凤台县灌溉水有效利用系数测算分析研究

（安徽省·水利部淮河水利委员会水利科学研究院 合肥 230088 淮河水利委员会 蚌埠 233001）

1 研究区概况

安徽省凤台县地处淮南西部，淮河中游沿岸，面积1100km2，辖16个乡镇1个经济开发区，73万人口。耕地面积461km2，主要种植作物为水稻。至2019年底，全县设计灌溉面积、有效灌溉面积分别为66.05、60.1万亩，其中大型提水灌区为永幸河灌区，设计灌溉面积、有效灌溉面积分别为55、50万亩；中型提水灌区为岳张集、新集灌区灌区，设计灌溉面积分别为5.1、5.5万亩，有效灌溉面积分别为4.7、5.0万亩；100亩以上小型自流灌区为龙茅灌区，设计灌溉面积、有效灌溉面积分别为0.45、0.4万亩。

2 测算步骤与方法

2.1 样点灌区及典型田块的选择

依据2016年《全国农田灌溉水有效利用系数测算分析技术指导细则》《安徽省农田灌溉水有效利用系数测算实施方案》要求，选取大型提水灌区1处，中型提水灌区2处，小型自流引水灌区1处作为样点灌区，覆盖率达100%。选取36块典型田块。

2.2 测算方法

2.2.1 样点灌区系数测算

根据《全国灌溉水有效利用系数测算分析技术指导细则》中的“首尾测算分析法”进行计算，样点灌区净灌溉用水总量除以样点灌区毛灌溉用水总量，计算公式如下：

式中：ηw—灌溉水利用系数；Wj—净灌溉用水总量，m3；Wa—毛灌溉用水总量，m3。

（1）典型田块某次的亩均净灌溉用水量

参考《安徽省农田灌溉水有效利用系数测算实施方案》，对比分析“直接测量法”“观测分析法”计算的典型田块某次的亩均净灌溉用水量，选取适用值。

①直接测量法

淹水灌溉：分别测量记录典型田块第i次灌溉灌前、灌后24h的田面水深，计算公式如下：

式中：w田净i—典型田块第i次灌溉的亩均净灌溉用水量，m3/亩；h1、h2—某次灌水前、灌水24h后典型田块田面水深，mm。

湿润灌溉：分别测量记录典型田块第i次灌溉灌前、灌后24h的田间土壤计划湿润层土壤含水率，计算公式如下：

式中：w田净i含义同上；H—典型田块在灌水期的土壤计划湿润层深度（0～10、10～20、20～30、30～40cm），mm；γ—所测土壤干容重，g/cm3；γ水—水的容重，一般可取1，g/cm3；θg1、θg2—第i次灌水前、灌水24h 后典型田块计划湿润层内土壤质量含水率，%。

水稻育秧期内的亩均净灌溉用水量按秧田与本田的面积比例折算到水稻年内生育期亩均净灌溉用水量。累加作物各次灌溉的亩均净灌溉用水量得到其年亩均净灌溉用水量，计算公式为：

式中：w田净—某作物年亩均净灌溉用水量，m3/亩；n —该作物年内灌水次数，次。

②观测分析法

考虑到凤台县作物种植情况，本文只介绍对水稻灌区净灌溉用水量的观测分析方法。水稻的净灌溉需水量分为蒸发蒸腾量、泡田水量、渗漏水量。其净灌溉定额计算式为：

式中：Mi—水稻净灌溉定额，mm；ETc—水稻的作物需水量，mm；Pe—有效降雨量（水稻全生育期内），mm；Fd—水稻全生育期渗漏量，mm；Mo—插秧前的泡田定额，mm；Ge—地下水利用量（水稻全生育期内），mm。

（2）样点灌区净灌溉用水总量

Wj累加各样点灌区内各种作物的亩均净灌溉用水量与其灌溉面积的乘积。

（3）样点灌区毛灌溉用水总量

Wa通过实际计量确定。

2.2.2 各区域灌区系数计算

凤台县范围内大型灌区、小型灌区均选为样点灌区，本文只介绍中型灌区系数计算方法：采用算术平均法分别计算3个档次（1～5万亩、5～15万亩、15～30万亩）中型样点灌区灌溉水有效利用系数，然后与对应档次中型灌区毛灌溉用水总量进行加权平均，计算公式如下：

式中：η中—中型灌区农田灌溉水有效利用系数；η1-5、η5-15、η15-30—分别为1～5、5～15、15～30万亩灌区农田灌溉水有效利用系数；W毛1-5、W毛5-15、W毛15-30—分别为1～5、5～15、15～30万亩灌区的年毛灌溉用水总量，万m3。

2.2.3 县区系数计算

通过上述方法计算出各个规模灌区的灌溉水有效利用系数与其年毛灌溉用水总量进行加权平均得县级农田灌溉水有效利用系数，计算公式为：

表1 凤台县2017—2019年各类型灌区灌溉水利用系数表

表2 凤台县2017—2019年灌溉水利用系数表

图1 凤台县2017—2019年各类型灌区灌溉水利用系数趋势图

式中：ηw大型、ηw中型、ηw小型—分别为区域大、中、小型灌区的农田灌溉水有效利用系数。Wa大型、Wa中型、Wa小型分别为大、中、小型灌区的年毛灌溉用水总量，万m3。

3 结果与分析

本文直接量测法所用数据来源：按《全国灌溉水有效利用系数测算分析技术指导细则》《安徽省农田灌溉水有效利用系数测算实施方案》要求对实测工作人员进行现场培训，并在后期进行技术指导，实测数据真实可靠；观测分析法所用实测逐日气象资料由凤台县水利局提供，数据来源真实可靠。结合实测与观测分析计算，凤台县2017—2019年度各类型灌区系数测算结果见表1、图1，凤台县2017—2019年度系数测算结果见表2。

由表1及图1可知，凤台县各类型灌区农田灌溉水有效利用系数在2017—2019年均呈递增趋势，在明显可看出各类型灌区递增趋势小型灌区＞中型灌区＞大型灌区，在年际间，其大小也是小型＞中型＞大型，说明对灌溉水的利用的效率也是小型灌区＞中型灌区＞大型灌区，同时也说明灌区改造工程的实施和水资源管理的日渐规范对小型灌区的影响最大、中型灌区其次、大型灌区相对小一些。

凤台县农田灌溉水有效利用系数在2017—2019年亦呈递增趋势，2018年较2017年提升了0.36%、2019年较2018年提升了0.53%，增幅逐年在增加，说明凤台县实施的灌区改造、维护工程以及水资源管理的严格执行对凤台县农田灌溉水的利用效率有很大的提升。

4 结论

（1）本文测算方法严格按《全国灌溉水有效利用系数测算分析技术指导细则》《安徽省农田灌溉水有效利用系数测算实施方案》的要求，测算方法合理。

（2）分析测算数据来源真实可靠，计算结果能较好地反应凤台县各年度灌溉水的利用效率。虽然全县已经建设了高效节水灌溉工程，但经过实地考察，其灌溉时基本没有按照节水灌溉制度进行灌溉，其灌溉管理并不完善，因此，高效节水板块没有纳入此次分析计算。

（3）从2017—2019年，凤台县灌溉水有效利用系数从0.561 提升到0.566，提升了0.89%。尽管全县系数呈增长趋势，但总体来说，凤台县的农田灌溉水有效利用系数较低，还有很大的提升空间■