佳木斯农业灌溉水利用系数测定与分析

□ 周连梅

一、灌区概况

星火灌区建于1943年，属日伪时期工程，原抽水站厂房于1999年停用废弃，新抽水站2000年建成，位于老抽水站西北侧，灌溉保证率P=80%。星火灌区是以松花江为提水水源的中型灌区，种植作物为一季水稻。灌区现有干渠2条即一干渠、二干渠，干渠总长15.1km。一干渠设有7条支渠，二干渠设有9条支渠，全长67km，有东西排干两条，总长12.3km。

二、灌溉渠道水利用系数测定

（一）水利用系数测定的方式选择

目前，我们采用的灌溉水利用系数确定方法，主要有经验系数法、经验公式法与实测法，由于我们的目的是要对灌溉水利用系数的测定进行分析，所以本次测试采用实测法。实测法主要有首尾测定法，典型渠道测量法和综合测定法。为了能得到准确的系数测定成果，提供准确的参考信息，本次测定工作最终采用综合测定法，即首尾测定法和典型渠道测量法综合考虑各种因素，最终确定灌区的灌溉水利用系数。

（二）典型渠段及地块的选取

代表渠段选择要求：所选的典型渠段能代表整个灌区的同级渠道的平均水平，渠道的土质、输水流量的大小和工程完好率等指标应与全灌区该级渠道相接近。本次测试渠道选择干渠5段，支渠4段，斗渠5段。

星火灌区现有渠道为浇筑、少部分衬砌和未衬砌三种，其中0支渠是省水稻科研所支渠，为混凝土浇筑，斗渠混凝土浇筑正在建设中。星火灌区仅有一干渠的4支渠进行了少部分衬砌，衬砌率为1.2%，其余干、支、斗渠均未进行衬砌和防渗处理。

星火灌区田间水利用系数测定试验场地选择了没有旋耕，土地平整，田埂封闭较好，有较好的斗渠，可以直接引水灌溉且试验场地不受周边环境干扰和地下水直接影响的田间地块，试验场地面积为145m2。

（三）灌溉水利用系数的计算

（1）典型渠道测量法

①渠道水利用系数的计算公式如下

η=1－（Q1－Q2）/Q1

式中：η ——渠道水利用系数

Q1——渠段上游断面流量（m3/s）

Q2——渠段下游断面流量（m3/s）

η渠系=η干渠×η支渠×η斗渠

式中：η干渠——干渠水利用系数

η支渠——支渠水利用系数

η斗渠——斗渠水利用系数

星火灌区干渠渠道水利用系数统计表

星火灌区支渠渠道水利用系数统计表

星火灌区斗渠渠道水利用系数统计表

星火灌区渠系水利用系数成果表

③田间水利用系数计算公式如下：

ηt= 102（β2－β1）γHA/W

式中：β1、β2——分别为灌水前后计划湿润层的土壤含水率（以干土重的百分数表示）

γ——土的干容重（t/m3）

H——计划湿润深度（m）

A——实灌面积（hm2）

W——实灌水量（m3）

④灌溉水利用系数计算方法

η灌溉水=η渠系×ηt

星火灌区灌溉水利用系数成果表

（2）首尾法推求灌溉水利用系数

计算公式如下：

η灌溉水＝m净×A实/Wa

式中：η灌溉水——灌溉水利用系数

m净——净灌水定额

A实——实灌面积

Wa——灌区渠首总引水量

依据《黑龙江省水稻灌溉试验研究与分区灌溉评价》报告中，星火灌区灌溉试验站20年平均净灌溉定额为429.1m3/亩，1998～2010年平均渠首提水总量是6 866.9万m3，2007～2010年实际灌溉面积7.12万亩，按首尾法公式计算灌溉水利用系数。

星火灌区常规灌溉定额统计表

星火灌区首尾法灌溉水利用系数推求表

本次水平衡测试结果表明，星火灌区灌溉水利用系数测算结果0.44与首尾法推求灌溉水利用系数0.45相比，测算结果较为接近，反映了灌区工程老化与渠系工程不配套等多种因素导致灌溉水利用水平较低的现状，具有客观合理性。最终采用典型渠道法计算结果0.44做为灌区的灌溉水利用系数。

三、测定方法存在的问题及影响因素分析

（一）测定方法存在的问题

本次水平衡测试采用动水测试方法，在灌溉期，采取停止供水进行静水测试是无法实现的。因此本次测试过程中在灌溉流量稳定上是无法完全满足的。另外，不能在同一渠段上、下游两个断面同时测量，造成测定的数据成果受外界因素影响部分渠段水流稳定性差。且本次测试只选取了两个灌溉期，测得结果只反映了灌区一段时间的实际灌溉情况。

（二）灌溉水利用系数的影响因素分析

灌溉水量的损失，直接影响灌溉水的利用程度。因此灌溉水利用系数的影响因素从灌溉水量损失方面来考虑，主要有防渗措施，土壤质地及灌区类型、规模及渠道级别和灌溉技术等，根据测定结果分析有衬砌的渠段与无衬砌的渠段相比，灌溉水利用系数远远高于无衬砌的渠段。

四、结论及建议

（一）结论

经过测试、分析计算，最后得出结论：星火灌区灌溉水利用系数为0.44，反映了星火灌区水资源利用程度，客观地体现了星火灌区自然条件、工程状况、田间管理和灌溉技术水平。根据客观的测算及分析结果，说明灌区水资源利用率偏低，还具有很大的节水潜力。

（二）建议

（1）灌溉水利用系数测算周期长，应在水稻整个生育期内合理安排测定时间，作为全生育期的系数。

（2）灌区的骨干工程和田间工程不配套，管理机制和灌溉技术落后，缺乏专项资金，灌区难以自我维持、自我发展；建议水行政主管部门积级争取国家对大中型灌区改造和田间工程配套投资立项，转变管理观念，采用先进的节水灌溉技术，大力发展节水灌溉，实行计划用水、节约用水，提高农民节约用水意识，使水资源得到合理的开发利用。