农业灌溉典型区用水量监测和统计方法探索与实践

孙世霞 陈 沭 盛茂刚

一、前言

从2012年至今，青岛市被水利部水文局确定为全国用水总量监测工作试点市，通过精心部署、科学谋划，青岛市水文局建成了“四级建制（市水文局—县水文局—镇水文服务中心—村水管员）、三级双管双财（市—县—镇）、基层水文服务体系和管理体系；在监测方法上敢于突破，进一步提升集中供水实测监测率，乡镇集中供水实行巡查抄表员制度，监测资料实行逐级汇交、分级审核，探索出一条用水总量监测的新路子。农业灌溉用水量是用水总量的重要组成部分，青岛市农业灌溉水量约占全市总用水量的40%，由于农业灌溉取水分散、水源成分复杂，且绝大部分没有水量计量设施，目前仍然是用水总量监测的难点和薄弱环节。可以说，准确监测农业灌溉用水量是全面做好用水总量监测工作的关键。为此，2015年青岛市水文局在胶州开展农业灌溉用水量监测试点工作，采用“典型村”和“典型户”相结合的方式，着力解决非充分灌溉条件下的次灌溉定额、灌溉面积和灌溉次数的确定问题，配合严格的监管制度和监测方法，探索农业灌溉用水量监测切实可行的路径和方法，切实解决全市农业灌溉用水量监测不实、不准的问题，进一步夯实用水总量数据的准确性和科学性，提升水文服务社会和政府的能力，为全国用水总量监测提供试点经验。

二、典型村、典型地块选取和测量

根据往年农业灌溉用水量监测的经验，农业灌溉用水定额和实际灌溉面积是用水总量监测的两要素，二者缺一不可。本次典型试点工作分两步同时进行：典型村试点和典型地块试点。其中典型村试点的目的在于探索以村为单位如何准确直观地获取实际灌溉面积，有效解决农业灌溉用水户“浇不浇、浇几遍、浇多少”的数据统计的任意性，为精确测算实际灌溉面积提供借鉴。典型地块试点的目的在于探索以地块为单位，更加准确地获取不同土壤类型、作物种类所需的灌溉水量，为精确测算不同土壤类型的灌溉定额提供借鉴。

1.选取试点典型村

在如何精确掌握实际灌溉面积上，经分析认为，实际监测的范围不宜过大，太小又没有代表性和可推广性，应以一个村为单位较为适宜。经现场查勘，确定农业灌溉水源、土壤类型、种植作物等类型相对丰富且均具有典型代表性的胶州市铺集镇东皇姑庵村为此次试点工作的“典型村”。东皇姑庵村位于胶州市铺集镇中南部，镇驻地以南3km，位于胶河上游的西岸，是一个典型的以农业为主的村庄。全村目前共有280户，1200人，耕地面积1500亩，主要是种植粮食作物和蔬菜，主要作物类型为小麦、玉米、土豆和花生。全村土地土壤分为棕壤土、潮土和砂姜黑土三种类型，涵盖胶州市95.56%的土壤类型，其中胶河以南的地块属于砂姜黑土，村东沿河区域属于潮土，村西丘陵地带属于棕壤土。

表1 典型村主要农灌取水口表

表2 典型村各地块土地面积测量结果表（部分）

表3 典型地块基本情况表

表4 农业灌溉典型区用水量台账表

表5 实测水泵流量校核表

表6 典型地块灌溉水量统计表

全村的农业灌溉水源以地表水为主，地表水源主要为村东侧的胶河，其中村西南侧有小农水项目建设的集中灌溉设施，通过提水泵站和输水低压管道铺设到各个地块，各户通过刷卡缴费的方式买水灌溉，灌溉水量都有固定的流量计计量。东皇姑庵的取水水源比较单一，形式较统一，取水地点相对固定便于控制，宜采用水源控制法控制典型村的实际灌溉情况，表1为典型村主要农业灌溉取水口情况表。

为了更精确地掌握典型村及典型地块的灌溉情况，委托专业测绘公司对典型村的农业种植用地进行详细的平面测量，确定每块地块的边界、面积和所属农户，并将各地块的面积、户主和作物类型绘制成矢量图，导入GIS地图。表2为部分地块面积测量结果表。

