花海灌區農田灌溉水有效利用系數測算分析

周彩玲

（甘肅省疏勒河流域水資源利用中心花海灌區管理處，甘肅玉門 735211）

1 灌區現狀

1.1 農田灌溉總體情況

花海灌區位于甘肅省玉門市老市區以北75 km，石油河下游的花海盆地，灌區為典型的大陸荒漠氣候，終年干旱，風沙大，氣溫變化劇烈，多年平均降雨量63.2 mm，區內海拔1 210～1 320 m，南北自然坡度1/500，東西自然坡度1/1 000。灌區轄有玉門市花海鎮、小金灣東鄉族鄉、柳湖鎮、獨山子東鄉族鄉、國營黃花農場花海分場、赤金鎮金峽村等鄉鎮農場用水單位，人口約3.5 萬人。

1.2 工程建設情況

花海灌區目前建成的灌溉系統工程主要由“引、蓄、輸、配”四大部分組成。引水工程疏花干渠建成于1989 年，渠道設計流量8 m3/s，總長43.3 km，建筑物64 座。蓄水工程赤金峽水庫于1959 年9 月建成，是一座以灌溉為主，兼顧防洪的年調節性中型水庫，總庫容3.878×107m3，興 利 庫 容1.964×107m3。輸水工程為引水渠首2 座，總干渠2 條，總長37.72 km，建筑物47 座。配水工程由東、西、北渠3 條支干渠和13 條支渠及附屬建筑物組成，3 條支干渠襯砌總長度22.78 km，建筑物59座，13 條支渠襯砌全長55.51 km，建筑物213 座。

2 實測點的選擇和代表性分析

2.1 實測點選擇

以《全國農田灌溉水有效利用系數測算分析技術指導細則》[1]中典型田塊選擇原則為依據，根據灌區各用水單位的分布位置、土壤性質、地下水埋深、灌溉方式、種植作物及地塊平整度等情況選擇花海鎮黃水橋村一組（北直十二農渠）為百畝灌水定額、灌溉定額實測點，合計灌溉面積6.97 hm2（104.6 畝）。

2.2 典型觀測田塊的作物選擇

按照種植作物的實灌面積在灌區內的比例，對于作物實灌面積超過灌區實灌面積10%以上的作物，都進行田間凈灌溉用水量的觀測；對于實灌面積小于10%的作物，有條件的應選擇典型田塊進行觀測（見圖1）。

圖1 實測區及灌區實灌面積占比

2.3 實測點代表性分析

灌區灌溉用水主要分布在下游以花海鎮、柳湖鎮、赤金鎮、小金灣東鄉族鄉、獨山子東鄉族鄉等三鎮兩鄉為主的用水單位。花海鎮黃水橋村田塊面積適中、邊界清楚、形狀規則、種植作物類別集中，同時田面平整度高、土質類型為沙土地、綜合考慮該區域符合典型觀測田塊特征，能基本上反映整個灌區的灌溉用水情況，所以，實測區測定的灌溉定額可代表整個灌區的灌溉定額。

3 測算分析及成果檢驗

3.1 測算分析方法

結合樣點灌區內典型田塊選擇辦法和灌區實際，采用觀測分析法對實測區的小麥、玉米、香菜、紅花、食葵、茴香、枸杞、小豆、胡麻、莧菜10 種典型作物的灌水定額、灌溉定額進行實測，測算典型田塊不同作物的凈灌溉定額，分析對比判斷實測區的年畝均灌溉用水量，得出灌區年畝均凈灌溉用水量（見表1）。結合年內花海灌區渠首引進水量中對農業灌溉輸水量的統計，確定毛灌溉用水量。最后，采用首尾測算分析法計算灌區的灌溉水利用系數[2]。

表1 實測區作物凈灌溉定額、灌溉用水量統計表

灌區實測點取水口北直十二農渠屬于干渠上的直農口，中間沒有斗渠一級，故在測算灌溉水有效利用系數灌溉凈定額時不考慮斗渠一級，經過實測區測定，畝均定額490 m3/畝（1 畝=666.67 m2），灌區農渠利用率95.3%，田間利用率93.9%，得出實測區畝均凈灌溉用水量439 m3/畝作為灌區綜合畝均凈灌溉用水量。

3.2 灌區凈灌溉用水量的觀測分析

根據灌區綜合畝均凈灌溉用水量6 585 m3/hm2（439 m3/畝）和2021 年灌區有效灌溉面積12 205.67 hm2（183 085 畝）核算，得出花海灌區2021 年凈灌溉用水量為80 374 315 m3。

3.3 灌區毛灌溉用水量的觀測分析

毛灌溉用水總量是指灌區從水源地等灌溉系統取用的用于農田灌溉的總水量，其值等于取水總量中扣除由于工程保護防洪除險等需要的渠道棄水量，向灌區外的退水量以及非農業灌溉水量等。2021 年花海灌區渠首引進水量為127 742 400 m3，則花海灌區的毛灌溉用水量為127 742 400 m3。

3.4 灌區灌溉水有效利用系數測算

2021 年，花海灌區凈灌溉用水量80 374 315 m3，毛灌溉用水量127 742 400 m3。根據公式計算花海灌區灌溉水有效利用系數：

式中，ηW為灌溉水有效利用系數；ωj為凈灌溉用水量，m3；ωa為毛灌溉用水量，m3。

代入數據：ηW=8 037.431 5/12 774.24×100%=0.629 2。

3.5 測算分析成果合理性、可靠性分析

通過各級渠系水利用率復測灌溉水有效利用系數。花海灌區實測區的引水口設置在北干渠上，屬于干渠上的直農口，直農口上修建的量水設備為Ⅲ型標準巴歇爾量水堰。灌區本年度總干渠渠首灌溉引水量為127 742 400 m3，總干渠利用率90%，干渠利用率87.3%，支渠利用率93.5%，斗渠利用率為95.3%，農渠利用率為95.3%，得出灌區渠系水利用率為67%，灌區田間水利用率為93.9%，灌溉水利用率為0.629 1，對比本文3.4 節測算法得出的數據0.629 2 相差0.001，從而證明報告測算分析結果是合理、可靠的[3]。

4 結論

本文以甘肅省玉門市老市區以北的花海灌區為例，采用“首尾測算法”對其進行農田灌溉水有效利用系數測算，得出以下結論：

1）地塊規格大小對灌溉定額的影響較大，種植高耗水作物的灌溉定額比種植低耗水作物的灌溉定額要高，灌水次數多，灌水量就大；

2）土壤滲透強度和農田灌溉水有效利用系數呈負相關關系，灌區多數為沙壤土，田間持水量較低，導致保水能力差；

3）典型作物小麥、玉米及其他作物灌水輪次略有增加等綜合因素，降低了典型作物灌水定額，從而導致年凈灌水總量降低。