農(nóng)業(yè)灌溉典型區(qū)用水量監(jiān)測與統(tǒng)計探討

孫世霞，陳 沭，盛茂剛

（青島市水文局，山東 青島 266071）

從2012年至今，青島市被水利部水文局確定為全國用水總量監(jiān)測工作試點市，通過精心部署、科學(xué)謀劃，青島市水文局建成了“四級建制（市水文局—縣水文局—鎮(zhèn)水文服務(wù)中心—村水管員）、三級雙管雙財（市—縣—鎮(zhèn)）、基層水文服務(wù)體系和管理體系；在監(jiān)測方法上敢于突破，集中供水進(jìn)一步提升實測監(jiān)測率，鄉(xiāng)鎮(zhèn)集中供水實行巡查抄表員制度，監(jiān)測資料實行逐級匯交、分級審核，探索出了一條用水總量監(jiān)測的新路子。農(nóng)業(yè)灌溉用水量是用水總量的重要組成部分，青島市農(nóng)業(yè)灌溉水量約占全市總用水量的40%，由于農(nóng)業(yè)灌溉取水分散、水源成分復(fù)雜，且絕大部分沒有水量計量設(shè)施，目前，仍然是用水總量監(jiān)測的難點和薄弱環(huán)節(jié)。可以說，準(zhǔn)確監(jiān)測農(nóng)業(yè)灌溉用水量是全面做好用水總量監(jiān)測工作的關(guān)鍵。

1 典型村、典型地塊選取和測量

1.1 選取試點典型村

在如何精確掌握實際灌溉面積上，經(jīng)分析認(rèn)為，實際監(jiān)測的范圍不宜過大，太小又沒有代表性和可推廣性。以一個村為單位，較為適宜。經(jīng)現(xiàn)場查勘，確定農(nóng)業(yè)灌溉水源、土壤類型、種植作物等類型相對豐富且均具有典型代表性的膠州市鋪集鎮(zhèn)東皇姑庵村為本次試點工作的“典型村”。東皇姑庵村目前共280戶，人口1 200人，耕地面積100 hm2，主要是種植糧食作物和蔬菜，主要的作物類型為小麥、玉米、土豆和花生。全村土地土壤分為棕壤土、潮土和砂姜黑土3種類型，涵蓋膠州市95.56%的土壤類型。

全村的農(nóng)業(yè)灌溉水源以地表水為主，地表水源主要為村東側(cè)的膠河，其中村西南側(cè)有小農(nóng)水項目建設(shè)的集中灌溉設(shè)施，通過提水泵站和輸水低壓管道鋪設(shè)到各個地塊，各戶通過刷卡繳費(fèi)的方式買水灌溉，灌溉水量都有固定的流量計計量。東皇姑庵的取水水源比較單一，形式較統(tǒng)一，取水地點相對固定便于控制，宜采用水源控制法控制典型村的實際灌溉情況。

為了更精確地掌握典型村及典型地塊的灌溉情況，委托專業(yè)測繪公司對典型村的農(nóng)業(yè)種植用地進(jìn)行詳細(xì)的平面測量，確定每塊地塊的邊界、面積和所屬農(nóng)戶，并將各地塊的面積、戶主和作物類型繪制成矢量圖，導(dǎo)入GIS地圖。

1.2 選取試點典型地塊

為充分體現(xiàn)典型地塊的代表性，以作物和土壤類型來進(jìn)行分類，作物分為小麥/玉米、花生、蔬菜三大類，土壤按照棕壤、潮土、砂姜黑土分為3項，據(jù)此共分為9個典型地塊。分別為：棕壤土地，種植小麥/玉米、花生、土豆的3個地塊；潮土地，種植小麥/玉米、花生、土豆的3個地塊；砂姜黑土地，種植小麥/玉米、花生、土豆的3個地塊。并詳細(xì)摸清典型地塊的面積、灌溉所用水源類型、主要灌溉方式、所使用的灌溉器具等基本情況。

