農業灌溉水利用系數分析方法及運用實踐微探

陳大新

0 引言

水資源是農業生產中不可缺少的重要部分，借助合理的灌溉技術，可達到水資源的合理利用，并達到的農業的增產、增收目的[1]。而農業灌溉水利用系數則是用于評價、節水效率和節水潛力等的指標，具有較高的運用價值。基于此，本文對農業灌溉水利用系數的分析方法進行研究，再結合實例，對具體的農業灌溉水利用系數運用進行闡述，詳細內容如下。

1 農業灌溉水利用系數分析方法

1.1 農業灌溉水利用系數

農業灌溉用水利用系數是研究灌入田間可被作物利用的水量和灌溉系統取用的灌溉總水量的比值。且該系數與農業生產的灌溉系統存在直接聯系，且農業灌溉水利用系數中包含渠道水利用系數、渠系水利用系數、田間水利用系數等。借助農業灌溉水利用系數的運用，可實現對節水灌溉規劃和節水效率進行評價，進而判斷農業生產中的水資源利用情況，對水資源的合理利用和節水灌溉具有積極的作用。

1.2 農業灌溉水利用系數的分析方法

在了解農業灌溉水利用系數的基本含義的基礎上，對幾種觀測和估算方法進行闡述，從而精準的獲取農業灌溉水利用系數。

1.2.1 動水測定法或靜水測定法

這種方式是獲取農業灌溉水利用系數常用的方式，其實在相關規范制定的基礎上選擇的方法類型。

（1）靜態測定法。具體的渠道選擇中，需要保障所選渠道具備良好的代表性，且一般擇取長度為50～100 m。測定時，將所選擇渠道的兩端封閉，避免水源流通，并于渠道中間設置水位標志。向渠道內部補水，觀察渠道內水位下降的過程。再結合監測數據，計算具體的損失水量和渠系水的利用系數。

（2）動態測定法。具體的測定中，結合渠道的布置情況，對渠道節能性選擇，擇取中間無支流，且長度足夠的渠道，并確保渠道具有較好的代表性。測定過程中，先對上下游的兩斷面同一時段的流量情況進行測定，再對上下游渠道的流量進行比較，借助量化渠道損失水量的方式進一步展開對農業灌溉水利用系數的計算[2]。

1.2.2 渠道水利用系數估算法

農業灌溉水利用系數的測算和估算中，渠道水利用系數需要得到有效的估算。具體的估算中，再結合渠道水損失和基于渠道損失強度2個參數。具體的估算法中，借助高精度測量儀器，對渠道實施實地觀測，從而獲取相關數據信息，為的渠道水利用系數的估算奠定基礎。借助流量觀測計算渠道水利用系數，是將某同一級渠道實測上下游斷面流量之比，可得大具體的渠道水利用系數。盡管，選擇這種方式，可實現對渠道水利用系數的估算，但是，這種估算方法也存在測流和計算量大的問題，具體估算過程中所消耗的時間較多。

1.2.3 灌區首尾的測算法

這種方式是當前農業灌溉水利用系數最常用的測算方式，其具有適應性強，可完成多種情況下的農業灌溉水利用系數測算。具體的使用中，其主要對渠首引進水量和終末被作物的利用水量實現確認。渠首當年引進水量和最終灌溉到農作物計劃濕潤層的水量二者的比值，則為當年農業灌溉水利用系數。這種方法，在實際的使用中，可規避測定渠系水利系數和田間水利系數等，可有效減測定的工作強度，減少影響因素對農業灌溉水利用系數的干擾。但是，這種方式也存在一定的難點，需要對農田灌溉有效灌水量分析確定。

1.3 農業灌溉水利用系數分析方法的比較

結合上述幾種方法，可以發現動水或靜水的額定方法，需要確保所選擇渠道具有良好的代表性，如果選擇錯誤，則會影響農業灌溉水利用系數的可靠性與準確性。且同時，具體的測定中，對流量變化與損失失效率之間的聯系未進行詳細分析與考慮，這樣則對動水或靜水測定方法的應用造成影響。而渠道水利用系數的估算中，渠道水利用率易受到地質因素、結合斷面和襯砌等的干擾，進而影響結果的可靠性。而且，具體計算中，渠道水利用系數的估算所消耗時間長、費時費力等問題，這些問題的存在，則制約渠道水利用灌溉估算法的合理應用。較比上述幾種方式，首尾測算法的可靠性更為理想，其具有良好的理論基礎，且實際的操作簡單，準確性較高，可實現對農業灌溉水利用系數的測算[3]。

