黑龍江省灌溉用水有效利用系數測算分析

李玖穎，田志明

(1. 黑龍江省水利廳，哈爾濱150010;2. 穆棱市水利勘測設計隊，黑龍江 穆棱157500)

1 全省灌區現狀

2010年黑龍江省666.7 hm2以上灌區335 處。其中，提水灌區100 處，自流引水灌區235 處。666.7 hm2以下小型灌區21 115處，純井灌區371 824處。

全省有效灌溉面積407.74 萬hm2，實灌面積408.03 萬hm2。

2 樣點灌區的選擇和代表性分析

2.1 樣點灌區的數量與分布

2010年全省運行的大型灌區27 處，其中提水灌區10處，自流引水17 處。中型灌區303 處，其中666.7 ～3 333.3 萬hm2的235 處，提水灌區54 處，自流引水181 處;3 333.3 ～10 000 hm2的62 處，其中提水灌區28 處，自流引水34 處;10 000 ～20 000 hm2的6 處，其中提水灌區3 處，自流引水3 處。小型灌區21 115處，其中提水灌區8 644處，自流引水12 471處。純井灌區371 824處，其中土渠303 913處，渠道防滲1 800處，低壓管道1 565 處，噴灌63 793 處，微灌753處。樣點灌區詳見表1。

2.2 樣點灌區灌溉用水有效利用系數測算分析與成果檢驗

2.2.1 樣點灌區測算分析方法

由于氣象等資料收集難度較大，本次測算只采用綜合定額法。具體測算時采用首尾測算分析法，采用灌區年田間凈灌溉用水總量與從灌溉系統取用的毛灌溉用水總量的比值。其公式為:

式中:η 為灌區灌溉用水有效利用系數; Wj為灌區凈灌溉用水總量，m3;Wα為灌區毛灌溉用水總量，m3。

2.2.1.1 灌區毛灌溉用水總量的確定

灌區毛灌溉用水總量是指灌區全年從水源地等灌溉系統取用的用于農田灌溉的總水量，其值等于取水總量中扣除由于工程保護、防洪除險等需要的渠道( 管路) 棄水量、向灌區外的退水量以及非農業灌溉水量等。

2.2.1.2 凈灌溉用水量的確定

凈灌溉用水量分析計算以作物凈灌溉定額為基礎。本次測算僅對水稻常規灌溉、旱作物充分灌溉進行測算分析。

水稻凈灌溉定額的確定。有試驗站值的灌區以實際觀測值計算凈灌溉用水量，無試驗站值的灌區按水量平衡公式求得。水稻全生育期( 包括泡田) 凈灌溉定額計算公式為:

式中:M 為水稻凈灌溉定額，mm; ETc為水稻蒸騰蒸發量，mm;Pe為水稻生育期內的有效降水量，mm;Fd為水稻全生育期滲漏量，mm;Mo為插秧前的泡田定額，mm，可根據當地灌溉試驗或灌溉經驗確定; Ge為水稻全生育期地下水的利用量，mm。

旱作物充分灌溉凈定額的確定。有實測資料的樣點以實測為準，觀測資料有限的樣點灌區，根據當年的水文氣象資料，依據水量平衡原理計算得出主要作物的凈灌溉定額。

式中:i為第i 種作物凈灌溉定額，mm;ETci為第i 種作物的蒸騰蒸發量，mm;Pei為第i 種作物生育期內的有效降水量，mm;Gei為第i 種作物生育期內地下水利用量，mm; ΔWi為第i 種作物生育期始末土壤儲水量變化值，mm。

其中ETc的計算為用彭曼——蒙特斯公式計算參考作物蒸發蒸騰量ET0，然后利用不同作物的作物系數進行修正，最終得到不同作物的ETc。計算出的作物凈灌溉定額除以換算系數0.667 換算為m3/666.7 hm2。

2.2.2 樣點灌區灌溉用水有效利用系數測算分析

全省樣點灌區水稻田毛定額量: 大型灌區在500 ～1 407 m3/666.7 m2，中型灌區在531 ～1 628 m3/666.7 m2，小型灌區在562 ～750 m3/666.7 m2; 純井灌區渠道灌溉在433～819 m3/666.7 m2。全省樣點灌區旱作物毛灌溉用水量在33 ～92 m3/666.7 m2。樣點灌區灌溉用水有效利用系數分別為:大型灌區在0.30 ～0.48，中型灌區在0.34 ～0.53，小型灌區在0.54 ～0.68，純井灌區在0.46 ～0.95。

根據我省灌溉分區，本次按照灌溉分區對各樣點灌區進行分析計算，計算時以面積加權計算值做為本區平均值，詳見表2。

表1 樣點灌區一覽表

表2 黑龍江省灌溉分區灌溉用水有效利用系數統計表

由表2 可以看出，各灌溉分區由于降水量、地下水埋深、土壤類型、管理水平和取水工程的不同，灌溉水利用率也發生著變化。從灌溉形式上看，節水灌溉程度越高，灌溉水利用率越大。松嫩平原純井灌區多為旱作物噴灌、微灌灌溉區，盡管其自然條件差于其他地區，降水量小，土質疏松，蒸發和滲漏量比較大，而灌溉水利用率卻明顯高于三江平原和穆棱興凱平原，其原因是樣點灌區以井灌大田旱作物為主，高效節水灌溉面積比重大，整體節水水平較高。大中型灌區由于工程給覆蓋面積大，管理難度大，渠系狀況復雜，各個灌溉分區存在較大的差異，松嫩低平原和穆興平原尚志、方正、延壽地區灌溉水利用系數達到46% 以上，其他灌區在38.49% ～42.33%，總體上東部地區略高于西部地區。綜上所述，對灌溉水利用率的影響比較大的因素主要是灌溉形式、降水狀況、灌區渠系狀況和管理水平。

2.2.3 樣點灌區測算分析成果合理性、可靠性分析

2010年黑龍江省灌溉用水有效利用系數為0.549，詳見表3。不同規模不同類型樣點灌區灌溉用水有效利用系數測算分析數據表現規律為: ①小型灌區＞中型灌區＞大型灌區;②相同規模不同類型的灌區表現出: 提水灌區＞自流引水灌區;③中型灌區，0.333 ～1 萬hm2＞0.067 ～0.333 hm2＞1 ～2 萬hm2;④純井灌區中微灌＞噴灌＞低壓管道＞渠道防滲＞土渠。測算分析所得數據與我省情況基本相符。

表3 2010年黑龍江省灌溉用水有效利用系數表

從各樣點灌區的凈定額來看，部分灌區的凈定額比上年有所減小，這與2010年我省降水偏豐的實際相符。

綜上所述，2010年通過對117個不同類型不同規模的樣點灌區進行分析測算，各樣點測算分析結果相對合理、可靠。

［1］中國水利部農水司. 全國灌溉用水有效利用系數測算分析技術指南［S］. 北京:中國水利部農水司，2007.

［2］黑龍江省農田水利管理總站.32個樣點灌區的基本情況［R］.哈爾濱:黑龍江省農田水利管理總站，2010.

［3］黑龍江省水利廳.2009年黑龍江省灌溉用水有效利用系數測算分析［R］. 哈爾濱:黑龍江省水利廳，2009.

［4］中國水利部農水司. 全國現狀灌溉水利用率測算分析技術方案［R］. 北京:中國水利部農水司，2006.