溫州市2019年與2018年農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)對比分析

(1.浙江水利水電學(xué)院，浙江 杭州 310018；2.溫州市水利運行管理中心，浙江 溫州 325000)

農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)(以下簡稱“系數(shù)”)是《國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃綱要》和水資源管理“三條紅線”控制目標的一項主要指標,做好系數(shù)測算分析工作,是落實最嚴格水資源管理制度、實施國家節(jié)水行動、推進水資源消耗總量和強度雙控行動、全面建設(shè)節(jié)水型社會的重要內(nèi)容。為科學(xué)評價農(nóng)田灌溉用水效率，溫州市2019年度開展了系數(shù)測算工作。

1 樣點灌區(qū)的選擇

根據(jù)《浙江省農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)測算分析工作考評實施細則》(浙水辦農(nóng)〔2017〕7號)(以下簡稱《細則》)對大型樣點灌區(qū)的要求，所有大型灌區(qū)均作為樣點灌區(qū)納入測算分析范圍；中型樣點灌區(qū)要求將灌區(qū)分為3個檔次，即1萬～5萬畝、5萬～15萬畝、15萬～30萬畝，且樣點灌區(qū)中包括提水和自流引水兩種水源類型，樣點灌區(qū)有效灌溉面積總和應(yīng)不少于中型灌區(qū)總有效灌溉面積的10%；小型樣點灌區(qū)要求不同水源類型的樣點灌區(qū)數(shù)量和有效灌溉面積應(yīng)與市級區(qū)域內(nèi)同類型灌區(qū)有關(guān)指標比例相協(xié)調(diào)[1]。

為此，溫州市共選擇了26個樣點灌區(qū)，其中大型灌區(qū)2個，分別是溫瑞灌區(qū)和橋墩灌區(qū)；中型樣點灌區(qū)有3個，分別是瑞平灌區(qū)、江北灌區(qū)和北引灌區(qū)；小型樣點灌區(qū)共21個，分布在溫州市行政區(qū)域內(nèi)的11個縣(市、區(qū))，數(shù)量占比與面積占比均滿足《細則》的要求，具體樣點灌區(qū)名錄見表1。

表1 樣點灌區(qū)名錄

2 典型田塊的選擇

典型田塊用來測算田間凈灌溉用水量，進而推算出整個灌區(qū)的凈灌溉用水總量，因此對典型田塊的選取有一定的要求，主要是田塊邊界清楚、形狀規(guī)則、面積適中，同時最好滿足作物單一、進水口單一的要求。此外，要綜合考慮作物種類、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，并且滿足不同類型樣點灌區(qū)對典型田塊的數(shù)量要求。為此，溫州市選取了82處典型田塊，基本滿足測算要求。

3 測算方法

在26個樣點灌區(qū)選取渠首計量點，安裝量水設(shè)施，測算樣點灌區(qū)毛灌溉用水量。在82處典型田塊的進口設(shè)置量水設(shè)施，測算田間作物的凈灌溉用水量，除以典型田塊的面積，得到此田間作物的畝均用水量，乘以整個灌區(qū)此種作物的實際灌溉面積，得到此種作物的凈灌溉用水量，把各個作物的凈灌溉用水量相加得到整個灌區(qū)的凈灌溉用水量(見表2)。凈灌溉用水量除以毛灌溉用水量得到樣點灌區(qū)的農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)。

表2 2019年樣點灌區(qū)凈灌溉用水量

續(xù)表

樣點灌區(qū)的毛灌溉用水量除以實際灌溉面積，得到整個灌區(qū)的畝均毛灌溉用水量，不同規(guī)模、不同類型灌區(qū)毛灌溉用水量的數(shù)據(jù)根據(jù)不同規(guī)模、不同類型灌區(qū)實際灌溉面積與相應(yīng)規(guī)模、相應(yīng)類型樣點灌區(qū)畝均毛灌溉用水量相乘獲得；全市毛灌溉用水量根據(jù)不同規(guī)模、不同類型毛灌溉用水量累加得到，2019年全市各類灌區(qū)的面積、毛灌溉用水量及全市各類型灌區(qū)畝均毛灌溉用水量見表3。

溫州市大型灌區(qū)分別是溫瑞灌區(qū)和橋墩灌區(qū)，大型灌區(qū)的系數(shù)采用樣點灌區(qū)系數(shù)與毛灌溉用水量加權(quán)平均后得出；中型灌區(qū)采用算術(shù)平均法分別計算1萬～5萬畝、5萬～15萬畝、15萬～30萬畝灌區(qū)的系數(shù)，然后將匯總得出的1萬～5萬畝、5萬～15萬畝、15萬～30萬畝灌區(qū)年毛灌溉用水量加權(quán)平均得出市級區(qū)域中型灌區(qū)的系數(shù)；小型灌區(qū)以測算分析得出的各個小型灌區(qū)樣點灌區(qū)系數(shù)為基礎(chǔ)，采用算術(shù)平均法計算市級區(qū)域小型灌區(qū)系數(shù)，洞頭區(qū)的兩個小型樣點灌區(qū)采用管道灌溉，兩個灌區(qū)的系數(shù)高于全市其他灌區(qū)，在全市范圍內(nèi)不具有典型性和代表性，故計算時不計入。不同規(guī)模灌區(qū)的系數(shù)測算結(jié)果見表3。

