蔬菜基地供水保障項目灌溉規(guī)模及需水量計算

鄧永

（畢節(jié)市勘測設(shè)計研究院，貴州 畢節(jié) 551700）

0 引言

在蔬菜基地供水保障項目中，合理確定項目灌溉規(guī)模，準確計算實際需求量，能夠提高蔬菜產(chǎn)量，有效減少水資源損耗。近年來，由于中國人民群眾生活質(zhì)量的不斷提高，針對各類生活物資的品質(zhì)也提出全新要求，提高蔬菜品質(zhì)，更好地滿足廣大人民群眾的實際需求。鑒于此，以下探討蔬菜基地供水保障項目灌溉規(guī)模和實際需求量計算要點。

1 案例概況

威寧彝族回族苗族自治縣是貴州的西大門，總面積6 298 km2，轄39個鄉(xiāng)鎮(zhèn)（街道）、619個村（社區(qū)）。威寧縣2.67萬hm2蔬菜基地供水保障工程分布于38 個鄉(xiāng)鎮(zhèn)609 個村（居委會）。111個新建項目涉及31 個鄉(xiāng)鎮(zhèn)（街道辦事處）0.12 萬hm2，其中：提水項目82個，灌面1.69萬hm2；自流項目15個，灌面0.09萬hm2；自流＋提水項目4 個，灌面0.10 萬hm2；防洪排澇項目6 個，保護農(nóng)田0.08萬hm2；2個機井項目（25座機井）給灌區(qū)局部補水，1個水庫防滲項目，1個新建山塘項目。

2 灌溉規(guī)模及需水量計算分析

2.1 目的

威寧自治縣通過加強農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)力度，全面興修水利，推動當?shù)剞r(nóng)田水利工程快速發(fā)展，在部分區(qū)域，農(nóng)業(yè)灌溉用水不足問題得到有效緩解，為全縣農(nóng)村經(jīng)濟的健康發(fā)展起到良好促進作用。但是，在部分農(nóng)村地區(qū)，水利設(shè)施較為脆弱，農(nóng)田水利化的程度比較低，農(nóng)業(yè)抵抗自然災害能力比較差。一些壩區(qū)因為缺乏工程供水設(shè)施，很多成為了“望天田”，使得該地區(qū)存在比較嚴重的工程性缺水現(xiàn)象，影響當?shù)亟?jīng)濟的全面發(fā)展。因此，為有效改善當?shù)剞r(nóng)村的生態(tài)環(huán)境，需要全面加快產(chǎn)業(yè)基地供水項目建設(shè)步伐。

2.2 方法

2.2.1 確定灌溉規(guī)模

因為項目所在區(qū)域土地資源較為豐富，但是，水資源存在嚴重的短缺現(xiàn)象，時空分布不均勻，水資源應用現(xiàn)狀和產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求之間存在嚴重矛盾，在確定灌區(qū)實際規(guī)模的過程當中，需要遵守“需要、可行、效益”原則加強論證，不斷提高當?shù)厮Y源的利用效率。

2.2.2 灌溉需水計算

2.2.2.1 灌溉制度及定額

針對旱作物，其實際灌溉用水量可以采取農(nóng)作物需水量扣除有效降水量的方法，即以月為時段，用當月該作物的需水量，將當月可利用有效降水量直接扣除之后，剩余的需水量就是灌溉用水量，現(xiàn)階段貴州省主要采取有效雨量系數(shù)見表1。

表1 貴州省有效降雨量基本情況表

結(jié)合威寧縣具體的氣象資料，有效計算參考作物的實際需水量，結(jié)合不同農(nóng)作物的需水量和參考作物需水量之比的作物系數(shù)Kc，進而計算出各作物的需水量。

2.2.2.2 參考作物需水量

以威寧縣氣象站歷年逐月氣溫作為重要基礎(chǔ)，采取聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）1998 提出的最新修正的彭曼—蒙蒂斯（Penman—Monteith）公式計算參考作物需水量，具體公式如下：

此次以威寧縣氣象站1980-2019 共39 年歷年逐月平均氣溫、平均最高氣溫、平均最低氣溫、平均相對濕度、日照時數(shù)、平均風速等實測資料，計算得威寧縣多年平均參考作物需水量（ET0）。

