2018年鶴壁市灌溉水有效利用系數成果分析

李爽

摘 要：灌溉水有效利用系數是指在一段時間內作物有效利用的灌溉水量與流入渠道系統的總水量的比值。它是衡量灌區水利用效率的綜合體現，是衡量灌區復雜程度、渠系工程合理程度、渠系長度和硬化程度的綜合體現，也是鶴壁市編制用水計劃、合理分配水量的重要依據。基于河南省鶴壁市節水灌溉現狀，本文對鶴壁市灌溉水有效利用系數進行測算分析，旨在為鶴壁市“三條紅線考核”以及農業水資源利用提供依據。

關鍵詞：灌溉水有效利用系數;灌區;測算

中圖分類號：S274文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2020）23-0091-04

Abstract： The effective utilization coefficient of irrigation water refers to the ratio of the amount of irrigation water effectively used by crops to the total amount of water flowing into the channel system over a period of time. It is a comprehensive manifestation of measuring the water use efficiency of the irrigation area， and is a comprehensive manifestation of measuring the complexity of the irrigation area， the reasonable degree of the canal system engineering， the length of the canal system and the degree of hardening， and is also an important basis for Hebi City to compile water plans and distribute water reasonably. Based on the current status of water-saving irrigation in Hebi City， Henan Province， this paper made a calculation and analysis of the effective utilization coefficient of irrigation water in Hebi City， which aimed to provide a basis for the "three red lines assessment" and agricultural water resources utilization in Hebi City.

Keywords： effective utilization coefficient of irrigation water;irrigation area;measurement

鶴壁市水資源匱乏，供需矛盾突出，水資源利用效率低下，其中農業灌溉用水占總用水量的56%以上，提高農業灌溉用水效率，是當前面臨最緊迫的任務。本次灌溉水利用系數測算可以評估農業灌溉用水效率，為合理分配用水、節約農業灌溉用水提供充分的依據。目前，鶴壁市農灌大部分還是粗放式漫灌，用水效率低下，因此，采用節水灌溉是提高用水效率的關鍵。

1 區域概況

鶴壁市位于豫北地區，全市行政區劃面積為2 182 km2。地處太行山脈向華北平原過渡地帶，屬于暖溫帶半濕潤型季風氣候，多年平均降水量為572.83 mm。鶴壁市分屬海河流域、黃河流域，全市海河流域占總面積的96%，黃河流域占總面積的4%。全市境內共有13條主要河流，其中，流域面積超過1 000 km2的河流有3條（淇河、衛河、共產主義渠），3條河流境內總長為203.7 km。

2018年全市有效灌溉面積88 713.33 hm2，實灌面積為75 433.33 hm2。鶴壁市主要農作物和經濟作物是小麥、玉米、棉花和油料等。鶴壁市不同規模與類型的灌區共有25 461個，其中中型灌區共有6個，有效灌溉面積為10 713.33 hm2，占全市有效灌溉面積的12.55%;小型灌區共有66個，有效灌溉面積為10 200 hm2，占全市有效灌溉面積的11.5%;純井灌區共有25 389個，有效灌溉面積為67 380 hm2，占全市有效灌溉面積的75.95%。

2 測算方法

2.1 技術路線

鶴壁市灌溉水有效利用系數測算分析采用跟蹤、實地數據測量和收集調查鑒別分析相結合，點與面相結合，以點代面，全局與局部分析評價相結合的方式。在對灌區綜合測量分析的基礎上，通過各縣區匯總資料，對鶴壁市各灌區大小、不同類型進行匯總分析歸類。水量方面，通過對實測渠道流量、機井表流量推算進行匯總。實灌面積方面，通過實地調查分析與各縣市水利局上報相結合進行統計。通過分析灌區有關資料，選擇樣點灌區，再從樣點灌區中選擇典型田塊。通過首尾測算法測算樣點灌區灌溉水有效利用系數。在樣點灌區測算的基礎上，計算鶴壁市不同規模、不同類型灌區的灌溉水利用系數。下面以鶴壁市各類型灌區灌溉水利用系數為基礎，推算鶴壁市灌溉水利用系數。

2.2 樣點灌區的選取

鶴壁市灌溉面積相對較小，沒有大型灌區。依據《全國農田灌溉水有效利用系數測算分析技術指導細則》[1]和《河南省灌溉水有效利用系數測算實施方案》，考慮到鶴壁市地形地貌、水源類型以及灌區基本情況等因素，本次測算共選擇樣點灌區21個，包括4個中型灌區，5個小型灌區（其中自流灌區7個、提水灌區2個），12個純井灌區（其中土渠灌溉樣點灌區2個、渠道防滲灌溉樣點灌區1個、低壓管道灌溉樣點灌區3個、噴灌灌溉樣點灌區4個、微灌灌溉樣點灌區2個）。樣點灌區的有效灌溉面積為11 613.13 hm2，占全市灌區有效灌溉面積的13.09%。詳細內容如表1所示。

2.3 典型田塊的選取

樣點灌區典型田塊是用來計算典型灌區凈灌溉用水量的代表田塊，選擇具有代表性且合理的典型田塊，這對灌區灌溉水有效利用系數的計算會有非常大的影響[2-3]。依據《全國農田灌溉水有效利用系數測算分析技術指導細則》，典型田塊的選取不僅要保證田塊形狀規則、邊界清晰、面積適中，還要考慮田塊作物類型、田塊大小、灌水方式等代表性[1]。除了上述要求之外，還要考慮實際農戶情況和機井流量計量方便程度。本次測算中，鶴壁市按照種植結構、代表性、進水口、形狀邊界等要求選擇典型田塊68個，其中最大面積的為3 066.66 m2，最小面積的為466.66 m2。

