宝应县农田灌溉水利用系数测定与分析
2017-04-17张彦如杨小秋屠春富
张彦如 杨小秋 屠春富
宝应县农田灌溉水利用系数测定与分析
张彦如1杨小秋2屠春富1
农田灌溉水有效利用系数综合反映了农田灌溉水平,是国民经济和社会发展以及实现水利现代化的一项重要标准,同时也是国家实行最严格水资源管理制度“三条红线”的主要考核指标。根据江苏省扬州市对农田灌溉水有效利用系数测定的要求,宝应县水务局选择沿运自灌区的庆丰、泾河两中型灌区和东荡、运西提水圩区的油坊、龚陈两小型灌区作为样点灌区,进行农业灌溉水利用系数(水稻全生长期)测算分析。
一、施测样点灌区概况
1.自然地理条件
宝应县位于淮河流域下游,坐标北纬33°03′~33°25′,东经119°08′~119°43′。地处于亚热带地区北缘,属半湿润季风气候区,年平均气温14.3℃,水稻全生长期0℃以上积温为3200℃(5月13日~9月30日,下同),日照时数为800~900h,年平均降水量933.0mm。
2.工程运行条件
庆丰、泾河、龚陈和油坊四个样点灌区干、支、斗渠总长度分别为409.2km、854.8km、22.2km和25.4km,到2016年底已累计衬砌渠道146.8km、273.9km、5.4km和6.1km,其防渗率分别达35.8%、32.0%、24.2%和24.0%;工程完好率分别为73%、76%、81%和69%;配套率分别为54%、50%、60%和48%。
二、测算方法
1.测算技术路线
按照有关要求,结合本地实际情况,其具体思路如下:
(1)对四个样点灌区的基本信息进行详实的调查整理;
(2)搜集样点灌区的灌溉用水管理、水文气象、灌溉试验等有关资料;
(3)以所搜集的基本信息和有关情况为基础,进行各项取水源和田间观测;
(4)分析推算四个样点灌区的灌溉水利用系数,并撰写成果报告。
2.主要试验方法
总体采用首尾测算分析法。首为毛灌溉用水总量,尾则为田间净灌溉用水总量。
3.毛灌溉用水总量(W样毛)
就本地、本年度而言,灌区的毛灌溉用水总量包括水源地取用的水量(W样毛1)和利用塘堰坝灌溉供水(W样毛2)两部分。
(1)水源地取用水量(W样毛1)
自灌区取用水量为各沿运闸(洞)从大运河引入的水量。该水量采用水工建筑物量水。提灌区取用水量为各渠首提水泵站从灌区圩外排河抽取的水量。该水量采用开机时间计算水量。
(2)利用塘堰坝提水量(W样毛2)
利用自灌区各补水站的水位—流量率定关系曲线,以进水池水位和开机时间计算各补水站从排河中的抽取水量。其他小型固定泵站依据其有效功率和水泵流量根据开机时间计算抽取水量。
提水区圩内零散分布的补水泵站的观测、计算方法与渠首提水泵站相同。
(3)退水洞排水量(W样毛排)
本年度自灌区部分排水退水洞,该水量应从毛灌溉用水总量中扣除。提灌区没有退水洞排水。
本年度泾河灌区部分引水量为生态用水,该水量也应从毛灌溉用水总量中扣除。
4.净灌溉用水总量(W样净)
就本地、本年度而言,各灌区的田间净灌溉用水总量(W样净)包括水稻田间净灌溉用水量(W样净1)、小麦田间净灌溉用水量(W样净2)和其他非主粮作物田间净灌溉用水量(W样净3)。宝应县2016年为平水年,天然降水和泵站提水基本能保证小麦、蚕豌豆生长需要,无需进行灌溉。故本年度未对这两种作物的田间净灌溉用水量进行测算。
(1)水稻田间净灌溉用水量(W样净1)
