朔州市农田灌溉水有效利用系数测算

张峰桦

（朔州市水工程移民事务中心，山西 朔州 036002）

农田灌溉水利用系数是农业水利表征灌溉用水效率的重要技术参数，是水资源管理领域“三条红线”控制目标评价的关键指标之一。为科学评价朔州市域节水灌溉发展成效与节水潜力，水利部门连续多年跟踪测算，分析当地灌溉水利用系数，分析成果为各级部门制定有关政策提供了重要技术依据。

1 朔州市农田灌溉及用水情况

1.1 朔州市农田灌溉基本情况

朔州市是粮食自求平衡市，也是山西省水土流失严重、农业生态环境脆弱的地区之一。近年来，朔州市各级政府从市情出发，积极转变传统的农业灌溉管理模式和理念，大力实施农田水利建设，启动灌区节水改造项目，全力扩大灌溉面积，为促进农村经济发展和农民脱贫致富提供坚实的水支撑。

据统计，目前朔州市现有各农业灌溉工程5461处，有效灌溉面积15.63万hm2，如表1所示。其中：大型灌区1处，即桑干河灌区，有效灌溉面积1.79万hm2，占全市有效灌溉面积11.48%；全市中型灌区13处，有效灌溉面积3.75万hm2，占比23.97%；小型水利工程166处，有效灌溉面积1.21万hm2，占比7.72%。纯井灌区5281处，有效灌溉面积8.88万hm2，占比56.83%。按灌溉面积排序依次为纯井灌区＞中型灌区＞小型灌区＞大型灌区。

表1 2019年全市不同规模与类型灌区灌溉面积统计表

1.2 全市2019年实际灌溉情况

据统计，2019年全市不同规模与类型灌区实灌面积14.27万hm2，占有效灌溉面积91.33%，灌溉用水总量为3.33亿m3。其中：大型灌区实灌面积占全市实灌面积的9.94%，灌溉用水量占全市用水总量的16.29%。中型灌区实灌面积占比21.13%，灌溉用水量占比16.51%。小型灌区实灌面积占比8.14%，灌溉用水量占比11.84%。纯井灌区占比60.79%，灌溉用水量占比55.36%。由此可知，全市灌溉保证率较高，农业生产灌溉以纯井灌区、中型灌区占比较高，两者达到灌溉面积和用水量的80%。

1.3 全市节水灌溉工程建设情况

截至2019年，全市节水灌溉面积8.4万hm2，占有效灌溉面积的53.75%。其中：渠道防渗面积3.46万hm2，占节水灌溉面积的41.14%；低压管灌面积3.48万hm2，占比41.42%；喷灌面积0.81万hm2，占比9.64%；微灌面积0.66万hm2，占比7.8%。因此，农业节水技术应用以渠道防渗和低压管灌为主，农田灌溉条件的改善为农业可持续发展创造了有利条件。

2 测算分析方法及过程

灌溉水有效利用系数，与当地自然禀赋、灌区工程状况、工程建管水平、先进灌水技术普及程度等因素有关。根据《全国灌溉水有效利用系数测算分析技术指导细则》有关规定，测算过程主要包括不同规模和类型样点灌区选择与代表性分析、样点灌区和市域农田灌溉水有效利用系数测算分析[1]。

2.1 样点灌区选择和代表性分析

通过对朔州市现有灌区进行全面调研，综合分析目前灌区的灌溉规模、工程设施完好情况、供用水状况等，选定四种类型样点灌区，分别代表大型、中型、小型灌区和纯井灌区，实现市域农田灌溉水有效利用系数测算网络的构建[1]。

按照《指导细则》要求，2019年测算时朔州市选择样点灌区37个，其中：大型灌区1个，中型灌区11个，小型灌区10个，纯井灌区15个。具体代表性分析表现为：大型样点灌区占比100%。中型样点灌区占比84.62%，样点有效灌溉面积占全市的90.46%；小型样点灌区占同类灌区总数6%，有效灌溉面积占全市同类灌区的23.05%；纯井样点灌区根据土渠、渠道防渗、低压管道、喷灌、微灌5种不同灌溉工程形式分类，同一种灌溉工程形式选择3个样点灌区，且在市级区域范围内分布均匀。