3 灌溉水利用系數的計算方法

3.1 典型田塊凈用水量的計算方法

本次測算采用直接測量法，觀測典型田塊內不同作物年內相應生育期內計劃濕潤層的土壤質量含水率或體積含水率（或田間水層變化），依據公式來推算不同作物年畝（667 m2）均凈灌溉用水量。鶴壁市種植的作物大部分為旱作物。旱作物典型田塊畝均凈灌溉用水量計算方法如下：

4 測算成果和合理性分析

4.1 不同規模及類型測算成果分析

以樣點灌區測算結果為基礎，選擇合適的點面轉化方法，逐級推算分析計算不同規模與類型灌區及鶴壁全市的農田灌溉水有效利用系數，計算結果如下：中型灌區為0.551，小型灌區為0.586，純井灌區為0.736，全市灌溉水有效利用系數為0.691。詳細測算成果如圖1和表2所示。其中，中型灌區具體情況如表3所示，純井灌區具體情況如表4所示。

由圖1得出，2018年度中型灌區（0.551）<小型灌區（0.586）<純井灌區（0.736），測算結果基本符合大中小型灌區灌溉水利用系數的一般規律。本次測算與張玉順等[5]利用首尾測算法來對河南省農田灌溉水利用系數進行測算的結果相似，規律均為純井灌區、小型灌區、中型灌區、大型灌區依次減小。可見，測算結果較為合理。

全市按照不同規模類型灌區灌溉畝（666.7 m2）均用水量比較情況如下：微灌灌區<噴灌灌區<低壓管道地面灌溉<渠道防滲灌溉<土質渠道地面灌溉<3 333.33～10 000 hm2灌區中型灌區<小型灌區<666.67～3 333.33 hm2灌區中型灌區。測算結果符合大中小型灌區灌溉用水的一般規律。測算結果基本合理，其中，3 333.33～10 000 hm2灌區中型灌區畝均用水量偏低，主要是因為該規模的中型灌區管理水平較高，相比小型灌區渠道，硬化率較高;噴灌、微噴畝均用水量相對較少，節水效率較高。

4.2 不同水源類型灌區測算成果分析

2018年，鶴壁市不同類型灌溉水利用系數結果如圖2所示。一般而言，同類型灌區中，相比自流灌區灌溉，提灌水有效利用系數要高，而2018年鶴壁市中型提灌灌區的灌溉水有效利用系數為0.528，中型自流灌區灌溉水有效利用系數為0.540。自流灌區略大于提灌灌區是由于鶴壁幾個中型自流灌區規模相對較大，灌區管理水平較高，有的進行了節水改造，大大提高了節水效率，尤其以奪豐灌區為代表。奪豐灌區在2012年進行了灌區節水配套改造，包括渠道疏浚、拆除重建、襯砌14.62 ㎞;渠系建筑物重建73座，其中包括水閘72座、渡槽1座。由圖2可以看出，不同節水類型灌區由土質渠道地面灌溉、渠道防滲灌溉、低壓管道地面灌溉、噴灌、微灌的灌溉水利用系數依次增大，這與王景山等[6]對2012年寧夏現狀灌溉水有效利用系數水利用系數的研究結果相似，說明噴灌、微灌在節水效率上更加明顯，在今后灌區改造上需要加大推廣力度。其中，相對純井灌溉中的其他灌溉方式，土質渠道地面灌溉水有效利用系數偏低，說明該灌溉方式用水效率較低，能提高的空間較大，今后應該重點進行改造。

5 結語

本次測算分析依據水利部灌溉水利用系數指導細則和河南省測算分析實施方案，采用“首尾測算分析法”來推求鶴壁市灌溉水利用系數。本次測算方法符合由點到面，由微觀到宏觀，實地測算與調查分析相結合的要求。本次測量出的灌溉水有效利用系數真實地反映出2018年鶴壁市農田灌溉用水效率。本年度鶴壁市灌溉水有效利用系數為0.691，相比往年有了明顯提高。究其原因，主要是近年來鶴壁市對中型灌區加大了襯砌改造，對部分過水建筑物進行了修建，大幅度減少了渠道滲漏，對節水灌溉也加大了投入，尤其在噴灌上相比2015年面積增加近3 333.33 hm2。今后，鶴壁市仍需要加大節水改造，切實提高用水管理水平和灌溉用水效率。

參考文獻：

[1]全國農田灌溉水有效利用系數測算分析專題組.全國農田灌溉水有效利用系數測算分析技術指導細則[Z].2015.

[2]水利部.灌溉水利用率測定技術導則：SL/Z 699—2015[S].北京：中國標準出版社，2015.

[3]國家質量監督檢驗檢疫總局，中國國家標準化管理委員會.灌溉渠道系統量水規范：GB/T 21303—2017[S].北京：中國標準出版社，2017.

[4]浙江省水利廳.設區市農田灌溉水有效利用系數測算分析成果報告編制提綱[Z].2017.

[5]張玉順，路振廣，王敏，等.河南省農田灌溉水有效利用系數測算分析[J].中國農村水利水電，2017（1）：9-12.

[6]王景山，黨素珍，李海霞，等.寧夏現狀灌溉水利用系數研究[J].人民黃河，2014（2）：82-84.