張彥如 楊小秋 屠春富
寶應縣農田灌溉水利用系數測定與分析
張彥如1楊小秋2屠春富1
農田灌溉水有效利用系數綜合反映了農田灌溉水平,是國民經濟和社會發展以及實現水利現代化的一項重要標準,同時也是國家實行最嚴格水資源管理制度“三條紅線”的主要考核指標。根據江蘇省揚州市對農田灌溉水有效利用系數測定的要求,寶應縣水務局選擇沿運自灌區的慶豐、涇河兩中型灌區和東蕩、運西提水圩區的油坊、龔陳兩小型灌區作為樣點灌區,進行農業灌溉水利用系數(水稻全生長期)測算分析。
1.自然地理條件
寶應縣位于淮河流域下游,坐標北緯33°03′~33°25′,東經119°08′~119°43′。地處于亞熱帶地區北緣,屬半濕潤季風氣候區,年平均氣溫14.3℃,水稻全生長期0℃以上積溫為3200℃(5月13日~9月30日,下同),日照時數為800~900h,年平均降水量933.0mm。
2.工程運行條件
慶豐、涇河、龔陳和油坊四個樣點灌區干、支、斗渠總長度分別為409.2km、854.8km、22.2km和25.4km,到2016年底已累計襯砌渠道146.8km、273.9km、5.4km和6.1km,其防滲率分別達35.8%、32.0%、24.2%和24.0%;工程完好率分別為73%、76%、81%和69%;配套率分別為54%、50%、60%和48%。
1.測算技術路線
按照有關要求,結合本地實際情況,其具體思路如下:
(1)對四個樣點灌區的基本信息進行詳實的調查整理;
(2)搜集樣點灌區的灌溉用水管理、水文氣象、灌溉試驗等有關資料;
(3)以所搜集的基本信息和有關情況為基礎,進行各項取水源和田間觀測;
(4)分析推算四個樣點灌區的灌溉水利用系數,并撰寫成果報告。
2.主要試驗方法
總體采用首尾測算分析法。首為毛灌溉用水總量,尾則為田間凈灌溉用水總量。
3.毛灌溉用水總量(W樣毛)
就本地、本年度而言,灌區的毛灌溉用水總量包括水源地取用的水量(W樣毛1)和利用塘堰壩灌溉供水(W樣毛2)兩部分。
(1)水源地取用水量(W樣毛1)
自灌區取用水量為各沿運閘(洞)從大運河引入的水量。該水量采用水工建筑物量水。提灌區取用水量為各渠首提水泵站從灌區圩外排河抽取的水量。該水量采用開機時間計算水量。
(2)利用塘堰壩提水量(W樣毛2)
利用自灌區各補水站的水位—流量率定關系曲線,以進水池水位和開機時間計算各補水站從排河中的抽取水量。其他小型固定泵站依據其有效功率和水泵流量根據開機時間計算抽取水量。
提水區圩內零散分布的補水泵站的觀測、計算方法與渠首提水泵站相同。
(3)退水洞排水量(W樣毛排)
本年度自灌區部分排水退水洞,該水量應從毛灌溉用水總量中扣除。提灌區沒有退水洞排水。
本年度涇河灌區部分引水量為生態用水,該水量也應從毛灌溉用水總量中扣除。
4.凈灌溉用水總量(W樣凈)
就本地、本年度而言,各灌區的田間凈灌溉用水總量(W樣凈)包括水稻田間凈灌溉用水量(W樣凈1)、小麥田間凈灌溉用水量(W樣凈2)和其他非主糧作物田間凈灌溉用水量(W樣凈3)。寶應縣2016年為平水年,天然降水和泵站提水基本能保證小麥、蠶豌豆生長需要,無需進行灌溉。故本年度未對這兩種作物的田間凈灌溉用水量進行測算。
(1)水稻田間凈灌溉用水量(W樣凈1)
水稻田間凈灌溉用水量由秧田、泡田及本田期田間凈灌溉用水量三部分組成。秧田期凈灌溉用水量采用寶應縣水利科技推廣中心2000年開展的《水稻旱育秧灌溉技術測試研究》成果。泡田及本田期凈灌溉用水量采用田測法直接量測,計算實時田間灌水量。當灌前田面未建立水層時,通過田間地下水埋深、土壤含水率的測定,計算期前地下水以上田間儲水量。
(2)非主糧作物田間凈灌溉用水量(W樣凈3)
非主糧作物中蠶豌豆不考慮田間凈灌溉用水量;油菜、綠肥及零星作物參照同年份、同期棉花灌溉定額(歷史資料)計算田間凈灌溉用水量;荷藕、慈姑分別采用寶應縣水利科技推廣中心2002~2004年《荷藕高產高效灌溉技術及需水量研究》中的Ⅱ、Ⅰ處理灌溉定額計算田間凈灌溉用水量;西瓜采用寶應縣水利科技推廣中心2012~2004年該“測算分析”資料計算田間凈灌溉用水量。
1.水源地取用的水量(W樣毛1)
慶豐灌區2016年5上旬~9月下旬水稻全生長期由沿運閘(洞)取用的水量為98578527m3,其毛灌溉定額為874.1m3/畝;涇河灌區2016年5上旬~9月下旬水稻全生長期取用水量為134622564m3,其毛灌溉定額為909.6m3/畝;龔陳灌區2016年5上旬~9月下旬水稻全生長期取用水量為1862465m3,其毛灌溉定額為555.8m3/畝;油坊灌區2016年5上旬~9月下旬水稻全生長期取用水量為2269837m3,其毛灌溉定額為515.5m3/畝;兩自灌區取用水量和毛灌溉定額均略高于2015年。
