2019年鞍山市農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)測算研究

張君祿

（沈陽市蘇家屯區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村服務(wù)中心，遼寧 沈陽 110000）

1 引言

灌區(qū)灌溉水利用系數(shù)是水資源利用效率的直接反應(yīng)，該參數(shù)對灌區(qū)節(jié)水工程建設(shè)等具有較大的參考[1-3]。鞍山市灌區(qū)分布范圍廣、面積大，為獲取灌溉水利用系數(shù)，選取32 個樣點灌區(qū)進行研究。

2 鞍山市農(nóng)田灌溉總體情況

2019 年鞍山市有效灌溉面積111.14 萬畝，其中，中型灌區(qū)、小型灌區(qū)、純井灌區(qū)數(shù)量分布情況見圖1，面積占比見圖2。

圖1 鞍山市灌區(qū)類型有效灌溉面積占比

圖2 鞍山市灌區(qū)類型實際灌溉面積占比

3 樣點灌區(qū)的選擇和代表性分析

3.1 樣點灌區(qū)選取

全市共選擇樣點灌區(qū)32 處，其中中型灌區(qū)5 處，小型灌區(qū)8 處，純井灌區(qū)19 處。各樣點灌區(qū)分布見圖3。

圖3 樣點灌區(qū)分布圖

3.2 樣點灌區(qū)代表性分析

從灌區(qū)類型上看，包括中型灌區(qū)、小型灌區(qū)和純井灌區(qū)等三種類型，提水方式包括提水和自流引水灌區(qū)，純井灌區(qū)包括區(qū)域所有灌溉方式，所選的樣點灌區(qū)在灌區(qū)類型方面具有代表性。

從地理位置分布上看，樣點灌區(qū)分布于鞍山市的海城市、臺安縣和岫巖縣三個主要農(nóng)業(yè)灌溉縣（市、區(qū)），因此從樣點灌區(qū)的分布上符合鞍山市農(nóng)業(yè)灌溉現(xiàn)狀，且具有良好的代表性。

從作物類型看，樣點灌區(qū)的作物主要為水稻、經(jīng)濟作物和果樹，與鞍山市農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)和灌溉情況相匹配，能夠代表鞍山市的農(nóng)業(yè)灌溉水平。

此外，在樣點灌區(qū)的選擇過程中，考慮觀測人員的技術(shù)能力和責(zé)任心，所有樣點灌區(qū)都由灌區(qū)管理單位和水管員負(fù)責(zé)觀測，保證了實測工作順利開展以及實測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。

4 樣點灌區(qū)灌溉水利用系數(shù)測算

4.1 樣點灌區(qū)系數(shù)測算方法

測算計算公式如下：

式中：η為有效利用系數(shù)；W凈、W毛分別為凈、毛灌溉用水總量，m3。

4.2 樣點灌區(qū)系數(shù)測算結(jié)果

（1）中型樣點灌區(qū)系數(shù)測算

鞍山市中型樣點灌區(qū)有三道灌區(qū)、張臺子灌區(qū)、八家子灌區(qū)、西小灌區(qū)和劉坨灌區(qū)5 個，其中三道灌區(qū)為5 萬畝以上中型灌區(qū)，其余為1萬畝～5萬畝中型灌區(qū)，灌溉作物為水稻。

表1 5萬畝以上中型灌區(qū)系數(shù)成果

（2）小型樣點灌區(qū)系數(shù)測算

鞍山市小型樣點灌區(qū)有大麥西灌區(qū)、和平灌區(qū)、大營子灌區(qū)、青峰灌區(qū)、高坨子灌區(qū)、桑樹灌區(qū)、吳家臺灌區(qū)、王家坎子水庫灌區(qū)8 個，灌溉作物為水稻。小型灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)見表2。

表2 小型灌區(qū)系數(shù)成果

（3）純井樣點灌區(qū)系數(shù)測算

鞍山市小型樣點灌區(qū)有望臺東小井灌區(qū)等19個灌區(qū)，涉及土渠輸水地面灌、渠道防滲地面灌、管道輸水地面灌、噴灌和微灌等5種形式，作物包括水稻、經(jīng)濟作物、果樹等。由于純井灌區(qū)樣點數(shù)量多，此處不再單列成果。采用算數(shù)平均法計算鞍山市純井灌區(qū)土渠輸水地面灌溉水有效利用系數(shù)為0.6008、防滲渠道地面灌溉水有效利用系數(shù)為0.675、微灌灌溉水有效利用系數(shù)為0.9097、噴灌灌溉水有效利用系數(shù)為0.8472。

