水時空參差不齊，生活、生態(tài)和漁牧業(yè)等用水量難以扣除；廣西灌區(qū)大部分是以丘陵、山區(qū)為主，水源數(shù)量多，有水庫、山塘、河流陂壩和地下水等，來水情況復雜，毛灌溉用水量觀測統(tǒng)計困難；灌區(qū)量水設備覆蓋率低，農(nóng)田水利建設資金投入以土建為主，在灌區(qū)量水設施安裝和管理方面重視不夠，渠首量測設備以簡易量水建筑物和水位尺為主，田間量水設備無固定，安裝數(shù)量達不到測算要求，棄水口一般無量水設備，對同一灌區(qū)灌溉用水量和扣除量難以確定。

3.5 灌區(qū)管理、觀測員技術(shù)水平及觀測頻率影響

灌區(qū)管理水平嚴重滯后，很多節(jié)水灌溉工程建成后缺乏科學管理，缺少專業(yè)技術(shù)水平高的技術(shù)人員，節(jié)水灌溉工程沒有發(fā)揮應有的效益；基層觀測員層次低直接影響測算分析數(shù)據(jù)的準確性，大部分農(nóng)村文化青中年外出務工，基層觀測員選擇文化水平低、年齡較大的老年人，有些灌區(qū)觀測員常變動，雖然每年對觀測員進行集中培訓和現(xiàn)場實地技術(shù)指導，但整體效果不太理想；觀測員觀測頻率也存在不同程度偏差，主要因素是觀測員、田主或種植戶并不都是同一人，有時田塊灌溉用水，觀測員卻不知情，從而影響到田間水深觀測數(shù)據(jù)的真實性。以上因素導致完成相關(guān)基礎(chǔ)資料、觀測數(shù)據(jù)統(tǒng)計上報困難，數(shù)據(jù)不夠精準。

4 建議

針對影響農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)的有關(guān)因素，為更好開展測算工作，提出以下建議。

(1)組織領(lǐng)導、經(jīng)費保障和穩(wěn)定技術(shù)支撐單位

建立省、市、縣(區(qū))分級負責測算分析網(wǎng)絡，推進和落實以市縣為測算主體的測算工作模式，明確各級組織工作職責和相關(guān)責任人。

水行政主管部門可借助財政預算部門，落實灌溉水利用系數(shù)測算工作經(jīng)費，分別列支技術(shù)支撐單位工作經(jīng)費、量水設施建設費、現(xiàn)場管理人員費用、現(xiàn)場觀測人員觀測費用、設施維修養(yǎng)護費用和灌區(qū)節(jié)水改造經(jīng)費等。

通過招投標選擇技術(shù)力量雄厚、人員配備齊全、有相關(guān)測算經(jīng)驗的技術(shù)支撐單位，盡量保證技術(shù)支撐單位穩(wěn)定和技術(shù)人員相對穩(wěn)定。

(2)完善量水和水文氣象觀測設施，加強觀測員培訓和技術(shù)指導

加快建立和完善渠首和田間量水設施，組織技術(shù)力量對所有量水設施進行率定；開展灌區(qū)量水設施自動化和智能化，試點開展灌溉水測算在線監(jiān)測，逐步建立自動測算信息化系統(tǒng)，提高灌區(qū)水利用系數(shù)測算精度?？梢劳兴Y源監(jiān)控能力建設項目和農(nóng)業(yè)綜合水價改革試點項目，在主要灌區(qū)加強水資源監(jiān)控能力建設，特別是取用水口在線實時監(jiān)測系統(tǒng)建設。

樣點灌區(qū)增設小型水文氣象(雨量)設備，減少降雨時空分布不均因素影響，收集日、月和年降雨量數(shù)據(jù)，結(jié)合作物生長周期匹配分析，同時可進行相應數(shù)據(jù)修正。

加強對觀測人員技術(shù)的指導，明確各地測算責任，完善考核辦法；加強觀測，嚴格要求，確保觀測頻率，提供翔實可靠的數(shù)據(jù)，使觀測結(jié)果的準確性得到一定的保證。

(3)提升灌區(qū)管理水平，核實灌區(qū)基本信息

對灌區(qū)進行思想解放，以信息技術(shù)提升灌區(qū)現(xiàn)代化管理水平，從制度、人員、技術(shù)裝備等方面著手，采用先進手段合理測繪灌區(qū)平面圖，劃分各灌區(qū)灌溉面積、各水源點供水范圍和渠系布置等情況。

基層管理人員深入田間核實灌區(qū)基礎(chǔ)信息：灌區(qū)實際灌溉面積；水源分布和數(shù)量；干支渠等渠系分布確認取水口及其水庫位置和數(shù)量；干渠、支渠、斗毛渠等渠系渠道長度、斷面型式和襯砌率；灌區(qū)作物種植結(jié)構(gòu)和面積等。

(4)重視宣傳，強化意識

加大培訓宣傳力度，提升各級管理人員和用水戶對節(jié)水灌溉重要性的認識，大力宣傳農(nóng)業(yè)節(jié)水知識，除了舉辦測算分析培訓班外，還要加大對水利站和觀測記錄人員的指導，增強灌區(qū)農(nóng)戶水資源節(jié)水意識，提高節(jié)水的主動性和自覺性。

5 結(jié)語

通過對影響農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)因素的研究，與灌溉水有效利用系數(shù)有不同程度關(guān)聯(lián)性的因素主要有灌區(qū)工程狀況、管理水平、農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)和自然氣候等，以灌區(qū)地形地貌、土壤和渠系特征為代表的靜態(tài)因素起基礎(chǔ)作用；以灌區(qū)工程狀況、灌溉供水量、作物種植面積、降雨和灌區(qū)水利投資力度為代表的動態(tài)因素對灌溉水利用系數(shù)的提高有著決定性作用。為灌溉水有效利用系數(shù)的提高提供切實可行的實踐對策和建議，促進整個區(qū)域的灌溉用水的可持續(xù)發(fā)展，轉(zhuǎn)變觀念與加強技術(shù)觀測力量，是提高灌溉水利用系數(shù)測算分析成果準確性與可靠性的關(guān)鍵。