張志成,宋澤宇
(湖南百舸水利建設股份有限公司,湖南 長沙 410007)
農田灌溉水有效利用系數是在一段時間范圍內,田間實際灌溉水量和渠道引入總體水量之間的比值。農田灌溉水有效利用系數綜合指標是衡量灌溉區域管理水平高低的重要指標,也是灌溉水規劃和水資源應用計劃編訂的重要依據,在減少水資源流失和提升農業灌溉效率方面有著十分重要的意義。
灌溉水利用系數是代表和反映農業灌溉水資源利用效率和管理水平的重要參考指標之一,灌溉水利用系數是田間農作物利用水量和灌溉系統引用水量的比值,在具體分析的時候和農業灌溉情況、用水管理、水資源灌溉技術等因素存在密切的關聯。農田灌溉水有效利用效率的基本影響因素包含滲水損失、漏水損失、蒸發損失等。
某農田灌溉區域位于地區的南端,是當地的發展中心,總體占地面積在19.97 萬hm2,耕地面積為6.14萬hm2,農田有效灌溉面積為5.2 萬hm2。經過多年的小型農田水利發展建設,當前整個地區擁有2.6 萬hm2節水灌溉面積,總裝機3.25 萬kW,設計流量390 m3/s。
當地的農田水利灌溉面積大多是小型提水灌溉區域,在選擇灌溉區域的時候需要綜合考慮當地的管理水平、灌溉水源基本條件、農作物的構成、農作物耕作基本條件等。在綜合比對分析之后文章選擇分布在平原地區的6 個小型灌溉區域來作為樣點灌溉區域。
為了能夠全面地反映出灌溉水利用整體情況,在水稻發育期間來貫徹農田水利灌溉情況,考慮到后期的匯總計算分析,采取日歷年的方式進行計算。測算灌溉區域的灌溉工程水平在2018 年,根據各個樣點灌溉的實際情況采取補償流量積累計算的方式進行分析。
農田灌溉水有效利用系數的所指尺度是某一個區域面積規模大小和時間周期的總體長度。以2018 年該地區農田灌溉水有效利用系數測算分析結果發現,不同規模樣點灌溉區域的農田灌溉水有效利用系數對比如下所示:伴隨農業灌溉區域面積的擴大,農田灌溉水有效利用系數逐漸變小,在2017 年的時候大型灌溉區域的綜合水有效利用系數為0.441,中型灌溉區域的綜合水有效利用系數為0.464,小型灌溉區域的綜合水有效利用系數為0.496,中型灌溉區域(0.066 7~0.303)萬hm2總體規模的綜合水有效利用系數在0.474,總體上超過大型灌溉區域水綜合利用系數的0.021。
在同樣規模的農田灌溉區域中,灌溉水資源類型的不同也會對農田灌溉水有效利用系數產生不同的影響。經過不完全統計分析,在(0.066 7~0.303)萬hm2規模大小的灌溉區域中,提水灌溉區域比自流引水灌溉農田水利工程的水資源利用系數高0.025。在小型農田水利灌溉中,提水灌溉區域要比自流引水灌溉區域農田灌溉水資源利用系數高0.019 左右,由此充分證明,提水灌溉渠要比自流引水灌溉渠農田灌溉水的利用系數高,而出現這種現象的原因是自提水灌溉區域的水資源灌溉往往需要消耗一定的自提水成本。
在具體操作的時候為了能夠有效避免氣候、土壤等對灌溉水利用的影響,研究選擇氣候因素和灌溉區域規模因素來作為研究因素,觀察其農田灌溉水有效利用系數。經過研究發現,每天水坡灌溉區域土壤滲漏強度要比村橋下水岸灌溉土壤滲漏強度小0.125 mm,該地區農田水有效利用系數達到了0.014 3,農田土壤滲透強度和農田水資源灌溉水利用系數呈現出一種負相關關系,在水資源輸送的過程中受土壤滲漏強度大的影響導致水資源滲漏問題嚴重。
當前,地區范圍內比較常用到的節水灌溉技術包括渠道防滲漏和管道輸水滲漏操作,當前,渠道防滲漏工程控制灌溉面積和現狀節水灌溉工程占地面積相比,比重更大。在采用襯砌渠道和提升渠道水資源利用效率之后能夠提升襯砌程度,其中斗渠水利用系數提高0.035,提升比率達到了3.68%,支渠水資源利用系數提高了0.010。
不同節水灌溉技術對提升農田灌溉水資源利用系數方面起到了十分重要的作用,但是在具體操作的時候為了能夠達到預期的農田灌溉水有效利用,需要應用先進的技術進行管理,從而達到預期的農田灌溉水有效利用系數。
農田灌溉水有效利用系數的高低深受技術問題的影響,且典型觀察工作比較薄弱,測算分析網絡亟待進一步完善。在新的歷史時期,為了能夠更好地開展灌溉用水有效利用系數測算工作,需要做好以下幾個方面的工作:首先,強化農田灌溉水有效利用系數的技術支持力度,確保農田灌溉水的利用能夠得到政府和水行政主管部門領導的支持。其次,打造高素質的農田灌溉水有效利用技術隊伍,完善農田水利設施觀測設施建設。在發展的過程中根據灌區的實際情況,確定好典型觀測區和觀測任務。再次,按照較高標準的農田水利工程建設、農業綜合開發項目建設要求不斷完善灌溉區域設施和設備,為農田灌溉水資源利用提供重要的基礎支持。最后,打造完善的農田灌溉水有效利用系數測算分析網絡,按照農田灌溉水有效利用系數打造完善的網絡,規范農田灌溉水有效利用測算分析方法。
通過對不同灌溉區規模、水源類型、土壤類型、渠道防滲、不同管理水平等方面著重討論了農田灌溉水有效利用系數影響因素,并對近幾年農田灌溉水有效利用系數變化規律進行全面的分析,由此得到以下幾個方面的結論:①灌溉區域規模越大,農田灌溉水利有效利用系數變小;②不同水源類型灌溉區域,其農田灌溉水有效利用系數自流引水灌溉小于提水灌溉區域;③土壤滲透強度和農田灌溉水有效利用系數呈負相關關系,也就是說土壤滲漏強度越大農田灌溉水有效利用系數就越低,灌溉區域防滲漏在一定程度上能夠提升農田灌溉水有效系數,在最大限度上發揮出農田水資源的作用。