花海灌區(qū)農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)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(qū)管理處，甘肅玉門 735211）

1 灌區(qū)現(xiàn)狀

1.1 農(nóng)田灌溉總體情況

花海灌區(qū)位于甘肅省玉門市老市區(qū)以北75 km，石油河下游的花海盆地，灌區(qū)為典型的大陸荒漠氣候，終年干旱，風(fēng)沙大，氣溫變化劇烈，多年平均降雨量63.2 mm，區(qū)內(nèi)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(qū)轄有玉門市花海鎮(zhèn)、小金灣東鄉(xiāng)族鄉(xiāng)、柳湖鎮(zhèn)、獨(dú)山子?xùn)|鄉(xiāng)族鄉(xiāng)、國營黃花農(nóng)場花海分場、赤金鎮(zhèn)金峽村等鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)場用水單位，人口約3.5 萬人。

1.2 工程建設(shè)情況

花海灌區(qū)目前建成的灌溉系統(tǒng)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(shè)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(diào)節(jié)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(diǎn)的選擇和代表性分析

2.1 實測點(diǎn)選擇

以《全國農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)測算分析技術(shù)指導(dǎo)細(xì)則》[1]中典型田塊選擇原則為依據(jù)，根據(jù)灌區(qū)各用水單位的分布位置、土壤性質(zhì)、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(zhèn)黃水橋村一組（北直十二農(nóng)渠）為百畝灌水定額、灌溉定額實測點(diǎn)，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(qū)內(nèi)的比例，對于作物實灌面積超過灌區(qū)實灌面積10%以上的作物，都進(jìn)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(yīng)選擇典型田塊進(jìn)行觀測（見圖1）。

圖1 實測區(qū)及灌區(qū)實灌面積占比

2.3 實測點(diǎn)代表性分析

灌區(qū)灌溉用水主要分布在下游以花海鎮(zhèn)、柳湖鎮(zhèn)、赤金鎮(zhèn)、小金灣東鄉(xiāng)族鄉(xiāng)、獨(dú)山子?xùn)|鄉(xiāng)族鄉(xiāng)等三鎮(zhèn)兩鄉(xiāng)為主的用水單位?；êｆ?zhèn)黃水橋村田塊面積適中、邊界清楚、形狀規(guī)則、種植作物類別集中，同時田面平整度高、土質(zhì)類型為沙土地、綜合考慮該區(qū)域符合典型觀測田塊特征，能基本上反映整個灌區(qū)的灌溉用水情況，所以，實測區(qū)測定的灌溉定額可代表整個灌區(qū)的灌溉定額。

3 測算分析及成果檢驗

3.1 測算分析方法

結(jié)合樣點(diǎn)灌區(qū)內(nèi)典型田塊選擇辦法和灌區(qū)實際，采用觀測分析法對實測區(qū)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(jìn)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(qū)的年畝均灌溉用水量，得出灌區(qū)年畝均凈灌溉用水量（見表1）。結(jié)合年內(nèi)花海灌區(qū)渠首引進(jìn)水量中對農(nóng)業(yè)灌溉輸水量的統(tǒng)計，確定毛灌溉用水量。最后，采用首尾測算分析法計算灌區(qū)的灌溉水利用系數(shù)[2]。

表1 實測區(qū)作物凈灌溉定額、灌溉用水量統(tǒng)計表

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

3.2 灌區(qū)凈灌溉用水量的觀測分析

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

3.3 灌區(qū)毛灌溉用水量的觀測分析

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

3.4 灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)測算

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

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

代入數(shù)據(jù)：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(fù)測灌溉水有效利用系數(shù)?；ê９鄥^(qū)實測區(qū)的引水口設(shè)置在北干渠上，屬于干渠上的直農(nóng)口，直農(nóng)口上修建的量水設(shè)備為Ⅲ型標(biāo)準(zhǔn)巴歇爾量水堰。灌區(qū)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(nóng)渠利用率為95.3%，得出灌區(qū)渠系水利用率為67%，灌區(qū)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(jié)測算法得出的數(shù)據(jù)0.629 2 相差0.001，從而證明報告測算分析結(jié)果是合理、可靠的[3]。

4 結(jié)論

本文以甘肅省玉門市老市區(qū)以北的花海灌區(qū)為例，采用“首尾測算法”對其進(jìn)行農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)測算，得出以下結(jié)論：

1）地塊規(guī)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(shù)多，灌水量就大；

2）土壤滲透強(qiáng)度和農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，灌區(qū)多數(shù)為沙壤土，田間持水量較低，導(dǎo)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(dǎo)致年凈灌水總量降低。