南方平原河网型灌区灌溉水有效利用系数测算方法研究

2017-01-28杨志祥叶利伟诸狄奇何晓锋楼淑君

中国水运 2017年10期

关键词：河网灌溉水利用系数

杨志祥，叶利伟，诸狄奇，何晓锋，楼淑君

（1.杭州农村水利管理总站，浙江杭州 310000；2.杭州市萧山区水政监察大队，浙江杭州 310000）

南方平原河网型灌区灌溉水有效利用系数测算方法研究

杨志祥1，叶利伟1，诸狄奇2，何晓锋1，楼淑君1

（1.杭州农村水利管理总站，浙江杭州 310000；2.杭州市萧山区水政监察大队，浙江杭州 310000）

南方平原河网型灌区因其面积大、种植品种繁杂、用水结构复杂，测算结果的准确率难以把控。以钱塘江灌区为例，采用“改进型首尾水量平衡法”测定该灌区灌溉水利用系数。在细化分析其他水源和用水的基础上，测算出钱塘江灌区2016年净灌溉水量为13906.15万m3，毛灌溉水量23834.73万m3，灌溉水利用系数0.5834。该测定方法在计算毛灌溉水量时分析了灌区其他水源量和用水量，提高了测定结果的准确度；在计算净灌溉水量时引用了作物标准灌溉定额，简化了工作量。

平原河网型灌区；灌溉水有效利用系数；测算；方法

1 前言

灌溉水有效利用系数是国家实行最严格水资源管理制度、确定水资源管理“三条红线”控制目标的一项重要指标，是衡量灌区建设水平、管理水平和用水效率的重要指标。目前，浙江省政府对这项指标非常重视，已把这项指标列为各市“五水共治”考核的重要指标。钱塘江灌区作为杭州市唯一的大型灌区，地处经济社会发展水平比较高的萧山区和滨江区，属于典型的平原河网型灌区。灌区设计面积72万亩，但受城市化进程的影响，实际灌溉面积有所减少。灌溉水源多且取水方便，农业种植结构多元且调整变化比较频繁，农作物种植品种更多地转向经济价值更高的苗木花卉，灌区内农业生产与工业企业、城镇生活彼此为邻，布局交叉散乱，导致农业用水、工业用水、生产生活用水、环境用水之间界限不清，使得灌溉用水量的统计分析难度很大，尤其是缺少适用的、技术上相对可靠可行的测算分析方法，使得钱塘江灌区灌溉水有效利用系数测算分析结果受到较大质疑。这是2013～2015年灌溉水有效利用系数测算分析工作遇到的、迫切需要尽快解决的实际问题。笔者以2016年度钱塘江灌区为例，简要介绍大型灌区灌溉水有效利用系数测定方法。

2 南方平原河网型灌区灌溉水有效利用系数测算方法研究现状

对于平原河网型灌区灌溉水有效利用系数的测算，国内部分学者进行了一些测算方法研究，取得了一定成果。高峰等人提出了测定灌溉水利用系数的综合测定计算方法；汪富贵在分析大型灌区灌溉水利用系数时，考虑越级现象、回归水利用、管理水平三方面的影响，根据灌区管理达标情况确定管理水平修正系数，提出了改进传统的连乘计算公式的计算方法；白美健在“大型灌区灌溉性能评价”中探讨了配水渠道流量损失的计算方法，提出了平均流量法和积分法，模拟得出各类田块的田间水利用系数；沈逸轩等提出了年灌溉水利用系数的概念，给出了年灌溉水利用系数的定义和计算公式，从多方面论证了建立该定义和公式的必要性、重要性和合理性，并与现行国家设计规范计算灌溉水利用系数的概念和公式进行了多方面比较，提出提高年灌溉水利用系数的建议建立时间观念、建立新的计算公式、正确认识常规公式、建立灌溉节水的科普文化等。张荣彪等根据区域水量平衡原理，在分析灌溉水损失途径的基础上，提出了提高灌溉水利用率的工程措施、管理措施和技术措施。李龙辉针对水稻灌区的实际情况，对灌溉水利用系数的影响因素、测定方法和有关参数的推求进行了研究，提出了水稻灌区水利用系数的具体方法。江苏省沿海水利科学研究所杨延春等人以东台市堤东灌区为例，提出了“改进型首尾测算分析法”，减少了观测工作量，但标准灌溉定额与实际的净灌溉定额之间存在误差等诸多问题；浙江省绍兴市水库管理站赵鹏涛等人提出了“水量平衡原理”，应用水量平衡原理，通过采用灌区已建水利工程和塘坝等水利设施较为完善的供水统计资料，在确定作物灌溉定额的基础上，反推得出灌区的渠系水利用系数，最后分析确定灌区灌溉水利用系数。该方法从理论适度简化了农田灌溉水利用系数测算的过程，但只能作为“首尾测算分析法”的补充。综述所述，国内学者对南方平原河网型灌区灌溉水有效利用系数测算方法研究较少。

3 测算分析方法

3.1 改进型首尾水量平衡法

钱塘江灌区毛灌溉用水量的计算采用“改进型首尾水量平衡法”，它是总结了以往首尾法研究成果与经验的基础上，基于标准灌溉定额评价指标体系的“改进型首尾水量平衡法”，该方法以首尾法作为基础，抓住“首”、“尾”两个关键点。“首”即灌区渠首引水总量，亦称毛灌溉用水总量；“尾”即流入农田内被作物吸收利用的水量，亦称净灌溉用水总量，该值以灌区内各种作物的标准灌溉定额乘以种植面积获取。通过计算净灌溉用水总量的比值，从而得出农业灌溉用水有效利用系数，计算时仅需考虑首、尾值，从不需要考虑繁琐的中间过程，简化了工作量。

3.2 毛灌溉用水量测算分析

钱塘江灌区引水闸站有3处，出水闸站有12处，均由杭州市萧山区钱塘江灌区管理处负责运行管理，每个月的进排水量有专人记录。企业的用水量杭州市萧山区水政监察大队有记录。灌区内的主要用水有生态用水、企业用水、农业用水和生活用水。W毛钱塘江=W进-W排+W降-W企用-W生态-W生活.其中：W毛钱塘江—钱塘江毛灌溉用水量，万m3；W进—钱塘江灌区进水量，万m3；W排—钱塘江灌区排水量，万m3；W降—钱塘江降雨量，万m3；W企用—钱塘江企业用水量，万m3；W生态—钱塘江生态用水量，万m3；W生活—钱塘江生活用水量，万m3。

（1）钱塘江灌区进水量：根据小砾山泵站提供的水量资料统计钱塘江灌区6-10月进水量33900.2834万m3。

（2）钱塘江灌区排水量：根据钱江枢纽和江边站提供的水量资料统计钱塘江灌区6-10月排水量29032.3202万m3。

（3）钱塘江灌区降雨量：根据仓前水文站提供的6-10月降雨量资料，确定钱塘江降雨量26222.8355万m3。

（4）钱塘江灌区企业用水量：统计6-10月企业用水量1639.6077万m3。

（5）钱塘江灌区生态用水量：根据《杭州市萧山区水资源保障与管理实施工作方案》（2013年）统计资料，利用加权平均计算，确定2016年生态耗水量5089.8684万m3。

（6）钱塘江灌区生活用水量526.59万m3。

根据“改进型首尾水量平衡法”，钱塘江灌区毛灌溉用水量测算结果为23834.73万m3。