朔州市農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)測算

張峰樺

（朔州市水工程移民事務(wù)中心，山西 朔州 036002）

農(nóng)田灌溉水利用系數(shù)是農(nóng)業(yè)水利表征灌溉用水效率的重要技術(shù)參數(shù)，是水資源管理領(lǐng)域“三條紅線”控制目標評價的關(guān)鍵指標之一。為科學評價朔州市域節(jié)水灌溉發(fā)展成效與節(jié)水潛力，水利部門連續(xù)多年跟蹤測算，分析當?shù)毓喔人孟禂?shù)，分析成果為各級部門制定有關(guān)政策提供了重要技術(shù)依據(jù)。

1 朔州市農(nóng)田灌溉及用水情況

1.1 朔州市農(nóng)田灌溉基本情況

朔州市是糧食自求平衡市，也是山西省水土流失嚴重、農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境脆弱的地區(qū)之一。近年來，朔州市各級政府從市情出發(fā)，積極轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)灌溉管理模式和理念，大力實施農(nóng)田水利建設(shè)，啟動灌區(qū)節(jié)水改造項目，全力擴大灌溉面積，為促進農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展和農(nóng)民脫貧致富提供堅實的水支撐。

據(jù)統(tǒng)計，目前朔州市現(xiàn)有各農(nóng)業(yè)灌溉工程5461處，有效灌溉面積15.63萬hm2，如表1所示。其中：大型灌區(qū)1處，即桑干河灌區(qū)，有效灌溉面積1.79萬hm2，占全市有效灌溉面積11.48%；全市中型灌區(qū)13處，有效灌溉面積3.75萬hm2，占比23.97%；小型水利工程166處，有效灌溉面積1.21萬hm2，占比7.72%。純井灌區(qū)5281處，有效灌溉面積8.88萬hm2，占比56.83%。按灌溉面積排序依次為純井灌區(qū)＞中型灌區(qū)＞小型灌區(qū)＞大型灌區(qū)。

表1 2019年全市不同規(guī)模與類型灌區(qū)灌溉面積統(tǒng)計表

1.2 全市2019年實際灌溉情況

據(jù)統(tǒng)計，2019年全市不同規(guī)模與類型灌區(qū)實灌面積14.27萬hm2，占有效灌溉面積91.33%，灌溉用水總量為3.33億m3。其中：大型灌區(qū)實灌面積占全市實灌面積的9.94%，灌溉用水量占全市用水總量的16.29%。中型灌區(qū)實灌面積占比21.13%，灌溉用水量占比16.51%。小型灌區(qū)實灌面積占比8.14%，灌溉用水量占比11.84%。純井灌區(qū)占比60.79%，灌溉用水量占比55.36%。由此可知，全市灌溉保證率較高，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)灌溉以純井灌區(qū)、中型灌區(qū)占比較高，兩者達到灌溉面積和用水量的80%。

1.3 全市節(jié)水灌溉工程建設(shè)情況

截至2019年，全市節(jié)水灌溉面積8.4萬hm2，占有效灌溉面積的53.75%。其中：渠道防滲面積3.46萬hm2，占節(jié)水灌溉面積的41.14%；低壓管灌面積3.48萬hm2，占比41.42%；噴灌面積0.81萬hm2，占比9.64%；微灌面積0.66萬hm2，占比7.8%。因此，農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)應(yīng)用以渠道防滲和低壓管灌為主，農(nóng)田灌溉條件的改善為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。

2 測算分析方法及過程

灌溉水有效利用系數(shù)，與當?shù)刈匀环A賦、灌區(qū)工程狀況、工程建管水平、先進灌水技術(shù)普及程度等因素有關(guān)。根據(jù)《全國灌溉水有效利用系數(shù)測算分析技術(shù)指導細則》有關(guān)規(guī)定，測算過程主要包括不同規(guī)模和類型樣點灌區(qū)選擇與代表性分析、樣點灌區(qū)和市域農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)測算分析[1]。

2.1 樣點灌區(qū)選擇和代表性分析

通過對朔州市現(xiàn)有灌區(qū)進行全面調(diào)研，綜合分析目前灌區(qū)的灌溉規(guī)模、工程設(shè)施完好情況、供用水狀況等，選定四種類型樣點灌區(qū)，分別代表大型、中型、小型灌區(qū)和純井灌區(qū)，實現(xiàn)市域農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)測算網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建[1]。

按照《指導細則》要求，2019年測算時朔州市選擇樣點灌區(qū)37個，其中：大型灌區(qū)1個，中型灌區(qū)11個，小型灌區(qū)10個，純井灌區(qū)15個。具體代表性分析表現(xiàn)為：大型樣點灌區(qū)占比100%。中型樣點灌區(qū)占比84.62%，樣點有效灌溉面積占全市的90.46%；小型樣點灌區(qū)占同類灌區(qū)總數(shù)6%，有效灌溉面積占全市同類灌區(qū)的23.05%；純井樣點灌區(qū)根據(jù)土渠、渠道防滲、低壓管道、噴灌、微灌5種不同灌溉工程形式分類，同一種灌溉工程形式選擇3個樣點灌區(qū)，且在市級區(qū)域范圍內(nèi)分布均勻。