2.利用塘堰壩提水量(W樣毛2)
由于2016年為平水年,相對于豐水年而言降水量較少,相對于干旱年而言降水量較多。四個灌區在利用堰塘壩(即排河)方面部分時段開啟了部分小型固定泵站,而自灌區沒有開啟補水站。
2016年慶豐、涇河灌區在部分農田不能保證灌溉的前提下,均開啟8座小型固定泵站。在提灌區,由于渠首泵站配套不到位,30%灌溉水依靠圩內泵站補水。
2016年慶豐、涇河、龔陳、油坊四個灌區小型固定泵站從排河中提取的水量分別為2697700m3、3170500m3、857574m3和964263m3。分攤到全區其毛灌溉定額分別為23.9m3/畝、21.4m3/畝、241.5m3/畝和219.0m3/畝。從單位面積看,提水區補水量明顯大于自灌區。
慶豐、涇河、龔陳、油坊四個灌區合計引(提)水101276227m3、137793064m3、2720039m3和3234100m3。其毛灌溉定額分別為898.0m3/畝、931.0m3/畝、811.7m3/畝和734.5m3/畝。自灌區毛灌溉定額明顯大于提水區。
3.灌區排水量(W樣毛排)
(1)退水洞排水量(W樣毛排1)
2016年度慶豐、涇河兩自灌區23座、25座由退水洞排入排河的水量分別為6786200m3和7016500m3,其排水量小于往年。這部分水量是可控的流失水量。兩提水區沒有此項排水。
(2)生態排水量(W樣毛排2)
2016年四個灌區沒有此項排水。
慶豐、涇河、龔陳、油坊4個灌區合計毛灌溉用水量94490027m3、130776564m3、2720039m3和3234100m3。其毛灌溉定額分別為837.9m3/畝、836.6m3/畝、811.7m3/畝和734.5m3/畝。自灌區毛灌溉定額明顯大于提水區。
4.水稻田間凈灌溉用水量(W樣凈1)
(1)水稻秧田凈灌溉用水量(W樣凈11)
根據寶應縣水利技術推廣中心2000年開展的《水稻旱育秧灌溉技術測試研究》結果反映,各試區旱育水栽秧田凈灌水定額平均95.9m3/畝,若按1∶7折算至大田則為13.7m3/畝。由此按旱育水栽實際播種面積計算,2016年慶豐、涇河及油坊三個灌區旱育水栽秧田凈灌溉用水量分別為65390m3、893103m3和16440m3,龔陳灌區沒有秧田凈灌溉用水量。
(2)水稻泡田凈灌溉用水量(W樣凈12)
2016年慶豐、涇河、龔陳和油坊4個灌區兩觀測點平均水稻泡田凈灌溉定額分別為97.6m3/畝、95.7m3/畝、88.1m3/畝和83.4m3/畝,自灌區泡田凈灌溉定額明顯大于提水區。據此按旱育水栽和水直播實際播種面積計算,其泡田凈灌溉用水量(W樣凈12)分別為9564019m3、14135847m3、295223m3和367210m3。
(3)水稻本田期凈灌溉用水量(W樣凈13)
2016年慶豐、涇河、龔陳和油坊4個灌區兩觀測點平均,水稻本田期(6月中旬~9月下旬)凈灌溉定額分別為404.8m3/畝、412.7m3/畝、415.6m3/畝和366.1m3/畝,自灌區本田期凈灌溉定額明顯大于提水區。其本田期凈灌溉用水量(W樣凈13)分別為45647257m3、61083010m3、1391201m3和1611790m3,灌水次數為14~16次。2016年水稻生長期間日降水0~50mm利用系數為0.96左右;日降水50~100mm利用系數為0.75左右;日降水100~150mm利用系數為0.60左右。
根據上述三項合計,2016年慶豐、涇河、龔陳和油坊4個灌區水稻凈灌溉定額分別為490.2m3/畝、514.7m3/畝、503.3m3/畝和453.2m3/畝,其凈灌溉用水量(W樣凈1)分別為55276666m3、76111960m3、1686264m3和1995440m3。其水稻凈灌溉定額提水區<自灌區;水源下游涇河灌區<水源上游慶豐灌區;東蕩圩區、粘土區油坊灌區<運西圩區、砂土區龔陳灌區。
各樣點灌區與水稻同期生長的非主糧食作物(如棉花、油菜、荷藕、慈姑等)種植面積均小于所在灌區耕地面積的10%:工業、生活、牲畜用水均取于自來水、地下水,或直接從附近排河抽取。故此類用水未予測算。
5.樣點灌區農田灌溉水利用系數(η樣)
(1)慶豐灌區農田灌溉水利用系數(η樣)