2.2 样点灌区灌溉水有效利用系数测算分析

测算分析过程主要是收集样点灌区资料，选择典型地块，测算典型地块亩年平均净灌溉用水量，以扩展至计算样点灌区净灌溉用水量、相应农田灌溉水有效利用系数[1]。

典型地块选择时，主要考虑种植作物、田间灌溉方式、主要畦田规格、田面工程平整、土壤类型、灌溉制度等方面的代表性。典型田块净灌溉用水量的测定方法，采用直接量测法、调查分析法和观测分析法。样点灌区灌溉水有效利用系数测算方法，根据各样点灌区的毛灌溉用水总量和净灌溉用水总量[1]，以首尾测算分析法，计算得出各样点灌区的现状灌溉水利用系数。此外，还需从基础数据真实可靠、样本灌区测算系数年际间变化方面，进行样点灌区分析成果合理性、可靠性论证。

2.3 市级灌溉水有效利用系数测算分析

通过以上测算方法，对不同类型灌区的灌溉用水量进行加权平均，可得市域农田灌溉水有效利用系数[1]。计算公式为：

式中：W市大、W市中、W市小、W市井——分别为市域大型、中型、小型灌区、纯井灌区的毛灌溉用水量，万m3；

η市大、η市中、η市小、η市井——分别为市域大型、中型、小型灌区和纯井灌区的农田灌溉用水有效利用系数。

3 结果分析

3.1 降雨代表性分析

主要从年降雨数量与年内分布情况，分析降雨对灌溉水利用系数的影响[2]，2019年全市平均降水量为358.8mm，与多年平均降水量364mm相比，属平水年。经分析认为，由于降水量较上一年度减少幅度较小，降水因素对全市灌溉水有效利用系数影响因素较弱。

3.2 朔州市农田灌溉水利用率测算成果

经计算，不同规模与水源类型灌区灌溉水有效利用系数如表2所示。可得到2019年朔州市农田灌溉水有效利用系数为0.537。

表2 2019年不同规模类型灌区系数比较表

由表2可知：全市不同规模和类型的灌区工程2019年农田灌溉水系数从高到低的顺序依次为纯井灌区＞中型灌区＞小型灌区＞大型灌区，且纯井灌区微管＞喷灌＞低压管道＞渠道防渗＞土渠。上述指标分布情况基本和一般规律相符。唯一例外的是中型灌区农田灌溉水利用系数略高于小型灌区。究其原因，由于朔州市小型水利工程数量众多，相比中型水利灌区，在组织管理、工程建设和节水改造投入等方面较弱。

3.3 全市灌溉水有效利用系数合理性分析

经分析，此次测算方法科学、合理，基础数据来源于实际观测，对2014—2019年测算结果进行分析，如表3。

表3 朔州市2014-2019年灌溉水有效利用系数

由表3可知：全市灌溉水有效利用系数从2014—2019年，六年间增长0.013，年均增长率0.41%，其中2017年灌溉水有效利用系数偏低，是因为从2017年开始全市增加了灌区渠首计量设施，较之往年调查估算的样点灌区毛灌溉用水量测量方式有变化，较2016年有细微回落，但总体仍呈现增长态势。

4 结语

从近年来朔州市农田灌溉水有效利用系数变化趋势来看，主要得益于全市相继开展浑河灌区、恢河灌区和南高灌灌区等节水配套技术改造，启动右玉县牧区节水配套等农田水利工程建设，改善灌溉面积1.34万hm2，反映出农田水利基础设施建设对农业用水效率的提高效果明显。

此次测算结论与全省基本相符，基本反映出朔州农田灌溉建设管理水平，进一步指出今后农田水利建设的方向，即大中型灌区提档升级技术改造，小型灌区加强工程管理，纯井灌区提高节水配套水平。

农田灌溉水利用系数测算工作是长期工作，建议上级部门给予财政支持，固定相应测算经费。此外，仍需进一步完善和改进测算网络系统，开发相应测算结果统计、分析功能，提高操作系统的友好性。