水田灌溉用水量还原计算

摘要 开展水田灌溉用水量试验，通过对水田灌溉用水量的现场观测，计算得到了水田灌溉年用水量，为水资源评价和地表水还原计算提供了可靠的依据。

关键词 农业用水量；水田灌溉；地表水；还原计算

中图分类号 S274.4 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2014）09-0232-02

地表水还原计算是保证水资源合理开发的一项重要任务[1-2]，也是当前进行水资源评价的中心工作。在辽宁中部平原区，农业灌溉用水量占地表水还原量的比重较大。为保证这部分水量在还原计算中准确无误，对水田灌溉用水量进行了现场试验，并取得了较好成果。

1 水田灌溉用水量试验

1.1 试验场地选择与布设

根据有关规范要求，选择了一块供水与排水工程完善、地势平坦、周边无高杆作物的小面积灌区作为水田灌溉用水量实验场。并在实验场内，布设流量观测断面5处，降水量观测场1处，水面蒸发观测场1处，田间蒸发观测场1处，田间蒸腾量观测场1处，地下水埋深观测井1处，土壤含水率观测场1处。

1.2 观测项目安排

在流量测验断面上利用流速仪实测地表水引用量，地下水开采量。用小浮标实测田间回归水排放量。用自记雨量计和直径为20 cm的普通雨量计实测降雨量。用E601蒸发皿和直径为20 cm的普通蒸发皿实测水面蒸发量和田间蒸发量。用1.0 m×1.0 m的观测筒观测水稻植株蒸腾量和棵间蒸发量，采用人工方式定时观测地下水深埋及土壤含水率等项目。

2 水田灌溉用水量计算

2.1 资料采用

降水资料，采用自记雨量计实测值；地表水引用量，采用流速仪实测值；地下水开采量，采用流速仪实测值；田间渗透量，采用经验值（日渗透深度3.5 mm/d）；回归水排放量，采用小浮标实测值；渠系损失量，采用计算值（实测出渠系有效利用系数后，通过公式计算）；植株蒸腾量和棵间蒸发量，采用实测值。

2.2 水稻生长期划分

根据试验区内水稻生长发育的实际情况，水稻生长可划分为5个生长期。①泡田期，5月5―10日，计6 d；②返青期，5月11―27日，计17 d；③分蘖期，5月28日至7月11日，计45 d；④孕穗抽穗期，7月12日至8月11日，计31 d；⑤成熟期，8月12日至9月14日，计34 d。水稻总生长期为133 d。

2.3 灌溉用水量计算

灌溉用水量计算方法：①试验区灌溉面积确定。采用平板仪实测，测得面积为295 000 m2。②渠系有效利用系数确定。试验区引水工程在二级渠道组成。采用流速仪在两级渠道的入水口和出水口设测流断面，分别进行进、出口流量实测，得到渠道有效利用系数为0.731。③灌溉用水量计算。采用分式W用=W降+W地表+W地下计算。获得平均用水量为13 617 m3/hm2（表1）。其中，W用为年灌溉用水量；W降为降水量；W地表为地表水引用量；W地下为地下水开采量。④水稻生长需水量。水稻生长需水量包括植株蒸腾量、棵间蒸发量和田间渗漏量等3个部分水量。通过对试验资料的统计得到水稻生长需水量为10 710 m3/hm2（表1）。⑤灌溉用水损失量计算。灌溉用水损失量包括渠系渗漏量和田间回归水排放量2个部分[3-5]。这2个部分损失的水量在灌溉过程中是不可避免的，由于各灌区的土质不同，渠系工程质量不同，损失量也有一定差距[6]。在试验中根据测出的渠系有效利用系数，计算出地表水引用量在渠道运行的过程中年损失量为1 858.5 m3/hm2。田间回归水排放量为625.5 m3/hm2。2项总损失量为2 484.0 m3/hm2。

3 资料分析

此次试验灌区选择在黏土结构的平原区。试验前灌区土壤含水率为19.4%，地下水埋深为9.23 m。从表1中可以看出，水田年总用水量为13 617 m3/hm2，水稻生长需水量为10 710 m3/hm2，总损失量为2 484 m3/hm2。水稻生长需水量与总损失量之和比总用水量少423 m3/hm2。这部分水量在水稻成熟后还保持在原田间的土壤。

从表1中还可以明显看出，从水稻生长发育情况来看可划分5个用水期；从各用水期的特点看可划分为3个用水阶段：一是集中灌水阶段。泡田期为集中灌水阶段，各灌区在该阶段各自发挥其优势，集中向田间灌水，使田间的水量尽快达到饱和并保持供插秧和幼苗生长需要的水层。二是需要灌水阶段。此阶段时间较长，主要分布在水稻返青期、分蘖期、孕穗抽穗期和成熟期的前半期。此阶段是根据水稻的生长的实际需要有计划地向田间灌水，以满足水稻生长的需水量。三是停止灌水阶段。成熟期后半期，水稻发育基本成熟，田间土壤含水量能够满足水稻成熟的需要，因此各灌区停止灌水。为了保证收割的顺利进行，遇有降水随时排出，从而看出此次试验符合水稻生长的用水规律和用水的实际情况。

4 结语

试验结果表明，水田灌溉用水量主要来源于天然降水、地表水和地下水。灌溉过程和各时期灌水量由人工掌握并合理分配。据测定计算，水稻生长年用水量为13 617 m3/hm2。水稻生长实际耗水量为10 710 m3/hm2。如果采用节水的方法进行灌溉，平均可以节约用水625.5 m3/hm2，在渠道上加入防渗设备还可以进一步节约用水，最多达1 858.5 m3/hm2。从而看出节约用水是充分利用水资源使其发挥最大效益的最好办法。

5 参考文献

[1] 尚虎君.作物需水量计算模型组件及灌区需水过程研究[D].杨凌：西北农林科技大学，2012.

[2] 蒲亨亮.灌区用水量计算及可利用水量预测[J].水利科技与经济，2013（2）：88-89.

[3] 陈兴茹，刘树坤.论经济合理的生态用水量及其计算模型（Ⅱ）――应用[J].水利水电科技进展，2006（6）：1-5.

[4] 邓小林.广元枯水季农业用水盈亏分析及水资源潜力挖掘[J].四川气象，1994（2）：46-47.

[5] 王宏.农业灌溉用水定额分析[J].现代农业科技，2011（5）：253.

[6] 董文福.农业水资源价值计算方法研究[J].资源开发与市场，2007（12）：1093-1095.