(2)涇河灌區農田灌溉水利用系數(η樣)

(3)龔陳灌區農田灌溉水利用系數(η樣)

(4)油坊灌區農田灌溉水利用系數(η樣)

(5)全縣自灌區農田灌溉水利用系數(η自灌區中)

(6)寶應縣提水區農田灌溉水利用系數(η提水區小)

(7)寶應縣平均農田灌溉水利用系數(η縣)

寶應縣2016年平均農田灌溉水利用系數為:

灌溉水利用系數測定是認真貫徹落實習總書記提出的“節水優先、空間均衡、系統治理、兩手發力”的新時期治水思路的一項工作。灌溉水利用系數是工程建設完成后,衡量工程效益發揮程度、水被利用程度的一個重要指標。
寶應縣2016年平均農田灌溉水利用系數為0.609,數據表明該地區農田灌溉水利用水平較低,主要原因是工程完好率低,渠道襯砌率低,工程配套率低,灌溉方式陳舊。可采取的對策有:進一步加大加快中型灌區節水改造與續建配套,提高工程配套和完好率;加快水價改革,用經濟杠桿調節帶動農民科學用水,節約用水;加大宣傳力度,使資源水利意識深入人心,讓科學用水、節約用水成為自覺;加快成立用水合作組織,讓水合作組織切實發揮引領作用;水行政主管部門應積極理順用水管理體制,引導轉變灌溉管理方式■
(作者單位:1.寶應縣安宜水務站2258992.寶應縣水務局225800)
(專欄編輯:江博君)