2.2.2.3 作物系數(shù)Kc

農(nóng)作物的全生長周期主要包含初始生長期、快速發(fā)育期、生育中期、成熟期，其和參考作物需水量之比的作物系數(shù)為Kc，具體見圖1。

由此可以得知，農(nóng)作物初始生長期的需水量比較低，生育中期的實際需水量比較高，按照聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）幾種主要蔬菜的全生育期及Kc。

2.2.2.4 灌溉用水量

按照上述計算所得到的威寧縣多年平均參考作物需水量（ET0），根據(jù)不同蔬菜的種植結(jié)構(gòu)，可得該種植結(jié)構(gòu)相應的需水量，再利用威寧縣氣象站歷年逐月降水量計算其灌溉用水量，當三季都種白菜。此次對于節(jié)水灌溉技術(shù)，綜合采用的系數(shù)為0.80，考慮節(jié)水20%。由此可以得知，歷年逐月灌溉用水量，統(tǒng)計得其多年平均灌溉用水定額為1 893 m3/hm2，月平均最大發(fā)生在4 月，為420 m3/hm2。其主要用水量發(fā)生在第1 季，為1 123.50 m3/hm2，后兩季處于汛期和秋季，用水量小，第2 季為435 m3/hm2，第3 季為334.50 m3/hm2。即當種植季節(jié)不同，即使是同一種作物，其灌溉用水量也有較大差異。此種種植結(jié)構(gòu)相應的80%保證年灌溉用水定額為2 145 m3/hm2。此次多擬定了幾種種植結(jié)構(gòu)組合，計算其對應的灌溉用水定額。

通過對此表分析可以得知，不同種植結(jié)構(gòu)，不同種植時間，其實際的灌溉定額存在一定差異。結(jié)合平均值可以得知，種植3季，80%保證年灌溉定額為154 m3/hm2，保證率80%的月最大用水為555 m3/hm2，即18.15 m3/（hm2·d）；種植2季，80%保證年灌溉定額為1 500 m3/hm2，保證率80%的月最大用水為450 m3/hm2，即15.00 m3/（hm2·d），這與威寧縣蔬菜灌溉用水實際情況是一致的。種植3季時，灌溉用水推薦采用“白菜-白蘿卜-蓮花白”組合。種植2季時，灌溉用水推薦采用“白菜-甜椒”組合，若灌區(qū)水源匱乏，可以采用“辣椒-白菜-3”的組合。

2.2.2.5 種植結(jié)構(gòu)用水量分析

不考慮土壤的露天種植條件下，蔬菜的灌溉用水量與種植季節(jié)關(guān)系很大，同一種蔬菜，在不同季節(jié)差異很大，以下以大白菜為例做分析。大白菜屬十字花科植物，植株高0.30～0.40 m，為小蔬菜，全生育期95 d，約3 個月零幾天，全年均可種植，從每月1日開始種植，得到各月起種單季白菜的多年平均灌溉用水量見表2。

2.3 結(jié)論

根據(jù)以上分析能夠得知，威寧縣2.67 萬hm2蔬菜基地供水工程蔬菜種類及種植組合繁多、種植時間不一，就平均來看，種植3 季（“白菜-白蘿卜-蓮花白”組合），80%保證年灌溉定額為2 310 m3/hm2，保證率80%的月最大用水為555 m3/hm2，即18.15 m3/（hm2·d）；種植2季（“白菜-甜椒”組合，若灌區(qū)水源匱乏，可以采用“辣椒-白菜-3”的組合），80%保證年灌溉定額為1 500 m3/hm2，保證率80%的月最大用水為450 m3/hm2，即15.00 m3/（hm2·d），這和威寧縣蔬菜灌溉用水實際情況基本一致。

3 結(jié)語

綜上可知，蔬菜基地供水保障項目的灌溉規(guī)模及需水量計算成果，能夠確保當?shù)剞r(nóng)業(yè)經(jīng)濟快速發(fā)展，減少水資源浪費，可為相關(guān)人員提供一定幫助和借鑒。