第十四師昆玉市農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)測(cè)算分析工作研究與對(duì)策

趙秀杰

（第十四師水文水資源管理中心，新疆 昆玉 848000）

現(xiàn)在依照國(guó)務(wù)院采用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃Y源管理制度，根據(jù)國(guó)家發(fā)改委依法開展全國(guó)“十三五”規(guī)劃施行考核評(píng)估的要求。已經(jīng)開始了嚴(yán)格的水資源管理制度，農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)是兵團(tuán)考核師市最嚴(yán)格的水資源管理制度。在此期間，建設(shè)兵團(tuán)還在2015年開展了“十三五”規(guī)劃施行考核評(píng)估和績(jī)效考察評(píng)價(jià)工作，師市農(nóng)業(yè)灌溉用水有效利用系數(shù)是水利行業(yè)最重要的年度考核指標(biāo)[1]。地處新疆塔克拉瑪干沙漠南源的第十四師昆玉市，各個(gè)團(tuán)場(chǎng)灌溉區(qū)分散在和田縣的下游位置，灌區(qū)的水資源匱乏且供水難度大，已經(jīng)成為經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展一大瓶頸，加快建設(shè)資源節(jié)約與環(huán)境友好型社會(huì)，使人口、資源、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)發(fā)展協(xié)調(diào)共進(jìn)，是今后任務(wù)的主題。

一次灌溉水有效利用系數(shù)定義是灌區(qū)農(nóng)作物吸收利用在一次或在某一時(shí)間的凈水區(qū)灌溉地的用水量和灌區(qū)水源在渠首處合計(jì)的灌溉工程用水量的絕對(duì)比值。整個(gè)灌溉區(qū)水源渠系統(tǒng)的輸水和田間灌溉用水吸收狀況都能直接體現(xiàn)，是一個(gè)重要的衡量指標(biāo)，能夠直接權(quán)衡從高灌溉區(qū)水源處渠首就地直接取水灌溉到田間農(nóng)作物吸收和利用過程灌溉水利用程度。也和整個(gè)灌區(qū)灌溉規(guī)模、工程用水量、自然環(huán)境因素、灌水管理技術(shù)和用水管理水平等一些影響因素有關(guān)。

1 灌溉水利用系數(shù)測(cè)算方法與過程

1.1 測(cè)算分析方法

新疆第十四師昆玉市地區(qū)灌溉水有效綜合利用系數(shù)值預(yù)測(cè)算法的分析方法。其中有點(diǎn)與面互相結(jié)合的方法[2]，還將調(diào)查統(tǒng)計(jì)同觀測(cè)方法相結(jié)合、傳統(tǒng)微觀數(shù)據(jù)研究與采用宏觀數(shù)據(jù)分析相結(jié)合，根據(jù)《全國(guó)農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)測(cè)算分析技術(shù)指導(dǎo)細(xì)則》通過采用首尾測(cè)算分析的方法來分析樣點(diǎn)灌區(qū)。在各團(tuán)代表的樣點(diǎn)灌區(qū)不同規(guī)模（大型灌區(qū)、中型灌區(qū)、小型灌區(qū)）與類型分析的基礎(chǔ)上。使用加權(quán)微分平均法[2]，算出不同種類和不同規(guī)模與全師市灌溉水有效利用系數(shù)的平均值。

1.2 測(cè)算分析過程

第十四師昆玉市共有灌區(qū)數(shù)量5處，即皮墨灌區(qū)（224團(tuán)），47團(tuán)、皮山農(nóng)場(chǎng)、225團(tuán)和一牧場(chǎng)，均為中型灌區(qū)，總灌溉面積46.95萬畝，節(jié)水灌溉面積42.05萬畝，占總灌溉面積的90%。2020年樣點(diǎn)灌溉區(qū)按照三個(gè)原則（代表性、可行性、穩(wěn)定性），結(jié)合實(shí)際情況考慮很多因素，其中有工程設(shè)施狀況、工作人員管理水平的高低、灌區(qū)灌溉水源條件、作物種類和種植結(jié)構(gòu)、地形與地貌等諸多因素，最終選擇了其中三個(gè)樣點(diǎn)灌區(qū)，都是中型灌區(qū)。

典型作物田塊有很多要求，需要邊界清晰、形狀要規(guī)則合理且面積適中；灌溉區(qū)綜合影響因素主要考慮在畦田灌溉的播種管理方式、作物不同播植種類、畦田播種面積不同規(guī)格、硬化作用程度和土地平整度、地形、灌溉播種方法管理制度與灌溉管理實(shí)施方法、土壤中的土質(zhì)硬化類型、灌區(qū)地下水的整體填埋面與地下水的深度等各個(gè)方面是最具國(guó)際代表性，有固定的進(jìn)水口與排水口[3]，并且配備量水設(shè)施。每個(gè)經(jīng)典糧食作物播種面積確定比例不能超出每個(gè)田塊和在灌區(qū)總面積設(shè)計(jì)經(jīng)典播種面積10%及之上的每個(gè)典型播種農(nóng)田作物不同播植種類，應(yīng)當(dāng)分別單獨(dú)選擇一個(gè)作為經(jīng)典農(nóng)業(yè)植物播種面積田塊。根據(jù)以上典型播種面積原則，每個(gè)樣點(diǎn)灌區(qū)的播種田塊和在灌區(qū)中每人均需根據(jù)每個(gè)典型播種作物類別分類后的種植土地面積確定比例，每種中型播類作物各自分別單獨(dú)選取3個(gè)樣點(diǎn)的作為典型作物播種面積田塊，故中型播種田塊稱為灌區(qū)典型田塊，總數(shù)量為18塊。