水稻田间净灌溉用水量由秧田、泡田及本田期田间净灌溉用水量三部分组成。秧田期净灌溉用水量采用宝应县水利科技推广中心2000年开展的《水稻旱育秧灌溉技术测试研究》成果。泡田及本田期净灌溉用水量采用田测法直接量测,计算实时田间灌水量。当灌前田面未建立水层时,通过田间地下水埋深、土壤含水率的测定,计算期前地下水以上田间储水量。
(2)非主粮作物田间净灌溉用水量(W样净3)
非主粮作物中蚕豌豆不考虑田间净灌溉用水量;油菜、绿肥及零星作物参照同年份、同期棉花灌溉定额(历史资料)计算田间净灌溉用水量;荷藕、慈姑分别采用宝应县水利科技推广中心2002~2004年《荷藕高产高效灌溉技术及需水量研究》中的Ⅱ、Ⅰ处理灌溉定额计算田间净灌溉用水量;西瓜采用宝应县水利科技推广中心2012~2004年该“测算分析”资料计算田间净灌溉用水量。
三、测算结果与分析
1.水源地取用的水量(W样毛1)
庆丰灌区2016年5上旬~9月下旬水稻全生长期由沿运闸(洞)取用的水量为98578527m3,其毛灌溉定额为874.1m3/亩;泾河灌区2016年5上旬~9月下旬水稻全生长期取用水量为134622564m3,其毛灌溉定额为909.6m3/亩;龚陈灌区2016年5上旬~9月下旬水稻全生长期取用水量为1862465m3,其毛灌溉定额为555.8m3/亩;油坊灌区2016年5上旬~9月下旬水稻全生长期取用水量为2269837m3,其毛灌溉定额为515.5m3/亩;两自灌区取用水量和毛灌溉定额均略高于2015年。
2.利用塘堰坝提水量(W样毛2)
由于2016年为平水年,相对于丰水年而言降水量较少,相对于干旱年而言降水量较多。四个灌区在利用堰塘坝(即排河)方面部分时段开启了部分小型固定泵站,而自灌区没有开启补水站。
2016年庆丰、泾河灌区在部分农田不能保证灌溉的前提下,均开启8座小型固定泵站。在提灌区,由于渠首泵站配套不到位,30%灌溉水依靠圩内泵站补水。
2016年庆丰、泾河、龚陈、油坊四个灌区小型固定泵站从排河中提取的水量分别为2697700m3、3170500m3、857574m3和964263m3。分摊到全区其毛灌溉定额分别为23.9m3/亩、21.4m3/亩、241.5m3/亩和219.0m3/亩。从单位面积看,提水区补水量明显大于自灌区。
庆丰、泾河、龚陈、油坊四个灌区合计引(提)水101276227m3、137793064m3、2720039m3和3234100m3。其毛灌溉定额分别为898.0m3/亩、931.0m3/亩、811.7m3/亩和734.5m3/亩。自灌区毛灌溉定额明显大于提水区。
3.灌区排水量(W样毛排)
(1)退水洞排水量(W样毛排1)
2016年度庆丰、泾河两自灌区23座、25座由退水洞排入排河的水量分别为6786200m3和7016500m3,其排水量小于往年。这部分水量是可控的流失水量。两提水区没有此项排水。
(2)生态排水量(W样毛排2)
2016年四个灌区没有此项排水。
庆丰、泾河、龚陈、油坊4个灌区合计毛灌溉用水量94490027m3、130776564m3、2720039m3和3234100m3。其毛灌溉定额分别为837.9m3/亩、836.6m3/亩、811.7m3/亩和734.5m3/亩。自灌区毛灌溉定额明显大于提水区。
4.水稻田间净灌溉用水量(W样净1)
(1)水稻秧田净灌溉用水量(W样净11)
根据宝应县水利技术推广中心2000年开展的《水稻旱育秧灌溉技术测试研究》结果反映,各试区旱育水栽秧田净灌水定额平均95.9m3/亩,若按1∶7折算至大田则为13.7m3/亩。由此按旱育水栽实际播种面积计算,2016年庆丰、泾河及油坊三个灌区旱育水栽秧田净灌溉用水量分别为65390m3、893103m3和16440m3,龚陈灌区没有秧田净灌溉用水量。