2 農(nóng)業(yè)灌溉用水量監(jiān)測統(tǒng)計

2.1 農(nóng)業(yè)灌溉用水量統(tǒng)計方法

農(nóng)業(yè)灌溉典型村設(shè)立專門的監(jiān)測機(jī)構(gòu)和辦公場所，設(shè)立一名負(fù)責(zé)人和一名水管員，負(fù)責(zé)典型村和典型地塊的監(jiān)測和數(shù)據(jù)上報工作。工作任務(wù)由水文局直接管理安排，同時接受鎮(zhèn)水文服務(wù)中心的監(jiān)督管理。典型村所有用水戶在每次灌溉前需向所負(fù)責(zé)的水管員上報，對每次灌溉的抽水時間、出水量、灌溉面積、取水水源等進(jìn)行記錄，灌溉完成后由農(nóng)戶、水管員現(xiàn)場填寫灌溉情況調(diào)查表并簽字，村負(fù)責(zé)人每月將每戶灌溉情況按照設(shè)計好的表格填寫后上報，并要求水管員每天至少巡查兩次灌溉情況。

2.2 實際監(jiān)測數(shù)據(jù)的獲取

根據(jù)所選村地塊分布特點和所屬農(nóng)戶灌溉設(shè)備情況，由水文局組織現(xiàn)場試驗，利用流量計量設(shè)備準(zhǔn)確測試每處典型地塊灌溉所用設(shè)備單位時間內(nèi)固定距離的取水量，作為水管員監(jiān)測計算灌溉水量的基礎(chǔ)依據(jù)。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)水管員現(xiàn)場監(jiān)測的灌溉歷時，得出每畝次灌溉水量。表1為各種型號的噴灌機(jī)實測水泵流量校核表。從表1中可以看出，水泵測定的流量除了與時間有關(guān)外，還與出水口與水泵的距離有關(guān)，距離越遠(yuǎn)，出水量越小。根據(jù)每個地塊的面積、地塊所用設(shè)備情況和灌溉歷時，計算出每畝次灌溉水量。

表1 實測水泵流量校核表

3 監(jiān)測結(jié)果

對典型村監(jiān)測、統(tǒng)計上報的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，匯總計算典型村逐月、每季度和全年實際灌溉面積和灌溉水量。由于農(nóng)業(yè)灌溉典型區(qū)的設(shè)置和準(zhǔn)備工作開展歷經(jīng)了近6個月時間，典型村和典型地塊農(nóng)業(yè)灌溉用水量的監(jiān)測數(shù)據(jù)從2015年7月1日至今。2015年青島市降水量很少，采用距典型村僅1 000 m左右的紅旗水文站資料，7月1日至12月1日累計降水量僅為162.8mm，由于當(dāng)?shù)貨]有地下水，干旱導(dǎo)致典型村灌溉水源明顯不足，平塘干涸，導(dǎo)致下半年灌溉用水量少，2015年7月1日至今典型村農(nóng)業(yè)灌溉用水量為7 876m3，其中玉米灌溉水量3 925.2m3，土豆灌溉水量3 575.2m3，花生灌溉水量為375.6m3。對典型地塊統(tǒng)計上報的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，典型地塊灌溉水量統(tǒng)計情況見表2。

表2 典型地塊灌溉水量統(tǒng)計表

4 結(jié)論

青島市的農(nóng)業(yè)灌溉用水量監(jiān)測試點著重于摸清實際灌溉面積和核實對比次灌溉定額這兩個難點問題，為全國農(nóng)業(yè)用水總量監(jiān)測提供試點經(jīng)驗。1）充分調(diào)研夯實了試點工作的基礎(chǔ)。做好前期信息的收集與篩選，摸清試點區(qū)基本情況，有效地保證了試點監(jiān)測數(shù)據(jù)的代表性與科學(xué)性。2）科學(xué)監(jiān)管為試點工作提供了保障。實行雙人負(fù)責(zé)、雙重管理、雙向監(jiān)督的工作體制。通過日登記、旬抽查、月巡查等方法，結(jié)合實際調(diào)查、現(xiàn)場監(jiān)督和年終考核，嚴(yán)把數(shù)據(jù)質(zhì)量關(guān)，確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。3）本次農(nóng)業(yè)灌溉試點，還建立了膠州市灌溉試點監(jiān)測信息系統(tǒng)，顯著提升用水總量監(jiān)測數(shù)據(jù)的時效性、可靠性和完整性。為進(jìn)一步推進(jìn)農(nóng)業(yè)灌溉用水的科學(xué)分析，智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展和農(nóng)田灌溉現(xiàn)代化，積累了科學(xué)數(shù)據(jù)。