2 農業灌溉水利用系數的測算類型

實際的農業灌溉水利用系數測算類型，可包含多種情況，現簡單對幾種測算類型進行分析：

（1）引輸水灌區干—農四級渠系水利用系數。具體運用農業灌溉水利用系數時，可借助水量加權平均的方式，實現對引水灌區各明渠輸水利用系數。其實由防滲和未防滲兩部分構成。

（2）高效節水灌區灌溉水利用系數。主要包含幾種情況，根據不同的灌溉方式，灌溉水利用系數也存在明顯差異，其中噴灌的灌溉水利用系數一般為0.70～0.85；微灌溉水利用系數，這類多以滴灌為主，一般灌溉水利用系數為0.80～0.90；低壓管道管網的輸水利用系數一般為0.90～0.93。

（3）綜合灌溉水利用系數。這種情況，由于其構成相對復雜，具體的灌溉水利用系數，可由多項灌溉水利用系數的成果，以水量為權重的加權平均值，并將“灌區流量觀測法”為基礎，再運用首尾側算法實現計算值得比較，可確定應用的基本參數[4]。

3 農業灌溉水利用系數的運用實踐

3.1 灌區概況

為實現對農業灌溉水利用系數的運用實踐，本文結合某一具體的灌區展開研究。該灌區多年平均徑流量為13.1億m3，多年平均流量為41 m3/s，徑流年內分配極不均勻，洪枯懸殊。在6～7月主灌溉期間，瑪河來水量基本或制約著灌區農業用水的需求，而在非主灌溉期8～9月間，來水量卻又較大。且灌區總條數501條，總長度1200 km，且灌區存在灌區水利工程老化，引水效益衰減情況嚴重。主要農作物小麥、玉米、油菜、油葵等。

3.2 灌溉水利用系數測定分析

（1）分區。結合灌區的實際情況，遵循灌區自然要素、發展方向、目標和農作物等存在一致性，但也存在相對獨立性。該灌區在實際的實施中，分為I、II、III三個區域。

（2）選取典型地塊樣點調查。為獲取準確數據，結合灌區分區情況，分別在I、II、III區中進行典型地塊樣點調查。定額復測地塊7處，落實面積7180.5畝，其中棉花6424.5畝，玉米503畝，葡萄253畝。

（3）基本計算。結合具體數據情況，并以斗渠出口為用水額的基準，數據計算結合面積加權平均的方式，可利用如下公式：

公式1：A＝（A1×S1＋A2×S2……）/（S1＋S2……），公式中，A表示作物灌溉定額，S表示作物面積。

公式2：N＝（N1×S1＋N2×S2……）/（S1＋S2……），N為作物灌溉次數。

公式3：C＝（A1×S1＋A2×S2……）/（S1＋S2……），C為分區作物綜合灌溉定額。

公式4：分區綜合灌溉定額比對數據＝地表引水量/總灌面積

結合上述公式，可完展開具體的計算工作，實際的計算中，按照分區差異，將同一區內同一作物，按照典型地塊的測定數據，對其進行以面積為權重的額灌溉定額加權平均，從而得到灌溉定額，之后再得到綜合凈灌溉定額。再一對將不同分區的綜合凈灌溉定額作為依據，實施實際灌溉面積的為權重，計算出綜合凈灌溉定額，進而實現對灌溉水利用系數的計算。

灌區農業灌溉水利用率=灌區面積×灌區作物綜合凈灌溉額÷灌區毛灌溉引水量。

進而可以得到如表1所示的參數情況:

表1 計算結果展示 單位：萬畝、m3/畝（斗渠出口）

在具體的計算中，測定選擇首尾測算法，結合具體參數：預計引入毛水量為25547萬m3，斗出口凈灌溉率為305 m3/畝，故此，可實現對田間凈灌溉用水量的計算，最后可以得到該灌區的業灌溉水利用率為0.62。

4 結束語

本文研究分析農業灌溉水利用系數的分析方法及應用實踐，結合具體的首尾測算法，對某一具體的灌區農業灌溉水利用系數展開測算，為具體的農田節水和節水潛力提升奠定基礎，積極提升區域農業的持續健康發展。

[1]史小燕.農田灌溉水有效利用系數測算分析 [J].科研,2016(5):00193-00193.

[2]蔡長舉,孫成文,付杰.貴州省農田灌溉水有效利用系數自動化監測初探[J].節水灌溉,2016(11):124-126.

[3]劉亞文,程建敏,王東芳.農田灌溉水有效利用系數測算分析初探[J].治淮,2016(5):58-59.

[4]孔昭明.提高灌溉水利用系數的探討[J].工程技術:全文版,2016(11):00164-00164.