主要就是采用直接法以及量化觀測(cè)法的分析方法結(jié)合來準(zhǔn)確測(cè)量進(jìn)入典型田塊的畝均凈灌溉水量。用直接量測(cè)方法測(cè)算來分析這次的凈灌溉水量，就是在測(cè)算灌溉水有效利用系數(shù)過程中，判斷準(zhǔn)確典型田塊年畝均凈灌溉水量是分辨充分灌溉或非充分灌溉的前提條件。想要得到典型田塊年畝均凈灌溉水量，首先要觀察實(shí)際情況下進(jìn)入典型田塊的畝均凈灌溉水量，再根據(jù)當(dāng)年取得的氣象觀測(cè)情況和物種及其種類。通過水量平衡計(jì)算典型田塊一種作物在當(dāng)年的凈灌溉定額就能得到[4]，

通過觀察和分析得到一種作物的年畝均凈灌溉水量，而后又通過計(jì)算一處灌溉區(qū)相同區(qū)域相同種類的灌溉類型作物的年凈灌溉水量，最后根據(jù)此區(qū)域內(nèi)不同的分區(qū)和不同作物類型的灌溉面積。根據(jù)每個(gè)作物在不同分區(qū)的年畝均凈灌溉水量，最終得出該樣點(diǎn)灌區(qū)年凈灌溉用水總值。

灌區(qū)內(nèi)每年從水源地處獲得用作耕地澆灌的總水量叫做樣點(diǎn)灌區(qū)的年毛澆灌水?dāng)?shù)量，第十四師各團(tuán)場(chǎng)的供水形態(tài)都不一樣，主要的獲取方法是量水設(shè)施。各個(gè)團(tuán)場(chǎng)灌區(qū)都是自流灌區(qū)，地下水的毛灌溉水量用井電雙控計(jì)量設(shè)施測(cè)得，地表水的毛灌溉用水量是通過使用水閘量水設(shè)施測(cè)得。

2 灌溉水有效利用系數(shù)研究存在的問題

2.1 觀測(cè)記錄人員技術(shù)力量不足

測(cè)算分析工作的實(shí)施需要依托樣點(diǎn)灌區(qū)及典型田塊所在團(tuán)場(chǎng)灌區(qū)服務(wù)站，由于2020年機(jī)構(gòu)改革，灌區(qū)服務(wù)站人員編制較少，均為管理人員，支渠以上水利設(shè)施的運(yùn)行觀測(cè)人員均由政府購買服務(wù)，支渠水量設(shè)施以下由連隊(duì)農(nóng)民用水合作社管理，目前各連隊(duì)雖成立的農(nóng)民用水合作社由于缺少經(jīng)費(fèi)，未能較好對(duì)支渠以下水利設(shè)施進(jìn)行管護(hù)，目前不論是支渠以上還是支渠以下水利設(shè)施觀測(cè)記錄人員文化層次較低，對(duì)測(cè)算工作理解不到位等問題。

2.2 農(nóng)業(yè)灌溉用水計(jì)量設(shè)施少，自動(dòng)化程度不高

目前第十四師昆玉市大部分老灌區(qū)渠系量水設(shè)施量測(cè)方式還比較落后，通常都是利用人工來抄讀水閘、標(biāo)準(zhǔn)斷面、水量等量水，還有部分甚至采用浮游量測(cè)，水量計(jì)算誤差較大。限制灌溉水有效利用系數(shù)提高的因素有，灌區(qū)田間配套工程不夠完善，斗農(nóng)渠襯砌筑率不高，渠道配套的建筑物老化需要修繕，自動(dòng)管理計(jì)算不夠健全[5]。

2.3 量水設(shè)施檢查維護(hù)不及時(shí)

量水設(shè)施現(xiàn)場(chǎng)管理有很多問題，例如渠道內(nèi)有淤積，水草旺盛等有很多影響預(yù)測(cè)工程的狀況。觀測(cè)人員對(duì)量水設(shè)施維護(hù)較差，有很多量水設(shè)施損壞，沒有及時(shí)維護(hù)，即使發(fā)現(xiàn)在維護(hù)期間也沒有用人工的方法來代替[6]。

