雙塔灌區(qū)2019年農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)測算分析

金 榮

(甘肅省疏勒河流域水資源局雙塔灌區(qū)管理處，甘肅 瓜州 736100)

水資源短缺是目前世界各國面對的問題，發(fā)展節(jié)水灌溉可提高用水效率。為了對節(jié)水效率進行評價，采用的節(jié)水指標尚不統(tǒng)一，常用“灌溉水有效利用系數(shù)”表征灌溉用水效率。影響“灌溉水有效利用系數(shù)”的因素有灌區(qū)的自然條件、灌區(qū)的灌溉管理水平、渠道狀況等因素有關。本文采用“首尾測算法”和田間實際觀測法及水量平衡原理計算相結合的方式，對雙塔灌區(qū)2019年灌溉水有效利用系數(shù)進行分析測算。

1 灌區(qū)農(nóng)田灌溉及用水情況

1.1 灌區(qū)基本情況

雙塔灌區(qū)位于甘肅省河西走廊西端，疏勒河(干流)下游。地勢南高北低，東高西低，地理座標處于東經(jīng)94°45′～97°00′、北緯39°52′～45°53′之間。東臨玉門市，西通敦煌市，是連接甘肅、新疆、青海三省區(qū)的交通樞紐，灌區(qū)面積約2.5萬 km2，海拔在1 150～2 000 m之間，常年干旱缺水，是我國典型的西北荒漠灌溉農(nóng)業(yè)區(qū)。

1.2 灌區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉用水情況

雙塔灌區(qū)現(xiàn)有農(nóng)業(yè)灌溉面積46.43萬畝。2019年灌溉引水量37 650.79萬 m3，斗口水量25 984.21萬 m3，凈灌溉用水總量21 307.09萬 m3。

1.3 工程建設情況

雙塔灌區(qū)有國家大(Ⅱ)型水庫1座，設計庫容2.4億 m3，有干、支、斗、農(nóng)渠共3 147條，總長度1 903.65 km。其中，干渠4條141.66 km，支干渠2條18.38 km，支渠33條182.18 km，分支渠3條10.37 km，斗渠175條312.89 km，農(nóng)渠2 930條1 238.17 km，建成各類渠系建筑物4 556座。

2 灌區(qū)觀測區(qū)的選擇和代表性分析

2.1 觀測區(qū)的選擇

觀測區(qū)的選擇對觀測結果的代表行有重要影響，在選擇典型田塊時，要具有邊界清晰，田塊形狀方正，便于測量，面積大小適中，并且考慮種植農(nóng)作物的種類、田塊的農(nóng)田灌溉方式、田塊的土地平整程度、地形地貌特征、土壤的類別、灌溉管理水平，結合灌區(qū)的實際情況，根據(jù)灌區(qū)的農(nóng)作物種植比例，選擇灌區(qū)主要作物作為典型代表的實測對象。

2.2 灌區(qū)的數(shù)量與分布

雙塔灌區(qū)的觀測區(qū)劃分為6個，分別位于總干所、南干所、廣至所、西湖所、北干所，其中北干所2個試驗區(qū)，每個試驗區(qū)面積約為100畝。

2.3 灌溉用水代表年分析

2019年的灌溉引水量37 650.79萬 m3，斗口水量25 984.21萬 m3，七年平均灌溉引水量34 984.48萬 m3，斗口引水量24 120.01萬 m3，偏差率不大于10%，近幾年的灌溉引水量可以代表灌區(qū)的需水量情況，具體見表1。

表1 歷灌溉年引水量分析

3 農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)測算及成果校核

3.1 灌區(qū)測算分析方法

首尾測算分析法是常用的農(nóng)田灌溉有

效利用系數(shù)測算方法，其公式如下；

η=W凈/W毛

(1)

式中：η為灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)；W凈為灌區(qū)凈灌溉用水量，m3；W毛為灌區(qū)毛灌溉用水量，m3；

3.2 灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)測算分析

從2011年開始，雙塔灌區(qū)開始著手進行百畝實測區(qū)灌溉定額測定，為了保證測算工作的準確連貫性，各管理所成立了測算部門，由專人負責數(shù)據(jù)收集保管，因此數(shù)據(jù)來源可靠。采用百畝實測區(qū)測定灌溉定額依據(jù)水量平衡原理計算作物的凈灌溉定額，與實測區(qū)的灌溉面積相乘得到作物凈灌溉用水量。實測區(qū)面積46.43萬畝，斗口引水量25 984.21萬 m3，總灌溉凈水量21 307.09萬 m3(見表2)。

表2 片區(qū)凈灌溉用水量統(tǒng)計表

3.3 灌區(qū)測算結果分析

灌區(qū)測算結果分析根據(jù)“首尾測算分析法”公式進行計算：

η=W凈/W毛

(2)

式中：W凈為21 307.09萬 m3，W毛為總干渠渠首引水量37 650.79萬 m3。

得出雙塔灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)為0.565 9。

3.4 灌區(qū)測算成果合理性、可靠性分析

經(jīng)過測算分析，2011年斗口以上渠系水利用率為0.695；2012年斗口以上渠系水利用率為0.636；2013年斗口以上渠系水利用率為0.67；2014年斗口以上渠系水利用率為0.674；2015年斗口以上渠系水利用率為0.699；2016年斗口以上渠系水利用率為0.697；2017年斗口以上渠系水利用率為0.692 3；2018年斗口以上渠系水利用率為0.69；2019年斗口以上渠系水利用率為0.690 1。可以得出，灌區(qū)多年平均斗口以上渠系利用率0.682 9，較為穩(wěn)定。

雙塔灌區(qū)本年度總干渠渠首灌溉引水量為37 650.79萬 m3，總干渠利用率為93.8%，分干渠、支渠、斗渠、農(nóng)渠利用率分別為82.9%、88.84%、93%、94.6%，經(jīng)計算分析，灌區(qū)渠系、灌區(qū)田間水利用率分別為60.78%、92.6%，灌溉水利用率為0.562 8。這與采用“首尾測算法”得出的數(shù)據(jù)0.565 9相差0.003 1。從而證明報告得出的灌溉水有效利用系數(shù)具有一定的合理性。

4 結論及建議

4.1 結論

為保證灌溉水有效利用系數(shù)分析測算工作順利開展，組織專人對灌溉數(shù)據(jù)進行收集整理。采用“首尾測算法”和田間實際觀測法及水量平衡原理計算相結合的方式，對灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)進行分析測算。經(jīng)分析測算，雙塔灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)為0.565 9。通過對灌區(qū)測算成果合理性、可靠性分析得出灌溉水利用率為0.562 8。這與采用“首尾測算法”得出的數(shù)據(jù)0.565 9相差0.003 1。說明采用“首尾測算法”計算灌溉水有效利用系數(shù)結論可靠。

4.2 建議

農(nóng)業(yè)灌溉水有效利用系數(shù)分析測算工作是一項長期且具有技術含量的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析工作。近幾年，管理處不斷加大渠道骨干工程建設投入力度，完善田間配套設施建設，使農(nóng)田灌溉水利用率明顯提高，但在分析測算過程中由于沒有特定的量測設施，使得得到的凈灌溉用水量不能準確的反映田間灌溉水利用情況，從而直接影響到測算結果。在今后的分析測算過程中，建議不斷加強技術指導，邀請相關專業(yè)人士對灌區(qū)管理人員和技術人員進行實地培訓，增加測算分析工作方面的投資預算，保證觀測基礎設備的完善，確保觀測數(shù)據(jù)更加準確。