馬龍 王醒 方榮杰 胡志強(qiáng)

摘要：以龍勝各族自治縣為例，共選取16個(gè)典型田塊，通過(guò)觀測(cè)典型田塊和樣點(diǎn)灌區(qū)渠首的用水量，在各灌區(qū)采用首尾測(cè)算法開(kāi)展了全面測(cè)算分析。結(jié)果表明：龍勝縣小型渠灌灌區(qū)農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)為0.534，高效節(jié)水灌區(qū)農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)為0.881，在此基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)進(jìn)一步計(jì)算，得出龍勝縣農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)為0.540。研究成果表明：龍勝縣農(nóng)業(yè)灌區(qū)存在較大節(jié)水潛能，能夠?yàn)辇垊倏h坡地梯田灌區(qū)的節(jié)水灌溉帶來(lái)切實(shí)可行的發(fā)展籌劃，同時(shí)為解決水資源浪費(fèi)與短缺的問(wèn)題帶來(lái)科學(xué)合理的配置。

關(guān)鍵詞：農(nóng)田;灌溉水有效利用系數(shù);樣點(diǎn)灌區(qū);測(cè)算分析

中圖分類(lèi)號(hào)：S274

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?文章編號(hào)：1674-9944（2020）14-0018-03

1?引言

水利行業(yè)的興盛發(fā)展對(duì)于推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步起著至關(guān)重要的作用。淡水資源的保護(hù)與人類(lèi)生產(chǎn)發(fā)展有著不小的關(guān)聯(lián)[1]。中央明確指出到2020年，我國(guó)耗水總量應(yīng)控制于6700億m3以下，農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)應(yīng)提高到不低于0.55[2]。

關(guān)于節(jié)水灌溉中提出灌溉水有效利用系數(shù)這一標(biāo)準(zhǔn)，能準(zhǔn)確表明農(nóng)田灌溉用水的具體狀況，為政府提供了城市發(fā)展耗水指標(biāo)分析的重要基礎(chǔ)，同時(shí)，制定作物灌水方法和灌溉定額并推廣，節(jié)約農(nóng)田灌溉用水，用于發(fā)展城鎮(zhèn)及其他行業(yè)。開(kāi)展龍勝縣農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)測(cè)算分析，針對(duì)性地完成龍勝縣水利建設(shè)任務(wù)，具有重要意義。

2?全縣農(nóng)田灌溉及用水情況

2.1?全縣農(nóng)田灌溉總體情況

龍勝各族自治縣位于廣西壯族自治區(qū)東北方、桂林市的西北方，界于東經(jīng)109°43′～110°21′，北緯25°29′～26°12′之間，東臨興安、資源、靈川，南連臨桂、融安，西臨三江，北靠湖南[3]。龍勝縣土地面積25.51萬(wàn)hm2，其中農(nóng)田有效灌溉面積0.79萬(wàn)hm2，實(shí)際灌溉面積0.69萬(wàn)hm2。龍勝縣種植的作物情況見(jiàn)圖1。

2.2?作物灌溉定額

龍勝縣灌溉耗水作物主要為水稻，其次玉米、蔬菜、柑桔等，薯類(lèi)等旱作物大部分靠天降雨灌溉。樣點(diǎn)灌區(qū)畝均綜合凈灌溉定額為10.92～53.40 m3/hm2之間，平均值為26.60 m3/hm2，其中畝均綜合凈灌溉定額較低的灌區(qū)主要是種植耗水量較大的作物比例低。

2.3?水源類(lèi)型灌區(qū)與灌溉用水情況

現(xiàn)有小型自流引水類(lèi)型灌區(qū)的數(shù)量為557個(gè)。小型灌區(qū)灌溉面積情況見(jiàn)表1。

3?樣點(diǎn)灌區(qū)的選擇和代表性分析

3.1?樣點(diǎn)灌區(qū)及典型田塊的選擇

2019年龍勝縣共選取6個(gè)自流引水灌區(qū)作為樣點(diǎn)灌區(qū)。其中包括5個(gè)小型渠灌灌區(qū)和1個(gè)高效節(jié)水灌區(qū)。在小型灌區(qū)，應(yīng)根據(jù)作物品種，結(jié)合田間地表平整度，選擇典型的農(nóng)田，每種作物至少應(yīng)選擇2個(gè)典型農(nóng)田進(jìn)行觀測(cè)[4]。選取結(jié)果見(jiàn)表2。

3.2?樣點(diǎn)灌區(qū)的數(shù)量與分布

此次龍勝縣5個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的樣點(diǎn)灌區(qū)的選取見(jiàn)表3。各樣點(diǎn)灌區(qū)灌溉面積見(jiàn)表4。

4?農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)測(cè)算

4.1?樣點(diǎn)灌區(qū)測(cè)算分析方法

4.1.1?首尾測(cè)算法

采用“首尾測(cè)算分析法”進(jìn)行灌溉水有效利用系數(shù)的測(cè)算[5]。公式為：

式（1）中：η為灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù);W凈為灌區(qū)凈灌溉水總量，m3;W毛為灌區(qū)毛灌溉用水總量，m3。