(2)水稻泡田净灌溉用水量(W样净12)
2016年庆丰、泾河、龚陈和油坊4个灌区两观测点平均水稻泡田净灌溉定额分别为97.6m3/亩、95.7m3/亩、88.1m3/亩和83.4m3/亩,自灌区泡田净灌溉定额明显大于提水区。据此按旱育水栽和水直播实际播种面积计算,其泡田净灌溉用水量(W样净12)分别为9564019m3、14135847m3、295223m3和367210m3。
(3)水稻本田期净灌溉用水量(W样净13)
2016年庆丰、泾河、龚陈和油坊4个灌区两观测点平均,水稻本田期(6月中旬~9月下旬)净灌溉定额分别为404.8m3/亩、412.7m3/亩、415.6m3/亩和366.1m3/亩,自灌区本田期净灌溉定额明显大于提水区。其本田期净灌溉用水量(W样净13)分别为45647257m3、61083010m3、1391201m3和1611790m3,灌水次数为14~16次。2016年水稻生长期间日降水0~50mm利用系数为0.96左右;日降水50~100mm利用系数为0.75左右;日降水100~150mm利用系数为0.60左右。
根据上述三项合计,2016年庆丰、泾河、龚陈和油坊4个灌区水稻净灌溉定额分别为490.2m3/亩、514.7m3/亩、503.3m3/亩和453.2m3/亩,其净灌溉用水量(W样净1)分别为55276666m3、76111960m3、1686264m3和1995440m3。其水稻净灌溉定额提水区<自灌区;水源下游泾河灌区<水源上游庆丰灌区;东荡圩区、粘土区油坊灌区<运西圩区、砂土区龚陈灌区。
各样点灌区与水稻同期生长的非主粮食作物(如棉花、油菜、荷藕、慈姑等)种植面积均小于所在灌区耕地面积的10%:工业、生活、牲畜用水均取于自来水、地下水,或直接从附近排河抽取。故此类用水未予测算。
5.样点灌区农田灌溉水利用系数(η样)
(1)庆丰灌区农田灌溉水利用系数(η样)
(2)泾河灌区农田灌溉水利用系数(η样)
(3)龚陈灌区农田灌溉水利用系数(η样)
(4)油坊灌区农田灌溉水利用系数(η样)
(5)全县自灌区农田灌溉水利用系数(η自灌区中)
(6)宝应县提水区农田灌溉水利用系数(η提水区小)
(7)宝应县平均农田灌溉水利用系数(η县)
宝应县2016年平均农田灌溉水利用系数为:
四、结语
灌溉水利用系数测定是认真贯彻落实习总书记提出的“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的新时期治水思路的一项工作。灌溉水利用系数是工程建设完成后,衡量工程效益发挥程度、水被利用程度的一个重要指标。
宝应县2016年平均农田灌溉水利用系数为0.609,数据表明该地区农田灌溉水利用水平较低,主要原因是工程完好率低,渠道衬砌率低,工程配套率低,灌溉方式陈旧。可采取的对策有:进一步加大加快中型灌区节水改造与续建配套,提高工程配套和完好率;加快水价改革,用经济杠杆调节带动农民科学用水,节约用水;加大宣传力度,使资源水利意识深入人心,让科学用水、节约用水成为自觉;加快成立用水合作组织,让水合作组织切实发挥引领作用;水行政主管部门应积极理顺用水管理体制,引导转变灌溉管理方式■
(作者单位:1.宝应县安宜水务站2258992.宝应县水务局225800)
(专栏编辑:江博君)