2.4 測(cè)算分析網(wǎng)絡(luò)不夠穩(wěn)定

系數(shù)測(cè)量分析的工作周期長(zhǎng)、專業(yè)技術(shù)性較高，因此需要一批穩(wěn)固且成熟的數(shù)據(jù)分析團(tuán)隊(duì)，而第十四師昆玉市水文水資源管理中心職責(zé)范圍廣，人員編制未能符合職責(zé)數(shù)，人員少且技術(shù)人員更少，不利于測(cè)算分析的工作。

3 加強(qiáng)灌溉水有效利用系數(shù)測(cè)算工作措施

3.1 加強(qiáng)觀測(cè)人員技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)指導(dǎo)

灌溉區(qū)用水量等一些主要數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確觀測(cè)對(duì)于整個(gè)灌區(qū)測(cè)算管理工作來說是至關(guān)重要的，所以對(duì)于灌區(qū)觀測(cè)工作人員的一些專業(yè)技術(shù)素質(zhì)和計(jì)算技能都需要有更高要求。目前來說，在灌區(qū)內(nèi)的觀測(cè)工作人員對(duì)于觀測(cè)工作的整體認(rèn)知度與工作重視的程度不夠，所以我們需要進(jìn)一步加強(qiáng)組織對(duì)灌區(qū)觀測(cè)工作人員的技術(shù)培訓(xùn)工作來不斷提升灌區(qū)觀測(cè)工作人員的一些主要專業(yè)技術(shù)素質(zhì)和計(jì)算技能，來有效保證數(shù)據(jù)的觀測(cè)準(zhǔn)確性和數(shù)據(jù)可靠性。

3.2 進(jìn)一步完善量水設(shè)施維護(hù)及觀測(cè)記錄

新疆第十四師昆玉市樣點(diǎn)灌區(qū)渠首量水措施雖然已經(jīng)基本建設(shè)完成，還有很多灌區(qū)渠道與典型田塊還沒有量水設(shè)施，還是采用一些誤差較大的測(cè)量方法。從而造成計(jì)量不準(zhǔn)確，觀測(cè)數(shù)據(jù)丟失等問題，需要根據(jù)工程改造等完善灌區(qū)量水設(shè)施，加強(qiáng)觀測(cè)記錄等工作，還要注意基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的觀測(cè)和積累，來為測(cè)算與分析提供支持。

3.3 強(qiáng)化測(cè)算分析工作的經(jīng)費(fèi)保障

農(nóng)業(yè)灌溉用水有效利用系數(shù)測(cè)算工作是一項(xiàng)技術(shù)含量高、難度大的基礎(chǔ)工作，其范圍廣、歷時(shí)長(zhǎng)，工作量大，且第十四師昆玉市各團(tuán)場(chǎng)灌區(qū)分布距離較遠(yuǎn)，現(xiàn)階段仍普遍存在人手不足，經(jīng)費(fèi)來源保障不穩(wěn)定，試驗(yàn)室和觀測(cè)儀器設(shè)備不夠等一些突出問題，會(huì)在一定程度上影響定量分析的工作準(zhǔn)確性和全面性，為切實(shí)確保今年系數(shù)分析測(cè)算專項(xiàng)工作及時(shí)梳理有效推進(jìn)，應(yīng)積極探索采取多種政策措施，開拓專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)撥付渠道，確保今年系數(shù)分析測(cè)算定量分析專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)及時(shí)并足額撥付到位。

3.4 加強(qiáng)量水設(shè)施建設(shè)

目前第十四師昆玉市各連隊(duì)灌區(qū)量化水利基礎(chǔ)設(shè)施普遍嚴(yán)重缺乏，因此建議今后的工作方向以加快推進(jìn)灌區(qū)量化供水基礎(chǔ)設(shè)施體系建設(shè)優(yōu)化為工作重點(diǎn)，進(jìn)一步加快強(qiáng)化量水測(cè)算自動(dòng)分析的水利基礎(chǔ)技術(shù)設(shè)施體系建設(shè)，通過發(fā)展利用先進(jìn)現(xiàn)代化電子信息處理技術(shù)的計(jì)算自動(dòng)化來測(cè)量飲用水，例如利用超聲波儀器自動(dòng)量飲用水、簡(jiǎn)易量飲用水護(hù)欄+自動(dòng)測(cè)量水位儀和計(jì)量自動(dòng)化來測(cè)量飲用水等。

3.5 加大灌區(qū)節(jié)水改造力度

加快改造進(jìn)度，根據(jù)這次測(cè)算分析的數(shù)據(jù)來看，通過這幾年節(jié)水改造后的灌溉區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)相比于改造之前都有了很大提高，進(jìn)而灌溉區(qū)灌溉水平也都在提高。第十四師大部分灌區(qū)雖前些年進(jìn)行過節(jié)水改造，但由于受當(dāng)時(shí)資金限制，目前部分滴灌設(shè)施無法使用，依舊延續(xù)著粗放型的灌溉方式，灌溉水量實(shí)則未能節(jié)約，所以還需要進(jìn)一步統(tǒng)一規(guī)劃灌區(qū)節(jié)水改造工作，完善灌區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施，對(duì)提高灌溉水有效利用系數(shù)會(huì)有長(zhǎng)遠(yuǎn)的影響。