4.1.2?樣點(diǎn)灌區(qū)年凈灌溉用水量測(cè)算

樣點(diǎn)灌區(qū)年凈灌溉用水總量計(jì)算公式為：

式（2）中：W樣凈為樣點(diǎn)灌區(qū)年凈灌溉用水總量，m3;Wij為樣點(diǎn)灌區(qū)j個(gè)片區(qū)內(nèi)第i種作物畝均凈灌溉用水量，m3/hm2;Aij為樣點(diǎn)灌區(qū)j個(gè)片區(qū)內(nèi)第i種作物灌溉面積，hm2;m為樣點(diǎn)灌區(qū)j個(gè)片區(qū)內(nèi)的物作種類(lèi)，種;n為樣點(diǎn)灌區(qū)片區(qū)數(shù)量，個(gè);大型灌區(qū)n=3，中型灌區(qū)n=2，小型灌區(qū)n=1。

4.1.3?樣點(diǎn)灌區(qū)年毛灌溉用水量測(cè)量與計(jì)算分析

灌區(qū)毛灌溉用水總量是指灌區(qū)全年從水源取水的總水量[6]。公式為：

式（3）中：W樣毛為樣點(diǎn)灌區(qū)年毛灌溉用水總量，m3;W樣毛i為樣點(diǎn)灌區(qū)第i個(gè)水源取水量，m3;n為樣點(diǎn)灌區(qū)水源數(shù)量，個(gè)。

對(duì)在所有水源設(shè)置渠首的多水源灌區(qū)，渠首總灌溉水量按總或次主要水源量計(jì)算，即為整個(gè)灌區(qū)的實(shí)際取水量。本次測(cè)算工作渠首均采用水位尺測(cè)量水位，流速儀率定渠首水位-流量關(guān)系曲線。

4.2?樣點(diǎn)灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)計(jì)算

樣點(diǎn)灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)公式為：

式（4）中：η樣為樣點(diǎn)灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù);W樣凈為樣點(diǎn)灌區(qū)凈灌溉用水量，m3;W樣毛為樣點(diǎn)灌區(qū)毛灌溉用水量，m3。

樣點(diǎn)灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)見(jiàn)表5。

4.3?龍勝縣灌溉水有效利用系數(shù)

因龍勝縣現(xiàn)有的灌區(qū)都是小型灌區(qū)，全縣灌溉水有效利用系數(shù)公式為[7]：

式（5）中：η縣小為縣級(jí)區(qū)域小型灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù);W縣小i為縣級(jí)區(qū)域各小型灌區(qū)毛灌溉用水量，萬(wàn)m3;W縣小i為縣級(jí)區(qū)域各小型灌區(qū)毛灌溉用水量，萬(wàn)m3;計(jì)算得出龍勝縣灌溉水有效利用系數(shù)為0.540。

4.4?合理性分析

（1）合理選擇樣點(diǎn)灌區(qū)。對(duì)灌區(qū)的選擇及其分布基本上反映了龍勝縣農(nóng)田灌溉現(xiàn)狀，通過(guò)樣點(diǎn)灌區(qū)計(jì)算全縣灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)的結(jié)果科學(xué)合理。

（2）觀測(cè)設(shè)施配備齊全。采用“直接量測(cè)法”，各樣點(diǎn)灌區(qū)均在水源取水口、主要棄水口以及田間布設(shè)了量測(cè)設(shè)備，保證數(shù)據(jù)來(lái)源真實(shí)可靠。

（3）測(cè)算方法科學(xué)合理。采用“首尾測(cè)算法”進(jìn)行，各灌區(qū)測(cè)算的成果是通過(guò)數(shù)據(jù)調(diào)查，田間專(zhuān)人觀測(cè)記錄、實(shí)驗(yàn)分析計(jì)算的基礎(chǔ)上，并結(jié)合實(shí)際情況綜合算出，測(cè)算成果合理[8]。

5?結(jié)論和建議

通過(guò)對(duì)龍勝縣樣點(diǎn)灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)的測(cè)算分析成果匯總、分析，測(cè)算得出小型渠灌灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)為0.534，高效節(jié)水灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)為0.881，在此基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)進(jìn)一步計(jì)算，最終得出龍勝縣農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)為0.540。

各樣點(diǎn)灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)計(jì)算結(jié)果是根據(jù)實(shí)測(cè)、實(shí)地調(diào)查、試驗(yàn)分析，并結(jié)合各地區(qū)實(shí)際情況得出的。首尾測(cè)算法所需的各種指標(biāo)和水量權(quán)重計(jì)算均在一個(gè)合理的范圍內(nèi)，因此，成果合理、可靠。

雖然灌溉水有效利用系數(shù)有所提高，但未能完全達(dá)到《節(jié)水灌溉工程技術(shù)規(guī)范》中的標(biāo)準(zhǔn)。因此，需要加大節(jié)水灌溉工作的推廣，加強(qiáng)節(jié)水宣傳，完善節(jié)水管理制度規(guī)章，加強(qiáng)農(nóng)民的節(jié)水灌溉意識(shí)，使節(jié)水灌溉成為每個(gè)人自覺(jué)遵守的習(xí)慣。

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