高效節水灌溉方式及制度的確定
——以白銀市為例

李致博（甘肅省景泰川電力提灌管理局，甘肅景泰730400）

高效節水灌溉方式及制度的確定
——以白銀市為例

李致博
（甘肅省景泰川電力提灌管理局，甘肅景泰730400）

白銀市地處內陸旱區，年均降水量較低，自產水資源十分缺乏，主要依賴黃河水資源補給。本文主要對目前白銀市作物種植比例、灌區需水量現狀進行了簡要分析，并對高效節水灌溉方式及制度的確定進行了探討，旨在為高效節水灌溉項目建設提供有利的理論支持。

高效節水；灌溉方式；灌溉制度；白銀市

白銀市地處內陸，年均降水量較低，自產水資源十分缺乏。黃河是主要水資源，自黃委會對黃河干流實施水量統一調度以來，全市用水量已接近用水指標，水資源成了該項目發展的主要制約因素之一。隨著白銀市經濟的不斷發展，基礎建設規模的擴大，水資源已十分緊缺。因此，進行農業節水改造，合理調配水資源，節約用水，轉讓農業用水水權，是工程解決生產用水的有效、快捷途徑。

一、作物種植比例現狀

工農渠規劃灌溉面積約5.0萬畝，以種植農作物為主。目前，由單一的農作物種植向經濟林和生態林方向發展，其灌溉面積和種植結構都得到了較大改善，實灌面積達到3.3萬畝。種植比例詳見表1。

表1　現狀灌區作物種植比例

二、灌區現狀需水量

工農渠電灌工程渠系分總干渠、支渠、斗渠及農渠四級，根據調查分析，現狀渠系利用系數0.61。田間水利用系數0.90，灌溉水利用系數0.55。農田綜合凈灌水定額317.45m3/畝，林地凈灌水定額165.6m3/畝，相應毛灌水定額分別為：577.18m3/畝和207m3/畝，綜合毛灌水定額453.79m3/畝，年用水量1497.52萬m3，如表2所示。

三、灌溉方式確定

工農渠始建于上世紀七十年代初，灌溉方式較為粗放，以大水漫灌為主，隨著灌水成本的提高和農業種植精細化，節水技術在上世紀九十年代得到廣泛推廣，逐步實現了大塊改小塊，斗農渠逐步得到襯砌，灌水效率得到了有效提高。但仍以地面灌溉為主，由于白銀市大環境綠化的進一步實施，市區周邊工農渠灌區的部分耕地進行種植結構調整，種植經濟林和生態林，其灌溉方式以高效節水為原則，采用滴灌技術。

綜合分析比較，確定工農渠灌區選用農田地面小畦灌溉和生態林滴灌相結合的方式。

四、灌溉制度設計

（一）農田灌水定額

灌水定額由灌區土壤田間持水量確定。根據灌溉試驗站有關實測數據，以農作物為代表，推求灌水定額。

M=102γH（ωmax－ωmin）

式中：γ——灌區土壤干容量，為1.38t/m3。

H——土壤計劃濕潤層深度，取0.7m。

ωmax——H深度內土壤田間持水量，即允許土壤含水量上限（占干容重%），取21.5%。

ωmin——H深度內允許土壤含水量的下限（占干容重%），取13.5%。

M=102×1.38×0.7×(21.5－13.5)

=772.8(m3/hm2)=51.52m3/畝規劃農田地面灌溉灌水定額最小為50m3/畝·次。

來稿日期：2016-04-14
作者簡介：李致博（1974-），男，甘肅寧縣人，工程師，主要從事灌溉管理及工程管理工作。

表2　現狀作物需水量計算表

（二）經濟林和生態林灌水定額

規劃林地為山地，采用滴灌。參考其它工程節水灌溉試驗資料，結合灌區作物種植品種、當地氣候、土壤情況取計算參數如下：土壤適宜含水上限（θmax）和土壤含水下限（θmin）按田間持水量的90%和65%設計，設計土壤濕潤比為50%，該區土壤為砂壤土，干容重（γ）為1.38g/cm3，田間持水量為20%（重量%），土壤計劃濕潤深度確定為0.70m，因該區灌溉期平均風速為2.8m/s，風速低于3.4m/s，灌溉水利用系數（η）為0.9。則設計灌水定額為：

