2018年鹤壁市灌溉水有效利用系数成果分析

李爽

摘 要：灌溉水有效利用系数是指在一段时间内作物有效利用的灌溉水量与流入渠道系统的总水量的比值。它是衡量灌区水利用效率的综合体现，是衡量灌区复杂程度、渠系工程合理程度、渠系长度和硬化程度的综合体现，也是鹤壁市编制用水计划、合理分配水量的重要依据。基于河南省鹤壁市节水灌溉现状，本文对鹤壁市灌溉水有效利用系数进行测算分析，旨在为鹤壁市“三条红线考核”以及农业水资源利用提供依据。

关键词：灌溉水有效利用系数;灌区;测算

中图分类号：S274文献标识码：A文章编号：1003-5168（2020）23-0091-04

Abstract： The effective utilization coefficient of irrigation water refers to the ratio of the amount of irrigation water effectively used by crops to the total amount of water flowing into the channel system over a period of time. It is a comprehensive manifestation of measuring the water use efficiency of the irrigation area， and is a comprehensive manifestation of measuring the complexity of the irrigation area， the reasonable degree of the canal system engineering， the length of the canal system and the degree of hardening， and is also an important basis for Hebi City to compile water plans and distribute water reasonably. Based on the current status of water-saving irrigation in Hebi City， Henan Province， this paper made a calculation and analysis of the effective utilization coefficient of irrigation water in Hebi City， which aimed to provide a basis for the "three red lines assessment" and agricultural water resources utilization in Hebi City.

Keywords： effective utilization coefficient of irrigation water;irrigation area;measurement

鹤壁市水资源匮乏，供需矛盾突出，水资源利用效率低下，其中农业灌溉用水占总用水量的56%以上，提高农业灌溉用水效率，是当前面临最紧迫的任务。本次灌溉水利用系数测算可以评估农业灌溉用水效率，为合理分配用水、节约农业灌溉用水提供充分的依据。目前，鹤壁市农灌大部分还是粗放式漫灌，用水效率低下，因此，采用节水灌溉是提高用水效率的关键。

1 区域概况

鹤壁市位于豫北地区，全市行政区划面積为2 182 km2。地处太行山脉向华北平原过渡地带，属于暖温带半湿润型季风气候，多年平均降水量为572.83 mm。鹤壁市分属海河流域、黄河流域，全市海河流域占总面积的96%，黄河流域占总面积的4%。全市境内共有13条主要河流，其中，流域面积超过1 000 km2的河流有3条（淇河、卫河、共产主义渠），3条河流境内总长为203.7 km。

2018年全市有效灌溉面积88 713.33 hm2，实灌面积为75 433.33 hm2。鹤壁市主要农作物和经济作物是小麦、玉米、棉花和油料等。鹤壁市不同规模与类型的灌区共有25 461个，其中中型灌区共有6个，有效灌溉面积为10 713.33 hm2，占全市有效灌溉面积的12.55%;小型灌区共有66个，有效灌溉面积为10 200 hm2，占全市有效灌溉面积的11.5%;纯井灌区共有25 389个，有效灌溉面积为67 380 hm2，占全市有效灌溉面积的75.95%。

2 测算方法

2.1 技术路线

鹤壁市灌溉水有效利用系数测算分析采用跟踪、实地数据测量和收集调查鉴别分析相结合，点与面相结合，以点代面，全局与局部分析评价相结合的方式。在对灌区综合测量分析的基础上，通过各县区汇总资料，对鹤壁市各灌区大小、不同类型进行汇总分析归类。水量方面，通过对实测渠道流量、机井表流量推算进行汇总。实灌面积方面，通过实地调查分析与各县市水利局上报相结合进行统计。通过分析灌区有关资料，选择样点灌区，再从样点灌区中选择典型田块。通过首尾测算法测算样点灌区灌溉水有效利用系数。在样点灌区测算的基础上，计算鹤壁市不同规模、不同类型灌区的灌溉水利用系数。下面以鹤壁市各类型灌区灌溉水利用系数为基础，推算鹤壁市灌溉水利用系数。

2.2 样点灌区的选取

鹤壁市灌溉面积相对较小，没有大型灌区。依据《全国农田灌溉水有效利用系数测算分析技术指导细则》[1]和《河南省灌溉水有效利用系数测算实施方案》，考虑到鹤壁市地形地貌、水源类型以及灌区基本情况等因素，本次测算共选择样点灌区21个，包括4个中型灌区，5个小型灌区（其中自流灌区7个、提水灌区2个），12个纯井灌区（其中土渠灌溉样点灌区2个、渠道防渗灌溉样点灌区1个、低压管道灌溉样点灌区3个、喷灌灌溉样点灌区4个、微灌灌溉样点灌区2个）。样点灌区的有效灌溉面积为11 613.13 hm2，占全市灌区有效灌溉面积的13.09%。详细内容如表1所示。

2.3 典型田块的选取

样点灌区典型田块是用来计算典型灌区净灌溉用水量的代表田块，选择具有代表性且合理的典型田块，这对灌区灌溉水有效利用系数的计算会有非常大的影响[2-3]。依据《全国农田灌溉水有效利用系数测算分析技术指导细则》，典型田块的选取不仅要保证田块形状规则、边界清晰、面积适中，还要考虑田块作物类型、田块大小、灌水方式等代表性[1]。除了上述要求之外，还要考虑实际农户情况和机井流量计量方便程度。本次测算中，鹤壁市按照种植结构、代表性、进水口、形状边界等要求选择典型田块68个，其中最大面积的为3 066.66 m2，最小面积的为466.66 m2。