表3 全市各類灌區(qū)的有效灌溉面積及毛灌溉用水量

從灌區(qū)規(guī)模來看，一般來說灌區(qū)越大，渠首輸水路線越長，沿途損失水量相對較大，灌溉水利用系數(shù)相對低一些?，F(xiàn)大型灌區(qū)系數(shù)為0.5575，中型灌區(qū)系數(shù)為0.5846，小型灌區(qū)系數(shù)為0.6061，且0.5575(大型)<0.5846(中型)<0.6061(小型)，符合相關(guān)規(guī)范對灌溉水有效利用系數(shù)目標設(shè)計值的規(guī)定，也體現(xiàn)出測算分析成果的合理性。

4 2019年溫州市系數(shù)測算成果

溫州市系數(shù)測算采用首尾分析法[2]，即市級系數(shù)η市是指市級區(qū)域年凈灌溉用水量W市凈與年毛灌溉用水量W市毛的比值。在已知各規(guī)模與類型灌區(qū)系數(shù)和年毛灌溉用水量的情況下(見表3)，市級區(qū)域系數(shù)按下式計算：

式中：η市為市級農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)；W大、W中、W小分別為市級區(qū)域大、中、小型灌區(qū)年毛灌溉用水量，萬m3；η大、η中、η小分別為市級區(qū)域大、中、小型灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)。

經(jīng)計算，市級區(qū)域系數(shù)為0.5948。

5 系數(shù)測算成果對比分析

溫州市2019年農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)為0.5948，與2018年農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)的0.5899相比，提高了0.0049，分析2019年農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)比2018年有所提高的原因如下。

5.1 全市農(nóng)田水利設(shè)施建設(shè)投資提高

2019年溫州市農(nóng)田水利設(shè)施建設(shè)總投資10575.50萬元，其中高效節(jié)水灌溉工程投資3500.00萬元，五小水利工程建設(shè)總投資7075.50萬元。五小水利工程建設(shè)中，小山塘綜合整治44座，投資2989.15萬元；新建小堰壩3座，投資836.00萬元；新建小泵站2座，投資9.00萬元，改造小泵站2座，投資58.00萬元；小溝渠渠系改造25.8km，投資1296.55萬元；農(nóng)村河溝池塘方面，河溝清淤43.6萬m2，護岸0.8km，投資1895.00萬元。通過農(nóng)田水利設(shè)施建設(shè)，提高了農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)。

5.2 單位面積毛灌溉用水量減少

經(jīng)過測算分析，溫州市2019年大型灌區(qū)綜合毛灌溉用水量為256.8239m3/畝，中型灌區(qū)綜合毛灌溉用水量為273.5778m3/畝，小型灌區(qū)綜合毛灌溉用水量為372.3887m3/畝，全市綜合毛灌溉用水量為331.3555m3/畝，與該市 2018年農(nóng)田年均毛灌溉用水量的349.3219m3/畝相比略有降低，見表4。因為2019年各地開展農(nóng)業(yè)水價綜合改革，對各灌區(qū)的管理有所加強，而且渠系設(shè)施提升完善，所以測算成果基本符合全市情況。兩個大型灌區(qū)都位于平原地區(qū)，以提水灌溉為主，所以大型灌區(qū)綜合毛灌溉用水量小于其他類型灌區(qū)的綜合毛灌溉用水量。3個中型灌區(qū)都位于平原地區(qū)，所以中型灌區(qū)綜合毛灌溉用水量小于小型灌區(qū)的綜合毛灌溉用水量。

表4 全市各類型灌區(qū)畝均毛灌溉用水量分析

5.3 降雨量增加

由表5可知，2019年溫州市各個灌區(qū)氣象站4—10月降雨量比2018年4—10月降雨量有所增加。此時段正是水稻等作物的灌溉期，需水量大，由于降雨量的增加，減少了灌溉次數(shù)，使毛灌溉用水量相應(yīng)減少，加上農(nóng)田水利設(shè)施有所改善，減少了渠系損失，提高了灌溉用水的利用率。

表5 典型氣象站降雨量

5.4 管理水平提升

2019年溫州市按照《全面推進水利工程標準化管理實施方案》(2016—2020年)文件精神，積極推行山塘和灌區(qū)標準化管理，對管理和技術(shù)人員進行相關(guān)培訓(xùn)，使灌區(qū)用水管理水平有所提高。同時，溫州市通過農(nóng)業(yè)水價綜合改革的實施，進行總量控制、定額管理，在灌區(qū)內(nèi)建立農(nóng)業(yè)用水精準補貼和節(jié)水獎勵制度，激發(fā)了農(nóng)戶的節(jié)水積極性，增強了放水員的節(jié)水意識，整體提高了用水管理水平，取得了一定的節(jié)水成效。

6 結(jié) 語

本文選擇了2019年溫州市26個樣點灌區(qū)，其中大型灌區(qū)2個，中型樣點灌區(qū)有3個，小型樣點灌區(qū)共21個，計算了2019年溫州市農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)，并與2018年系數(shù)進行了比較，并從全市農(nóng)田水利設(shè)施建設(shè)投資、單位面積灌溉用水量、降雨量和管理水平4個方面對2019年農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)比2018年有所提高的原因進行了分析研究。該研究為最嚴格水資源管理制度、科學(xué)評價農(nóng)田灌溉用水效率提供了技術(shù)支撐，建議進一步通過提高灌區(qū)管理水平、加強高效節(jié)水灌溉等農(nóng)田水利設(shè)施建設(shè)，來提高農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)。