2019年鞍山市農田灌溉水有效利用系數測算研究

張君祿

（沈陽市蘇家屯區農業農村服務中心，遼寧 沈陽 110000）

1 引言

灌區灌溉水利用系數是水資源利用效率的直接反應，該參數對灌區節水工程建設等具有較大的參考[1-3]。鞍山市灌區分布范圍廣、面積大，為獲取灌溉水利用系數，選取32 個樣點灌區進行研究。

2 鞍山市農田灌溉總體情況

2019 年鞍山市有效灌溉面積111.14 萬畝，其中，中型灌區、小型灌區、純井灌區數量分布情況見圖1，面積占比見圖2。

圖1 鞍山市灌區類型有效灌溉面積占比

圖2 鞍山市灌區類型實際灌溉面積占比

3 樣點灌區的選擇和代表性分析

3.1 樣點灌區選取

全市共選擇樣點灌區32 處，其中中型灌區5 處，小型灌區8 處，純井灌區19 處。各樣點灌區分布見圖3。

圖3 樣點灌區分布圖

3.2 樣點灌區代表性分析

從灌區類型上看，包括中型灌區、小型灌區和純井灌區等三種類型，提水方式包括提水和自流引水灌區，純井灌區包括區域所有灌溉方式，所選的樣點灌區在灌區類型方面具有代表性。

從地理位置分布上看，樣點灌區分布于鞍山市的海城市、臺安縣和岫巖縣三個主要農業灌溉縣（市、區），因此從樣點灌區的分布上符合鞍山市農業灌溉現狀，且具有良好的代表性。

從作物類型看，樣點灌區的作物主要為水稻、經濟作物和果樹，與鞍山市農作物種植結構和灌溉情況相匹配，能夠代表鞍山市的農業灌溉水平。

此外，在樣點灌區的選擇過程中，考慮觀測人員的技術能力和責任心，所有樣點灌區都由灌區管理單位和水管員負責觀測，保證了實測工作順利開展以及實測數據的準確度。

4 樣點灌區灌溉水利用系數測算

4.1 樣點灌區系數測算方法

測算計算公式如下：

式中：η為有效利用系數；W凈、W毛分別為凈、毛灌溉用水總量，m3。

4.2 樣點灌區系數測算結果

（1）中型樣點灌區系數測算

鞍山市中型樣點灌區有三道灌區、張臺子灌區、八家子灌區、西小灌區和劉坨灌區5 個，其中三道灌區為5 萬畝以上中型灌區，其余為1萬畝～5萬畝中型灌區，灌溉作物為水稻。

表1 5萬畝以上中型灌區系數成果

（2）小型樣點灌區系數測算

鞍山市小型樣點灌區有大麥西灌區、和平灌區、大營子灌區、青峰灌區、高坨子灌區、桑樹灌區、吳家臺灌區、王家坎子水庫灌區8 個，灌溉作物為水稻。小型灌區灌溉水有效利用系數見表2。

表2 小型灌區系數成果

（3）純井樣點灌區系數測算

鞍山市小型樣點灌區有望臺東小井灌區等19個灌區，涉及土渠輸水地面灌、渠道防滲地面灌、管道輸水地面灌、噴灌和微灌等5種形式，作物包括水稻、經濟作物、果樹等。由于純井灌區樣點數量多，此處不再單列成果。采用算數平均法計算鞍山市純井灌區土渠輸水地面灌溉水有效利用系數為0.6008、防滲渠道地面灌溉水有效利用系數為0.675、微灌灌溉水有效利用系數為0.9097、噴灌灌溉水有效利用系數為0.8472。

4.3 樣點灌區測算分析成果合理性、可靠性分析

根據統計結果可以看出灌溉水有效利用系數呈現中型灌區＜小型灌區＜純井灌區；對純井灌區的不同類別灌區系數分析，可以看出，土質渠道地面灌＜防滲渠道地面灌＜管灌輸水地面灌＜噴灌＜微灌，符合灌區系數的變化規律，說明鞍山市不同規模灌區的系數變化規律合理。