2.2 樣點灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)測算分析

測算分析過程主要是收集樣點灌區(qū)資料，選擇典型地塊，測算典型地塊畝年平均凈灌溉用水量，以擴展至計算樣點灌區(qū)凈灌溉用水量、相應(yīng)農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)[1]。

典型地塊選擇時，主要考慮種植作物、田間灌溉方式、主要畦田規(guī)格、田面工程平整、土壤類型、灌溉制度等方面的代表性。典型田塊凈灌溉用水量的測定方法，采用直接量測法、調(diào)查分析法和觀測分析法。樣點灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)測算方法，根據(jù)各樣點灌區(qū)的毛灌溉用水總量和凈灌溉用水總量[1]，以首尾測算分析法，計算得出各樣點灌區(qū)的現(xiàn)狀灌溉水利用系數(shù)。此外，還需從基礎(chǔ)數(shù)據(jù)真實可靠、樣本灌區(qū)測算系數(shù)年際間變化方面，進行樣點灌區(qū)分析成果合理性、可靠性論證。

2.3 市級灌溉水有效利用系數(shù)測算分析

通過以上測算方法，對不同類型灌區(qū)的灌溉用水量進行加權(quán)平均，可得市域農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)[1]。計算公式為：

式中：W市大、W市中、W市小、W市井——分別為市域大型、中型、小型灌區(qū)、純井灌區(qū)的毛灌溉用水量，萬m3；

η市大、η市中、η市小、η市井——分別為市域大型、中型、小型灌區(qū)和純井灌區(qū)的農(nóng)田灌溉用水有效利用系數(shù)。

3 結(jié)果分析

3.1 降雨代表性分析

主要從年降雨數(shù)量與年內(nèi)分布情況，分析降雨對灌溉水利用系數(shù)的影響[2]，2019年全市平均降水量為358.8mm，與多年平均降水量364mm相比，屬平水年。經(jīng)分析認為，由于降水量較上一年度減少幅度較小，降水因素對全市灌溉水有效利用系數(shù)影響因素較弱。

3.2 朔州市農(nóng)田灌溉水利用率測算成果

經(jīng)計算，不同規(guī)模與水源類型灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)如表2所示?？傻玫?019年朔州市農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)為0.537。

表2 2019年不同規(guī)模類型灌區(qū)系數(shù)比較表

由表2可知：全市不同規(guī)模和類型的灌區(qū)工程2019年農(nóng)田灌溉水系數(shù)從高到低的順序依次為純井灌區(qū)＞中型灌區(qū)＞小型灌區(qū)＞大型灌區(qū)，且純井灌區(qū)微管＞噴灌＞低壓管道＞渠道防滲＞土渠。上述指標分布情況基本和一般規(guī)律相符。唯一例外的是中型灌區(qū)農(nóng)田灌溉水利用系數(shù)略高于小型灌區(qū)。究其原因，由于朔州市小型水利工程數(shù)量眾多，相比中型水利灌區(qū)，在組織管理、工程建設(shè)和節(jié)水改造投入等方面較弱。

3.3 全市灌溉水有效利用系數(shù)合理性分析

經(jīng)分析，此次測算方法科學、合理，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源于實際觀測，對2014—2019年測算結(jié)果進行分析，如表3。

表3 朔州市2014-2019年灌溉水有效利用系數(shù)

由表3可知：全市灌溉水有效利用系數(shù)從2014—2019年，六年間增長0.013，年均增長率0.41%，其中2017年灌溉水有效利用系數(shù)偏低，是因為從2017年開始全市增加了灌區(qū)渠首計量設(shè)施，較之往年調(diào)查估算的樣點灌區(qū)毛灌溉用水量測量方式有變化，較2016年有細微回落，但總體仍呈現(xiàn)增長態(tài)勢。

4 結(jié)語

從近年來朔州市農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)變化趨勢來看，主要得益于全市相繼開展渾河灌區(qū)、恢河灌區(qū)和南高灌灌區(qū)等節(jié)水配套技術(shù)改造，啟動右玉縣牧區(qū)節(jié)水配套等農(nóng)田水利工程建設(shè)，改善灌溉面積1.34萬hm2，反映出農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)對農(nóng)業(yè)用水效率的提高效果明顯。

此次測算結(jié)論與全省基本相符，基本反映出朔州農(nóng)田灌溉建設(shè)管理水平，進一步指出今后農(nóng)田水利建設(shè)的方向，即大中型灌區(qū)提檔升級技術(shù)改造，小型灌區(qū)加強工程管理，純井灌區(qū)提高節(jié)水配套水平。

農(nóng)田灌溉水利用系數(shù)測算工作是長期工作，建議上級部門給予財政支持，固定相應(yīng)測算經(jīng)費。此外，仍需進一步完善和改進測算網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，開發(fā)相應(yīng)測算結(jié)果統(tǒng)計、分析功能，提高操作系統(tǒng)的友好性。