南方平原河網型灌區灌溉水有效利用系數測算方法研究

楊志祥，葉利偉，諸狄奇，何曉鋒，樓淑君

（1.杭州農村水利管理總站，浙江 杭州 310000；2.杭州市蕭山區水政監察大隊，浙江 杭州 310000）

南方平原河網型灌區灌溉水有效利用系數測算方法研究

楊志祥1，葉利偉1，諸狄奇2，何曉鋒1，樓淑君1

（1.杭州農村水利管理總站，浙江 杭州 310000；2.杭州市蕭山區水政監察大隊，浙江 杭州 310000）

南方平原河網型灌區因其面積大、種植品種繁雜、用水結構復雜，測算結果的準確率難以把控。以錢塘江灌區為例，采用“改進型首尾水量平衡法”測定該灌區灌溉水利用系數。在細化分析其他水源和用水的基礎上，測算出錢塘江灌區2016年凈灌溉水量為13906.15萬m3，毛灌溉水量23834.73萬m3，灌溉水利用系數0.5834。該測定方法在計算毛灌溉水量時分析了灌區其他水源量和用水量，提高了測定結果的準確度；在計算凈灌溉水量時引用了作物標準灌溉定額，簡化了工作量。

平原河網型灌區；灌溉水有效利用系數；測算；方法

1 前言

灌溉水有效利用系數是國家實行最嚴格水資源管理制度、確定水資源管理“三條紅線”控制目標的一項重要指標，是衡量灌區建設水平、管理水平和用水效率的重要指標。目前，浙江省政府對這項指標非常重視，已把這項指標列為各市“五水共治”考核的重要指標。錢塘江灌區作為杭州市唯一的大型灌區，地處經濟社會發展水平比較高的蕭山區和濱江區，屬于典型的平原河網型灌區。灌區設計面積72萬畝，但受城市化進程的影響，實際灌溉面積有所減少。灌溉水源多且取水方便，農業種植結構多元且調整變化比較頻繁，農作物種植品種更多地轉向經濟價值更高的苗木花卉，灌區內農業生產與工業企業、城鎮生活彼此為鄰，布局交叉散亂，導致農業用水、工業用水、生產生活用水、環境用水之間界限不清，使得灌溉用水量的統計分析難度很大，尤其是缺少適用的、技術上相對可靠可行的測算分析方法，使得錢塘江灌區灌溉水有效利用系數測算分析結果受到較大質疑。這是2013～2015年灌溉水有效利用系數測算分析工作遇到的、迫切需要盡快解決的實際問題。筆者以2016年度錢塘江灌區為例，簡要介紹大型灌區灌溉水有效利用系數測定方法。

2 南方平原河網型灌區灌溉水有效利用系數測算方法研究現狀

對于平原河網型灌區灌溉水有效利用系數的測算，國內部分學者進行了一些測算方法研究，取得了一定成果。高峰等人提出了測定灌溉水利用系數的綜合測定計算方法；汪富貴在分析大型灌區灌溉水利用系數時，考慮越級現象、回歸水利用、管理水平三方面的影響，根據灌區管理達標情況確定管理水平修正系數，提出了改進傳統的連乘計算公式的計算方法；白美健在“大型灌區灌溉性能評價”中探討了配水渠道流量損失的計算方法，提出了平均流量法和積分法，模擬得出各類田塊的田間水利用系數；沈逸軒等提出了年灌溉水利用系數的概念，給出了年灌溉水利用系數的定義和計算公式，從多方面論證了建立該定義和公式的必要性、重要性和合理性，并與現行國家設計規范計算灌溉水利用系數的概念和公式進行了多方面比較，提出提高年灌溉水利用系數的建議建立時間觀念、建立新的計算公式、正確認識常規公式、建立灌溉節水的科普文化等。張榮彪等根據區域水量平衡原理，在分析灌溉水損失途徑的基礎上，提出了提高灌溉水利用率的工程措施、管理措施和技術措施。李龍輝針對水稻灌區的實際情況，對灌溉水利用系數的影響因素、測定方法和有關參數的推求進行了研究，提出了水稻灌區水利用系數的具體方法。江蘇省沿海水利科學研究所楊延春等人以東臺市堤東灌區為例，提出了“改進型首尾測算分析法”，減少了觀測工作量，但標準灌溉定額與實際的凈灌溉定額之間存在誤差等諸多問題；浙江省紹興市水庫管理站趙鵬濤等人提出了“水量平衡原理”，應用水量平衡原理，通過采用灌區已建水利工程和塘壩等水利設施較為完善的供水統計資料，在確定作物灌溉定額的基礎上，反推得出灌區的渠系水利用系數，最后分析確定灌區灌溉水利用系數。該方法從理論適度簡化了農田灌溉水利用系數測算的過程，但只能作為“首尾測算分析法”的補充。綜述所述，國內學者對南方平原河網型灌區灌溉水有效利用系數測算方法研究較少。

