浅析农业灌溉用水系数测算

摘要 以裕民县为例,裕民县是塔城地区严重缺水贫困县之一,人均水资源占有量仅为全国人均水平的1/5,水资源供需矛盾突出已成为我县农业和经济社会可持续发展的关键制约因素。加快建设资源节约型、环境友好型社会,实现经济发展与人口、资源、环境相协调,是今后一项长期而紧迫的任务。目前,全县灌溉用水量约占总用水量的90%左右,灌溉面积的98%为地面灌溉,灌溉方式粗放,农业用水效率低,浪费比较严重,因此,灌溉节水是建设节水型社会的首要内容。

关键词 农业灌溉;用水系数;测算

中图分类号S-3 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2010)25-0058-02

裕民县因地处西风带边缘区,属大陆性寒温带,半旱半荒漠草原气候,降水量少,而蒸发量大,水资源短缺,生态环境脆弱。农业生产主要依靠人工灌溉,形成了独特的“荒漠绿洲,灌溉农业”生态环境和社会经济体系。

以各样点灌区数据资料为基础,结合理论计算,测算分析出各年度全县大、中、小型灌区和纯井灌区以及全县平均灌溉用水有效利用系数的变化情况。

1 测算分析技术路线

全县灌溉用水有效利用系数采用点与面相结合、调查统计与观测分析相结合、微观研究与宏观分析评价相结合的方法进行测算分析。

在对全县灌区综合调研的基础上,选择代表不同规模与类型(大、中、小型灌区和纯井灌区,下同)的典型灌区作为样点灌区,搜集整理样点灌区有关资料,并开展必要的田间观测,通过综合分析,采用统一的首尾测算分析法(见后),得出样点灌区灌溉用水有效利用系数;以此为基础,得到不同规模与类型灌区的灌溉用水有效利用系数平均值;最后,分析全县灌溉用水有效利用系数平均值。

2 灌溉分区

由于裕民县自然条件复杂,为使典型样点灌区的选择具有较好的代表性,比较准确地确定灌溉用水有效利用系数测算分析中有关技术参数与作物的净灌溉定额,需要对全县进行灌溉分区。

裕民县总的地形东南高西北低,最高峰海拔 3 252m,最低处海拔 390m,境内自然条件复杂多样,形成了不同的垂直地貌带。根据县境内大的地貌轮廓和构造特征,以及沉积物特性,可分为巴尔鲁克山区、土壤为;暗栗钙土、普通钙土、淡栗钙土;山前丘陵沟壑区、土壤为;黑土和栗土;山前倾斜平原区、土壤为;普通棕钙土和灌溉棕钙土;北部冲积平原区等4个地貌区土壤为;含碱性砂石底沙土、灰砂土、砾质黄沙土。

3 样点灌区选择结果与分布

3.1大型灌区

裕民县现有大型灌区1处,为自流灌区,设计灌溉面积33万亩,有效灌溉面积28.9万亩。按照大型灌区样点选择要求,所有大型灌区均纳入样点灌区测算分析范围,即大型灌区的总个数即为样点灌区个数。

3.2中型灌区

裕民县现有中型灌区4处,54%以上为自流灌区,设计灌溉面积50.08万亩,有效灌溉面积45.7万亩。其中,5万亩~15万亩中型灌区3处,占中型灌区总数的75%,设计灌溉面积27.13万亩,有效灌溉面积27.13万亩, 15万亩~30万亩中型灌区1处,占中型灌区总数的25%,设计灌溉面积22.95万亩,有效灌溉面积22.95万亩。

按照中型灌区样点选择要求,选择2处中型灌区,有效灌溉面积30.12万亩,分别占中型灌区数量和有效灌溉面积的50%和60%。5万亩~15万亩中型灌区选1处,有效灌溉面积7.17万亩,分别占该类中型灌区数量和有效灌溉面积的33%和14.3%;15万亩~30万亩中型灌区选1处,有效灌溉面积22.95万亩,分别占该类中型灌区数量和有效灌溉面积的33%和46%。

首尾测算分析法:

首尾测算分析法是指直接测量统计灌区从水源引入(取用)的毛灌溉用水总量,通过分析测算得到田间实际净灌溉用水总量,田间实际净灌溉用水总量与毛灌溉用水总量的比值即为灌溉用水有效利用系数,计算公式如下:

式中,――灌溉用水有效利用系数;

――净灌溉用水总量,万m3;

――毛灌溉用水总量,万m3。

为了能够反映灌区灌溉水利用状况的整体情况,要求以日历年作为计算时段。小麦等跨年度作物,在一年内分两个时段进行计算。

通过统计灌区年灌溉用水总量、各种作物的实灌面积,根据计算分析、典型调查与观测确定作物实际净灌溉定额,以作物净灌溉定额近似替代亩均净灌溉用水量,即可用下式计算灌区该年度的灌溉用水有效利用系数ηw:

式中, Mi――灌区第种作物净灌溉定额,m3/亩;

Ai――灌区第种作物实灌面积,亩;

N――灌区作物种类总数;

Wa――灌区全年毛灌溉用水总量,m3。

4 毛灌溉用水总量确定

毛灌溉用水总量Wa是指灌区全年用于农田灌溉的从水源地引入(取用)的总水量,其值等于从水源地取水总量扣除由于工程保护、防洪除险等需要的渠道(管路)弃水量。

当农田灌溉供水与城市、工业或农村生活供水使用同一渠道或管路时,还应扣除相应的城市、工业或农村生活供水量。

年毛灌溉用水总量根据灌区从水源地实际取水测量值统计取得,而非其它如计收水费等目的收费计量水量数值。

5 净灌溉用水总量确定

确定样点灌区净灌溉用水总量是本项工作的重点和难点。净灌溉用水总量确定的关键是确定不同作物的净灌水定额和净灌溉定额。

6结论

农业灌溉用水还存在着很大的浪费。提高水的利用率,发展节水农业是解决未来农业水资源短缺的根本出路,也是现代农业的基本要求,如完善管理体制和技术服务体系,农业水资源立法,农业供水水价的合理调整等,从而提高农业用水的管理水平,提高田间作物水的利用率。

参考文献

[1]武华光.山东省灌溉水资源利用管理研究[D].山东农业大 学,2006.

[2]刘布春.河套灌区农业水资源安全评价研究[D].中国农业 科学院,2007.