浅析东阳市灌溉回归水的利用

2017-08-23许新宏黄圣辉

浙江水利科技 2017年4期

许新宏，姚丽，黄圣辉

（1.东阳农村水利站，浙江东阳 3 2 2 1 0 0；2.浙江大学生物系统工程与食品科学学院，浙江杭州 31005 8；3.杭州宇川水利水电工程咨询有限公司，浙江杭州 3 3 0 1 0 0）

浅析东阳市灌溉回归水的利用

许新宏1，姚丽2，黄圣辉3

回归水的利用一方面可以提高农田灌溉水有效利用效率，另一方面可以减少农业用水，减轻灌区引水压力。通过对2012 — 2015年东阳市农业灌溉用水分析，发现8% ～ 10%的灌区毛用水量来源于回归水的重复利用。针对东阳灌区工程普遍存在建设久远、用水隐患较大、管理设施不够配套等一系列问题，利用水量丰富的回归水进行灌溉，提高灌区节水效益且增强灌区良性水循环的生态效益。

回归水；现状；效益；东阳市

1 问题的提出

回归水是指在农田灌溉中，流经渠系和田间的地表水流和地下水渗流回到下游沟渠或河道中的灌溉余水，一般按出流方式的不同，分为地表水回归和地下水回归2类[1]，利用回归水进行农田灌溉，可以优化水资源配置，调节水量，降低灌溉成本，在一定程度上提高灌溉水有效利用系数，实现节水灌溉。本文对东阳市的回归水利用现状进行调查分析，发现回归水利用率在8% ～ 10%，可以充分开发进行灌溉，既能减轻灌区水利工程的工作压力，也能为东阳市的今后的节水改造和生态灌区的建设提供理论支持与建议。

2 东阳市灌溉回归水利用现状

回顾东阳市改革开放以来的水利建设，东阳市已经基本完成大中型灌区骨干渠系的改造工程等多项重点水利工程的建设和管理，农田水利现状存在的问题主要为以山塘为主的小型水源存在病险隐患；面广量大的小型灌区、灌溉片的资金投入不足，破损严重；高效节水农业发展较慢。全市小型农田水利工程灌区渠系大都是在20世纪七八十年代完成的，存在着建设标准低、工程不配套、老化破损严重，完好程度仅为45%，且大部分末级渠系因资金问题并没有进行过防渗衬砌，小型农田水利建设年久失修，损害严重，排灌能力削弱，生产能力下降，渠系水利用系数仅为0.35，经常造成上游漫大水，下游无水可灌的局面，还有一小部分堰塘淤塞，沟渠堵塞，给农业生产带来了不利影响。

面对如此严峻的问题，东阳市自“十五计划”开始坚持开展节水改造项目，加大改革力度，特别是横锦水库、南江水库等大中型水库灌区的渠系改造工程，据统计东阳市2005 — 2008年东阳市灌区渠系改造工程建设总投资8 951万元，年新增粮食生产能力315.0万kg，年新增经济作物产值387万元。为进一步提升灌区的市场竞争力，提高农业综合生产能力，农业灌区的发展将不仅仅屈于农业灌溉，应该迈向高效、生态的新高度，这也是2011年以后，国家对灌区发展所提出的新的发展目标。经过多年的实践探索，发现在灌区中一次灌溉后会产生一部分回归水量可用于下次灌溉，此类水的利用对控制灌区引水量，保障水资源合理利用具有一定的促进作用[2-3]。

灌区实际外引水量进入灌区后，主要通过3类途径损耗：一部分直接灌溉农田用于作物耗水（即W1，记为灌区作物计算耗水量），其数值等于灌溉实际外引水量W与渠系水利用系数、田间水利用系数的乘积；一部分滞留在渠沟系统和地下含水层中形成回归水[4-6]；还有一部分在渠沟系统的直接损失。因此，扣除渠系损失和田间损失后，灌区实际外引水量W与灌区作物计算耗水量W1之差则为广义上的回归水量。回归水进入沟道系统会有一定量的损失，根据实践经验，取其损失率为15%，最终得到有效回归水量R，具体见式（1）～（2）。

为了充分评价回归水的灌溉实效，利用灌区回归水灌溉利用系数f的大小进行衡量。当作物用水量即作物生长发育周期的所需水量，扣除有效降雨量后，则为灌区作物实际耗水量W2，它包括灌区实际外引水量和回归水灌溉利用水量的作物总耗水量。因此，可认为灌区作物实际耗水量W2与灌区作物计算耗水量W1两者差值为灌溉回归水的实际净灌溉利用量，除以渠系水有效利用系数、田间水利用系数，可推算出回归水实际灌溉利用量R0，见式（3）；灌区回归水灌溉利用系数f为水量（R0）与灌区实际外引水量（W）的比值，它反映了灌溉引水量转化为回归水的概率。