2.选取试点典型地块

为充分体现典型地块的代表性，以作物和土壤类型来进行分类，作物分为小麦/玉米、花生、蔬菜三大类，土壤按照棕壤、潮土、砂姜黑土分为三项，据此共分为9个典型地块。分别为：棕壤土地，种植小麦/玉米、花生、土豆的3个地块；潮土地，种植小麦/玉米、花生、土豆的3个地块；砂姜黑土地，种植小麦/玉米、花生、土豆的3个地块。详细摸清典型地块的面积、灌溉所用水源类型、主要灌溉方式、所使用的灌溉器具等基本情况。表3为典型地块基本情况表。

三、农业灌溉用水量监测和统计

1.农业灌溉用水量统计、上报方法

农业灌溉典型村设立专门的监测机构和办公场所，设立一名负责人和一名水管员，负责典型村和典型地块的监测和数据上报工作，工作任务由水文局直接管理安排，同时接受镇水文服务中心的监督管理。典型村所有用水户在每次灌溉前需向所负责的水管员上报，对每次灌溉的抽水时间、出水量、灌溉面积、取水水源等进行记录，灌溉完成后由民户、水管员现场填写灌溉情况调查表并签字，村负责人每月将每户灌溉情况按照设计好的表格填写后上报，并要求水管员每天至少巡查两次灌溉情况。表4为典型村内农业灌溉典型区用水量台账表。

2.实际监测数据的获取

根据所选村地块分布特点和所属民户灌溉设备情况，由水文局组织现场试验，利用流量计量设备准确测试每处典型地块灌溉所用设备单位时间内固定距离的取水量，作为水管员监测计算灌溉水量的基础依据。在此基础上，根据水管员现场监测的灌溉历时，得出每亩次灌溉水量。表5为各种型号的喷灌机实测水泵流量校核表。从表5可以看出，水泵测定的流量除了与时间有关外，还与出水口与水泵的距离有关，距离越远，出水量越小。根据每个地块的面积、地块所用设备情况和灌溉历时，计算出每亩次灌溉水量。

四、监测结果

对典型村监测、统计上报的原始数据进行分析，汇总计算典型村逐月、每季度和全年实际灌溉面积和灌溉水量。由于农业灌溉典型区的设置和准备工作开展历经了近6个月时间，典型村和典型地块农业灌溉用水量的监测从2015年7月1日开始，获取了从7月1日至今的典型村和典型地块用水量数据。2015年青岛市降水量很少，采用距典型村仅1000米左右的红旗水文站资料，7月1日～12月1日累计降水量仅为162.8mm，由于当地没有地下水，干旱导致典型村灌溉水源明显不足，平塘干涸，导致下半年灌溉用水量少，2015年7月1日至今典型村农业灌溉用水量为7876 m3，其中玉米灌溉水量3925.2 m3，土豆灌溉水量 3575.2 m3，花生灌溉水量为375.6 m3。对典型地块统计上报的原始数据进行分析，典型地块灌溉水量统计情况见表6。

五、结论

青岛市作为全国用水总量监测试点市，农业灌溉用水量监测试点工作的开展着重于摸清实际灌溉面积和核实对比次灌溉定额这两个难点问题，从而切实解决农业灌溉用水量监测不实、不准的问题，为全国农业用水总量监测提供试点经验。

（1）充分调研夯实了试点工作的基础。做好前期信息的收集与筛选，摸清试点区基本情况，有效地保证了试点监测数据的代表性与科学性。

（2）科学监管为试点工作提供了保障。实行双人负责、双重管理、双向监督的工作体制。通过日登记、旬抽查、月巡查等方法，结合实际调查、现场监督和年终考核，严把数据质量关，确保数据准确可靠。

（3）此次农业灌溉试点，还建立了胶州市灌溉试点监测信息系统，显著提升用水总量监测数据的时效性、可靠性和完整性。为进一步推进农业灌溉用水的科学分析，智慧农业发展和农田灌溉现代化，积累了科学数据