5 鞍山市農田灌溉水有效利用系數

5.1 中型灌區農田灌溉水有效利用系數計算

（1）測算方法

計算公式如下：

式中：η市中市級中型灌區灌溉水有效利用系數；η1-5、η5-15、W市毛1-5、W市毛5-15分別為1萬畝～5萬畝、5萬畝～15萬畝不同規模樣點灌區灌溉水有效利用系數、年毛灌溉用水量，萬m3。

（2）測算成果

根據樣點灌區計算結果及毛水量統計數據，η1-5=0.5227，W市毛1-5=10593萬m3，η5-15=0.5131，W市毛5-15=3430萬m3，按照公式（2），鞍山市中型灌區農田灌溉水有效利用系數為0.5203。

5.2 小型灌區農田灌溉水有效利用系數計算

（1）測算方法

采用算術平均法計算市級小型灌區灌溉水有效利用系數。計算公式如下：

式中：η市小小型灌區有效利用系數；η小i第i個小型灌區灌溉水有效利用系數；n小型灌區數量。

（2）計算結果

根據樣點灌區計算結果，鞍山市小型灌區農田灌溉水有效利用系數為0.5368。

5.3 純井灌區農田灌溉水有效利用系數計算

（1）測算方法

計算公式如下：

式中：η土、η渠、η管、η噴、η微分別為土質渠道、防滲渠道、管道、噴灌、微灌灌區的農田灌溉水有效利用系數平均值；Wa土、Wa渠、Wa管、Wa噴、Wa微分別為全市統計上報的土質渠道、防滲渠道、管道、噴灌、微灌灌區的年毛灌溉用水量，萬m3。

（2）計算結果

根據樣點灌區計算結果及毛水量統計數據，ηa土=0.6008，Wa土=21354萬m3，ηa渠=0.6750，Wa渠=2000萬m3，ηa管=0.7573，Wa管=3210萬m3，ηa噴=0.8472，Wa噴=214萬m3，ηa微=0.9097，Wa微=418萬m3。鞍山市純井灌區農田灌溉水有效利用系數為0.6314。

5.4 全市農田灌溉水有效利用系數測算

（1）測算方法

全市農田灌溉水有效利用系數采用公式（5）計算。

式中：Wa中型、Wa小型、Wa井、η中型、η型、η井分別為全市中、小型及純井灌區的年毛灌溉用水量，萬m3、平均農田灌溉水有效利用系數。

（2）計算結果

根據類型灌區系數計算結果，按照公式（5），鞍山市農田灌溉水有效利用系數為0.5842。

表3 2019年鞍山市農田灌溉水有效利用系數測算成果

6 結論及建議

6.1 結論

2019年鞍山市農田灌溉水有效利用系數選擇了32個樣點灌區進行測算，測算分析方法為首尾測算分析法，數據來源以直接量測法和觀測分析法為主，測算方法和數據合理可靠。

2019年鞍山市農田灌溉水有效利用系數為0.5842，其中中型灌區為0.5203，小型灌區為0.5368，純井灌區為0.6314。

6.2 建議

（1）農田灌溉水有效利用系數受灌區節水灌溉發展水平、管理水平、氣候等因素影響，年際間存在變化，應進行長期觀測，分析系數變化規律，為水資源綜合開發利用提供技術支持。

（2）通過第一年樣點灌區數據分析，鞍山市在數據測算方面還有待進一步提高準確度及穩定性，需要進一步提高樣點灌區實測人員的技術水平及熟練程度，進一步配備觀測工具，促進測算工作的進度。

（3）隨著現代化儀器設備的發展，自動化土壤墑情觀測設備越來越多的應用在土壤含水率的觀測中，在以后經費允許的條件下，應考慮在樣點灌區布設相應自動化設備，以提高數據觀測的及時性和穩定性，而傳統的烘干法可以作為自動化設備校核及率定時應用。