式中：W为灌区实际外引水量，m³；W1为灌区作物计算耗水量（不包括利用回归水灌溉的作物耗水量），m³； W2为灌区作物实际耗水量，m³；θ为渠系水量损失率，一般取10% ～ 20%；η渠系为渠系水利用系数；η田间为田间水利用系数；R为有效回归水量，m³；R0为回归水实际灌溉利用量，m³；f 为灌区回归水灌溉利用系数。

根据式（1）～（4），其中灌区实际外引水量W、灌区作物实际耗水量W2、渠系和田间灌溉水有效利用系数等基础数据来源于历年《水资源公报》《灌溉水利用效率的理论方法与应用》等材料[7-8]，最终计算结果表明：东阳市的灌区有效回归水量R达到引水总量的37%，充分说明回归水的发生几率较大，如果不加以利用，则会造成灌区大量的水流失浪费；此外，东阳市的回归水利用率最高可超过10%，占据着灌溉用水的重要地位。2012 — 2015年东阳市回归水量计算成果见表1。

表1 2012—2015年东阳市回归水量计算成果表

分析东阳市回归水利用现状发现，回归水的实际净灌溉利用量，它较为真实的反映了回归水在灌区中所承担的灌溉任务，在作物需水量中能发挥超过10%的作用力。在考虑了日常的损耗后，东阳市的回归水实际净灌溉利用量占有效回归水量的比例仅为25%左右，开发潜力巨大，对于干旱期或需水淡期，这部分水量可以直接代替渠首引水，满足灌区用水需求。

3 灌溉回归水效益分析

回归水作为灌区可供水量的来源之一，且在东阳市的水资源调查中，其所占比例不小，它的利用是东阳高效节水农业项目中的重要举措之一，它为灌区未来的发展产生了良好的效益。

（1）改善了灌区的农业用水条件。利用回归水进行灌溉提高了渠道输水能力和效率，改善灌区农业基础条件，一定程度上消除了制约灌区农业综合开发中低产田改造以及两区农业建设的“瓶颈”，为灌区产业结构调整，发展效益农业，实现农业现代化和粮食增产、农民增收都创造了良好的环境。

（2）提高了灌区生产能力。随着农业基础条件的改善，粮食会增产，蔬菜、果林等经济作物的种植面积会有所调整，品质会有所提高。以东阳市南江灌区为例，通过对灌区回归水的利用等节水改造措施实施后，灌区恢复和改善灌溉面积合计粮食增产448.0万kg，油料增产13.5万kg，其它经济作物增收458万元，灌区因水利设施改善增收效益335万元。此外灌区每年可以节约农业用水量667万m3，部分节约水量可转移工业和生活用水，转移水量按300万m3，每0.10元/m3计，可产生供水效益30万元。

（3）取得良好的社会效益与生态环境效益。农业是社会发展的基础，水利是农业的命脉。回归水的利用可以为灌区农业综合开发中低产田改造提供水源保证,能明显改善灌区的水利条件，夯实农业基础。改善了灌区灌溉条件，可以有效的避免因缺水问题引发的纠纷，改善了上下游、村与村之间、农户与农户之间的关系，有利于社会的安定团结，社会效益明显，构建和谐社会。

此外，回归水灌溉作为节水改造的内容之一，亦可以以渠道为纽带，带动渠道两边的绿化。对穿村过镇地段，将原有老化、坍塌，有的已垃圾成堆的渠道，进行治理，结合水土保持措施，渠道两边绿化，灌区的生态环境将有所改善。

4 结语

东阳市的农田水利工程建设标准低，存在着诸多用水隐患，导致灌区的用水效率较低，因此减少灌区水资源浪费，增强水资源循环利用效率，是解决东阳农田水利现状问题的主要目标，东阳市的回归水作为灌溉余水，从水质、水量上都能够满足基本的灌溉需求，减少灌区外来引水水量，改善了农业用水环境；同时，回归水富含有机质，对作物的生长发育提供有利条件，提高农产品生产力；改善了总体的灌溉用水结构，对构建生态型灌区，建设和谐社会提供了良好的水利保障。

[1] 崔远来，张新．稻田回归水模拟及其评价[J]．灌溉排水学报，2005(5)：1 - 4．

[2] 陈聆东，张晓燕．宁夏灌溉回归水再利用评价[J]．宁夏农林科技，2000(1)：34 - 36．

[3] 聂杰．太湖平原水田区灌溉回归水分析[J]．农田水利与小水电，1992(2)：2 - 5．

[4] 隋雪萍，卢振兰．灌溉回归水对水体环境质量影响及对策研究[J]．长春理工大学学报(自然科学版)，2011(2)：157 - 160．

[5] 王明清，陈茂良．外江灌区灌溉回归水利用[J]．四川水利，2000(5)：33 - 35．

[6]彭世彰，程胜等．劣质水安全利用研究综述[J]．水资源保护，2014(4)：1 - 6．

[7] 秦绪华．提高灌溉水利用系数探讨[J]．水利科技，2013(8)：151．

[8] 贾效亮．灌溉回归水的利用与效率分析[J]．节水灌溉，2006(6)：15 - 16．

（责任编辑姚小槐）

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