碭山縣農田灌溉水有效利用系數測算分析

一、碭山縣基本情況

碭山縣位于安徽省最北端，縣域總面積1193km2。總人口100.5萬，其中農業人口86.02萬。碭山縣屬半濕潤、半干旱季風氣候區，多年平均降水量749mm，2019年全縣降水量705.2mm，屬平水年份。

碭山縣主要農作物有小麥、玉米、黃豆、棉花等，經濟作物以碭山酥梨、桃、蘋果以及蔬菜為主。2019年全縣有效灌溉面積90.66萬畝，其中耕地有效灌溉面積43.02萬畝，主要灌溉作物為小麥、玉米等；園地有效灌溉面積47.64萬畝，主要用于灌溉梨樹、桃樹等。

二、系數測算分析方法

1.組織與協調

碭山縣農田灌溉用水有效利用系數測算分析工作由碭山縣水利局組織開展，局農建辦負責技術指導，縣域內各水利中心站及部分樣點灌區管理單位、種植大戶的灌溉管理人員具體負責灌溉用水計量及相關數據收集工作。

2.測算方法

考慮農業用水面廣量大，測算工作以樣點灌區灌溉水有效利用系數測算為基礎，再按不同類型灌區用水量進行加權平均，來作為全縣農田灌溉水有效利用系數。

樣點灌區灌溉水有效利用系數采用“首尾測算分析法”：首先根據計算分析、典型調查確定主要作物畝均凈灌溉用水量，結合作物的實灌面積，推算灌溉凈用水量；再通過用水計量、工作實踐分析統計灌區灌溉用水總量；田間凈灌溉用水量與灌溉用水總量的比值即為灌溉水有效利用系數。

三、樣點灌區系數測算

1.樣點灌區選擇

樣點灌區灌溉水有效利用系數測算是全縣測算工作的基礎與重點。樣點灌區的選擇既要考慮典型性和代表性，又要考慮數據采集的便利性。

碭山縣地表水灌區僅有1處中型灌區，應作為樣點灌區進行測算分析，其余農田灌溉主要依靠地下水。井灌樣點灌區的選擇以塑料軟管、低壓管道、滴灌和小管出流四種灌溉型式為主要考量因素，結合作物種類、土壤類型等因素，以單井控制面積作為一個測算單元，共選取20個測算單元。其中塑料軟管樣點灌區8個，全部位于程莊鎮，主要灌溉作物為小麥、玉米和西瓜；低壓管道、滴灌、小管出流樣點灌區各4個，分別位于碭山縣園藝場、鼎豐源家庭農場和市力集園藝場，主要灌溉作物均為梨樹、桃樹等經濟作物。

2.樣點灌區凈灌溉用水量分析

凈灌溉用水量是指進入田間且保留在作物根系層土壤中能夠被作物吸收利用的水分。在旱作物種植區，一般通過測算灌前和灌后土壤水分含量差來推算畝均凈用水量。受條件限制，碭山縣樣點灌區凈灌溉用水量計算以理論分析為主，首先依據彭曼公式計算出作物生育期理論需水量，再結合降雨等氣象因素，推算當年作物生育期需要補充的水量，即以理論凈灌溉需水量代替凈灌溉用水量。凈灌溉需水量方程式如下：

Mi=ETci-Pe-Gei

式中：

Mi為第i種作物凈灌溉需水量，mm；

ETci為第i種作物的蒸發蒸騰量，mm；

Pe為作物生育期內的有效降雨量，mm；

Gei為第i種作物生育期內地下水利用量，mm。

根據以上公式，計算碭山縣主要農作物凈灌溉需水量詳見表1。表1中主要作物凈灌溉需水量（M）是指作物生育期內理論上需要通過人工灌溉補充的水量。在實際灌溉中，碭山縣絕大部分農作物僅在生育關鍵期且嚴重干旱時才進行灌溉，且灌水量難以達到作物的充分需求，普遍實行的是非充分灌溉。因此，結合當地多年灌溉用水實踐，對表1中計算出的作物凈灌溉需水量按75%進行折算，作為非充分灌溉下的需水量。

瓜果蔬菜尤其是果樹灌溉用水是碭山縣農業用水的重要組成部分。果樹補水灌溉每次凈灌溉用水量依據灌水器額定流量結合灌水時長進行計算，施肥用水按土地濕潤面積和深度進行估算。根據對碭山縣程莊鎮、良梨鎮、周寨鎮等種植戶調查，碭山縣常見果樹中，梨樹根深樹大，極少灌溉，黃桃多為露天種植，年均灌溉3～5次，大棚油桃灌溉次數較多，除關鍵生育階段漫灌施肥外，坐果期還需多次補充性灌溉。一般產量4000kg/畝的大棚油桃，正常年份全生育期溝灌5～7次，年均灌水量約150m3/畝。綜合調查資料，大棚梨樹、油桃以及蘋果樹凈灌溉需水量分別按130m3/畝、150m3/畝和145m3/畝計，大田西瓜凈灌溉需水量按130m3/畝計。

表1 碭山縣主要作物凈灌溉需水量表

表2 高寨灌區灌溉水利用系數計算表

表3 井灌樣點灌區灌溉水利用系數計算成果表

3.樣點灌區毛灌溉用水量

樣點灌區毛灌溉用水總量主要依據水泵額定流量、開機臺時進行計算，部分樣點灌區采用水表計量。

4.樣點灌區灌溉水有效利用系數

（1）高寨灌區

高寨灌區是碭山縣唯一的中型灌區，有效灌溉面積2.1萬畝，主要用于灌溉梨樹、桃樹等經濟作物。灌區凈灌溉用水量和灌溉水有效利用系數計算成果見表2。

（2）井灌區灌溉水有效利用系數測算

根據各井灌樣點灌區實灌面積、凈用水量等數據，分別測算分析出各樣點灌區灌溉水有效利用系數，然后采用算術平均法分別計算各類型樣點灌區的灌溉水有效利用系數，計算成果見表3。

四、全縣農田灌溉水有效利用系數測算

碭山縣2019年實際灌溉面積44.62萬畝，農業灌溉用水總量6959.08萬m3。按照《灌溉水利用率測定技術導則》（SL/Z699-2015），區域灌溉水有效利用系數是指該區域年凈灌溉用水量W凈與年毛灌溉用水量W毛的比值。在已知各類型灌區灌溉水有效利用系數和年毛灌溉用水量的情況下，全縣灌溉水有效利用系數按下式計算：

式中：W中、W井—分別為縣域內中型灌區和純井灌區的年毛灌溉用水量，萬m3；η中、η井—分別為縣域內中型灌區和純井灌區的灌溉用水有效利用系數。

根據以上方法計算，碭山縣2019年農田灌溉水有效利用系數為0.6577，詳見表4。

五、建議

碭山縣2019年農田灌溉水有效利用系數按照《灌溉水利用率測定技術導則》（SL/Z699-2015）要求進行測算，樣點灌區選擇兼顧了多種灌溉工程型式和作物，總體上能夠代表全縣農田灌溉基本情況，灌溉用水量、灌溉面積等基礎資料由碭山縣水利局農建辦根據平時調查數據統計匯總，測算結果基本上反映了全縣農田灌溉用水效率。

碭山縣地處皖北，水資源供需矛盾突出。測算分析農田灌溉水有效利用系數，能為最嚴格水資源管理制度考核提供依據，因此具有十分重要的意義。建議對全縣農業灌溉用水效率進行長期、連續地評估，掌握、分析其變化情況，以便科學評價農田灌溉用水效率與節水潛力，為縣域農田水利發展提供參考■