m=0.1γh(θmax－θmin)/η=0.1×1.38×0.7×50× （0.92-0.70）×20/0.9=23.61mm=15m3/畝·次。

灌水周期：根據當地試驗資料，小麥套玉米灌水臨界期日耗水量與牧草（苜蓿）的日耗水量為2mm，則灌水周期為：T=（m/Ea）η=（21.9/2.0）× 0.90=9.8（d），取T=12d。

（三）灌溉、渠系水利用系數

設計水平年要求全灌區農田灌溉全面推行以常規節水灌溉為主，同時加大高效節水灌溉的力度，規劃對工農渠灌區斗渠以上各級渠道進行防滲襯砌，農渠也進行改造，以提高輸水系統的利用率，農田以地面灌溉為主，實行小畦灌溉，提高灌水效率和田間水利用率，壟溝穴播作物必須實行地膜覆蓋種植，以減小水量蒸發和提高地溫。

灌區灌溉渠道分為總干、支渠、斗渠、農渠四級。現狀渠道的干、支渠已全部襯砌，本規劃對這兩級渠道破壞段和水毀段進行改造襯砌。其中干渠2.2km（一級干渠1.2km，三級干渠0.4km，四級干渠0.6km），支渠改造襯砌總長26.67 km（西溝支渠5km，西支渠4km，白崖子支渠5km，沙川支渠10km，麥地溝支渠2.5km，西南支渠2.2km）。灌區現狀有斗渠62條，總長154.3km。其中干渠上設32條，長116.9km，已襯砌77.02km，渠道較為完好。支渠上設斗渠30條，總長37.4km，已襯砌僅20.4km。斗渠工程襯砌率63.2%；共有農渠45條，總長度112.5km，其中已襯砌20條76.5km，襯砌率68%，未襯砌25條36km，占32%。規劃對未襯砌的29條長56.88km斗渠和25條36km農渠進行襯砌，以提高渠道水利用系數。測算的各級渠道的渠系水利用系數詳見表3。

灌溉水利用系數ηs＝η田間×η渠系＝0.94×0.72＝0.68

表3　規劃各級渠道及灌溉利用系數分析表

生態林灌溉,渠道水利用系數0.88,田間水利用系數0.98，所以生態林灌溉水利用系數為0.86。

（四）灌水率的確定

根據工農渠工程確定的各次灌水時間和灌水周期，規劃本灌區灌溉制度，春灌從4月15-4月24日結束；夏灌從4月25-7月9日結束；秋灌從7月15-9月5日結束；冬灌從10月1-10月30日結束。苗期灌水量相對較小，開花、抽穗、成熟期灌水量相對較大，冬灌泡田灌水量均為100 m3/畝。

按灌溉制度表繪制灌水率圖，最大灌水率為0.23m3/s/萬畝，為規劃灌水率，以此灌水率推求渠道設計流量。

（五）設計水平年水供需平衡分析

規劃全年農業用水1 354.75萬m3，擬建項目區大多數地段處于白銀市城區供水管道覆蓋區，同時經過多年人飲解困工程的實施，區內農村的人畜飲水和鄉企用水都已經得到解決。因此本規劃不再考慮這部分用水量。規劃灌區單種凈灌水定額260.0～275.0m3/畝，套種凈灌水定額375.0～380m3/畝，林地凈灌水定額160 m3/畝。綜合凈灌水定額為245.38m3/畝，綜合毛灌水定額338.69 m3/畝。灌區糧食作物綜合凈灌水率0.384m3/s.萬畝，林地綜合凈灌水率0.28m3/s.萬畝。全灌區綜合凈灌水率0.373m3/s.萬畝。現狀水平年全年用水量1 680.52萬m3規劃水平年全年用水量1 354.75萬m3，節水量325.77萬m3。

（編輯：魏翔）

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1673-9019(2016)13-0038-02