4.3 樣點灌區(qū)測算分析成果合理性、可靠性分析

根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果可以看出灌溉水有效利用系數(shù)呈現(xiàn)中型灌區(qū)＜小型灌區(qū)＜純井灌區(qū)；對純井灌區(qū)的不同類別灌區(qū)系數(shù)分析，可以看出，土質(zhì)渠道地面灌＜防滲渠道地面灌＜管灌輸水地面灌＜噴灌＜微灌，符合灌區(qū)系數(shù)的變化規(guī)律，說明鞍山市不同規(guī)模灌區(qū)的系數(shù)變化規(guī)律合理。

5 鞍山市農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)

5.1 中型灌區(qū)農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)計算

（1）測算方法

計算公式如下：

式中：η市中市級中型灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)；η1-5、η5-15、W市毛1-5、W市毛5-15分別為1萬畝～5萬畝、5萬畝～15萬畝不同規(guī)模樣點灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)、年毛灌溉用水量，萬m3。

（2）測算成果

根據(jù)樣點灌區(qū)計算結(jié)果及毛水量統(tǒng)計數(shù)據(jù)，η1-5=0.5227，W市毛1-5=10593萬m3，η5-15=0.5131，W市毛5-15=3430萬m3，按照公式（2），鞍山市中型灌區(qū)農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)為0.5203。

5.2 小型灌區(qū)農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)計算

（1）測算方法

采用算術(shù)平均法計算市級小型灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)。計算公式如下：

式中：η市小小型灌區(qū)有效利用系數(shù)；η小i第i個小型灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)；n小型灌區(qū)數(shù)量。

（2）計算結(jié)果

根據(jù)樣點灌區(qū)計算結(jié)果，鞍山市小型灌區(qū)農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)為0.5368。

5.3 純井灌區(qū)農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)計算

（1）測算方法

計算公式如下：

式中：η土、η渠、η管、η噴、η微分別為土質(zhì)渠道、防滲渠道、管道、噴灌、微灌灌區(qū)的農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)平均值；Wa土、Wa渠、Wa管、Wa噴、Wa微分別為全市統(tǒng)計上報的土質(zhì)渠道、防滲渠道、管道、噴灌、微灌灌區(qū)的年毛灌溉用水量，萬m3。

（2）計算結(jié)果

根據(jù)樣點灌區(qū)計算結(jié)果及毛水量統(tǒng)計數(shù)據(jù)，ηa土=0.6008，Wa土=21354萬m3，ηa渠=0.6750，Wa渠=2000萬m3，ηa管=0.7573，Wa管=3210萬m3，ηa噴=0.8472，Wa噴=214萬m3，ηa微=0.9097，Wa微=418萬m3。鞍山市純井灌區(qū)農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)為0.6314。

5.4 全市農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)測算

（1）測算方法

全市農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)采用公式（5）計算。

式中：Wa中型、Wa小型、Wa井、η中型、η型、η井分別為全市中、小型及純井灌區(qū)的年毛灌溉用水量，萬m3、平均農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)。

（2）計算結(jié)果

根據(jù)類型灌區(qū)系數(shù)計算結(jié)果，按照公式（5），鞍山市農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)為0.5842。

表3 2019年鞍山市農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)測算成果

6 結(jié)論及建議

6.1 結(jié)論

2019年鞍山市農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)選擇了32個樣點灌區(qū)進行測算，測算分析方法為首尾測算分析法，數(shù)據(jù)來源以直接量測法和觀測分析法為主，測算方法和數(shù)據(jù)合理可靠。

2019年鞍山市農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)為0.5842，其中中型灌區(qū)為0.5203，小型灌區(qū)為0.5368，純井灌區(qū)為0.6314。

6.2 建議

（1）農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)受灌區(qū)節(jié)水灌溉發(fā)展水平、管理水平、氣候等因素影響，年際間存在變化，應(yīng)進行長期觀測，分析系數(shù)變化規(guī)律，為水資源綜合開發(fā)利用提供技術(shù)支持。

（2）通過第一年樣點灌區(qū)數(shù)據(jù)分析，鞍山市在數(shù)據(jù)測算方面還有待進一步提高準(zhǔn)確度及穩(wěn)定性，需要進一步提高樣點灌區(qū)實測人員的技術(shù)水平及熟練程度，進一步配備觀測工具，促進測算工作的進度。

（3）隨著現(xiàn)代化儀器設(shè)備的發(fā)展，自動化土壤墑情觀測設(shè)備越來越多的應(yīng)用在土壤含水率的觀測中，在以后經(jīng)費允許的條件下，應(yīng)考慮在樣點灌區(qū)布設(shè)相應(yīng)自動化設(shè)備，以提高數(shù)據(jù)觀測的及時性和穩(wěn)定性，而傳統(tǒng)的烘干法可以作為自動化設(shè)備校核及率定時應(yīng)用。