3 測算分析方法

3.1 改進型首尾水量平衡法

錢塘江灌區毛灌溉用水量的計算采用“改進型首尾水量平衡法”，它是總結了以往首尾法研究成果與經驗的基礎上，基于標準灌溉定額評價指標體系的“改進型首尾水量平衡法”，該方法以首尾法作為基礎，抓住“首”、“尾”兩個關鍵點。“首”即灌區渠首引水總量，亦稱毛灌溉用水總量；“尾”即流入農田內被作物吸收利用的水量，亦稱凈灌溉用水總量，該值以灌區內各種作物的標準灌溉定額乘以種植面積獲取。通過計算凈灌溉用水總量的比值，從而得出農業灌溉用水有效利用系數，計算時僅需考慮首、尾值，從不需要考慮繁瑣的中間過程，簡化了工作量。

3.2 毛灌溉用水量測算分析

錢塘江灌區引水閘站有3處，出水閘站有12處，均由杭州市蕭山區錢塘江灌區管理處負責運行管理，每個月的進排水量有專人記錄。企業的用水量杭州市蕭山區水政監察大隊有記錄。灌區內的主要用水有生態用水、企業用水、農業用水和生活用水。W毛錢塘江=W進-W排+W降-W企用-W生態-W生活.其中：W毛錢塘江—錢塘江毛灌溉用水量，萬m3；W進—錢塘江灌區進水量，萬m3；W排—錢塘江灌區排水量，萬m3；W降—錢塘江降雨量，萬m3；W企用—錢塘江企業用水量，萬m3；W生態—錢塘江生態用水量，萬m3；W生活—錢塘江生活用水量，萬m3。

（1）錢塘江灌區進水量：根據小礫山泵站提供的水量資料統計錢塘江灌區6-10月進水量33900.2834萬m3。

（2）錢塘江灌區排水量：根據錢江樞紐和江邊站提供的水量資料統計錢塘江灌區6-10月排水量29032.3202萬m3。

（3）錢塘江灌區降雨量：根據倉前水文站提供的6-10月降雨量資料，確定錢塘江降雨量26222.8355萬m3。

（4）錢塘江灌區企業用水量：統計6-10月企業用水量1639.6077萬m3。

（5）錢塘江灌區生態用水量：根據《杭州市蕭山區水資源保障與管理實施工作方案》（2013年）統計資料，利用加權平均計算，確定2016年生態耗水量5089.8684萬m3。

（6）錢塘江灌區生活用水量526.59萬m3。

根據“改進型首尾水量平衡法”，錢塘江灌區毛灌溉用水量測算結果為23834.73萬m3。

3.3 凈灌溉用水量測算分析

錢塘湖灌區選擇了9處典型田塊，23處量水設施測算凈灌溉用水量，采用“觀測分析法”測算分析凈灌溉用水量。測算結果見表1。

4 結果分析與討論

（1）錢塘江灌區內水源復雜，除外調水外，還有本地徑流、地下水、回歸水和河網蓄水等；水資源除用于農業灌溉外，還用于工業、生活、生態等，要準確計算該灌區毛灌溉用水量難度較大，需引用有關成果和水文資料，對其他水源量、用水量進行分析，最終計算出灌區農業灌溉毛用水量。

（2）本文本著簡化工作量，同時又能滿足提高測算灌溉水利用系數精度的要求，對大型灌區灌溉水利用系數測算方法進行探析，但在實際工作中筆者認為此方法存在測定工作量大，對技術人員要求高，田間實測的典型田塊難以“典型”，標準灌溉定額與實際的凈灌溉定額之間存在誤差等諸多問題，測算方法仍需進一步探討完善。

[1]高峰，趙競成，許建中.灌溉水利用系數測定方法研究[J].灌溉排水學報.2004，23（1）：14-20.

[2]汪富貴.大型灌區灌溉水利用系數的分析方法[J].節水灌溉，2001，（6）：25-26．

[3]白美健，許迪，蔡林根，等．黃河下游引黃灌區渠道水利用系數估算方法[J].農業工程學報.2003，19（13）：80-84．

[TV-9]

A

1006—7973（2017）10-0076-02

10.13646/j.cnki.42-1395/u.2017.10.033

2016年度浙江省水利廳科技項目：錢塘江灌區灌溉水利用系數測算方法及管理體系研究（RB1606）