3 灌溉水利用系数的计算方法

3.1 典型田块净用水量的计算方法

本次测算采用直接测量法，观测典型田块内不同作物年内相应生育期内计划湿润层的土壤质量含水率或体积含水率（或田间水层变化），依据公式来推算不同作物年亩（667 m2）均净灌溉用水量。鹤壁市种植的作物大部分为旱作物。旱作物典型田块亩均净灌溉用水量计算方法如下：

4 测算成果和合理性分析

4.1 不同规模及类型测算成果分析

以样点灌区测算结果为基础，选择合适的点面转化方法，逐级推算分析计算不同规模与类型灌区及鹤壁全市的农田灌溉水有效利用系数，计算结果如下：中型灌区为0.551，小型灌区为0.586，纯井灌区为0.736，全市灌溉水有效利用系数为0.691。详细测算成果如图1和表2所示。其中，中型灌区具体情况如表3所示，纯井灌区具体情况如表4所示。

由图1得出，2018年度中型灌区（0.551）<小型灌区（0.586）<纯井灌区（0.736），测算结果基本符合大中小型灌区灌溉水利用系数的一般规律。本次测算与张玉顺等[5]利用首尾测算法来对河南省农田灌溉水利用系数进行测算的结果相似，规律均为纯井灌区、小型灌区、中型灌区、大型灌区依次减小。可见，测算结果较为合理。

全市按照不同规模类型灌区灌溉亩（666.7 m2）均用水量比较情况如下：微灌灌区<喷灌灌区<低压管道地面灌溉<渠道防渗灌溉<土质渠道地面灌溉<3 333.33～10 000 hm2灌区中型灌区<小型灌区<666.67～3 333.33 hm2灌区中型灌区。测算结果符合大中小型灌区灌溉用水的一般規律。测算结果基本合理，其中，3 333.33～10 000 hm2灌区中型灌区亩均用水量偏低，主要是因为该规模的中型灌区管理水平较高，相比小型灌区渠道，硬化率较高;喷灌、微喷亩均用水量相对较少，节水效率较高。

4.2 不同水源类型灌区测算成果分析

2018年，鹤壁市不同类型灌溉水利用系数结果如图2所示。一般而言，同类型灌区中，相比自流灌区灌溉，提灌水有效利用系数要高，而2018年鹤壁市中型提灌灌区的灌溉水有效利用系数为0.528，中型自流灌区灌溉水有效利用系数为0.540。自流灌区略大于提灌灌区是由于鹤壁几个中型自流灌区规模相对较大，灌区管理水平较高，有的进行了节水改造，大大提高了节水效率，尤其以夺丰灌区为代表。夺丰灌区在2012年进行了灌区节水配套改造，包括渠道疏浚、拆除重建、衬砌14.62 ㎞;渠系建筑物重建73座，其中包括水闸72座、渡槽1座。由图2可以看出，不同节水类型灌区由土质渠道地面灌溉、渠道防渗灌溉、低压管道地面灌溉、喷灌、微灌的灌溉水利用系数依次增大，这与王景山等[6]对2012年宁夏现状灌溉水有效利用系数水利用系数的研究结果相似，说明喷灌、微灌在节水效率上更加明显，在今后灌区改造上需要加大推广力度。其中，相对纯井灌溉中的其他灌溉方式，土质渠道地面灌溉水有效利用系数偏低，说明该灌溉方式用水效率较低，能提高的空间较大，今后应该重点进行改造。

5 结语

本次测算分析依据水利部灌溉水利用系数指导细则和河南省测算分析实施方案，采用“首尾测算分析法”来推求鹤壁市灌溉水利用系数。本次测算方法符合由点到面，由微观到宏观，实地测算与调查分析相结合的要求。本次测量出的灌溉水有效利用系数真实地反映出2018年鹤壁市农田灌溉用水效率。本年度鹤壁市灌溉水有效利用系数为0.691，相比往年有了明显提高。究其原因，主要是近年来鹤壁市对中型灌区加大了衬砌改造，对部分过水建筑物进行了修建，大幅度减少了渠道渗漏，对节水灌溉也加大了投入，尤其在喷灌上相比2015年面积增加近3 333.33 hm2。今后，鹤壁市仍需要加大节水改造，切实提高用水管理水平和灌溉用水效率。

参考文献：

[1]全国农田灌溉水有效利用系数测算分析专题组.全国农田灌溉水有效利用系数测算分析技术指导细则[Z].2015.

[2]水利部.灌溉水利用率测定技术导则：SL/Z 699—2015[S].北京：中国标准出版社，2015.

[3]国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.灌溉渠道系统量水规范：GB/T 21303—2017[S].北京：中国标准出版社，2017.

[4]浙江省水利厅.设区市农田灌溉水有效利用系数测算分析成果报告编制提纲[Z].2017.

[5]张玉顺，路振广，王敏，等.河南省农田灌溉水有效利用系数测算分析[J].中国农村水利水电，2017（1）：9-12.

[6]王景山，党素珍，李海霞，等.宁夏现状灌溉水利用系数研究[J].人民黄河，2014（2）：82-84.