2021 年陜西省農田灌溉水有效利用系數測算分析研究

胡戰峰，馬軍杰

（1.陜西省桃曲坡水庫灌溉中心,陜西 銅川 727031；2.渭南市港口抽黃工程管理中心,陜西 渭南 714000）

0 引言

農田灌溉水有效利用系數可科學評價不同區域節水灌溉發展成效與節水潛力。提高灌溉水有效利用系數是深入貫徹“節水優先”方針的最重要舉措。學者對農田灌溉水有效利用系數的研究主要聚焦于灌溉水利用效率的內涵和評價模型的構建,焦點是回歸水問題。19 世紀70 年代,灌溉水有效利用系數開始用于評價農業水資源的效率及浪費情況。有學者認為灌溉水利用效率的指標體系中應加入回歸水這一要素[1-2]。研究發現,土壤結構[3]、調虧灌溉[4]、作物差異[5]等諸多因素都會對灌溉水利用效率產生一定影響。我國從二十世紀四五十年代,開始建立灌溉用水效率指標體系以及相關算法[6]。自2006 年起,全國各?。▍^、市）每年開展灌溉水有效利用系數測算分析工作,首尾法作為基礎測算方法被推廣[7]?！秾嵭凶顕栏袼Y源管理制度考核辦法》（國辦發〔2013〕2 號）等有關規定和辦法,把灌溉水有效利用系數正式納入各省、市、區人民政府用水效率控制的主要考核指標。2014 年水利部、國家發展改革委等10 部委聯合下發《實行最嚴格水資源管理制度考核工作實施方案》,對考核組織、程序、內容、評分和結果使用做出明確規定。近年來,采用遙感遙測方法快速估算灌溉水有效利用系數也逐步開展[8]。

本文針對陜西省不同規模類型灌區分布特點以及作物、土壤和灌溉等情況,按照《全國農田灌溉水有效利用系數測算分析技術指導細則》（以下簡稱“《細則》”）,選取樣點灌區并計算樣點灌區、不同規模類型及全省農田灌溉水有效利用系數[9],分析其合理性。

2 材料與方法

2.1 研究區概況

陜西省多年平均水資源總量423.3 億m3,人均水資源量1092 m3,約為全國平均水平的一半,是全國水資源最緊缺的省份之一。由于水資源時空分布不均,尤其是位于黃河流域的陜北和關中地區僅占全省水資源總量的29%,且65%集中在汛期,多年平均降水量542.5 mm,人均水資源量410.5 m3,約為全國平均水平的1/5。其中陜北地區水資源總量為48.4 億m3,人均水資源量為852.5 m3；關中地區水資源總量為67.8 億m3,人均水資源量僅276.9 m3,不足全國平均水平的1/7。

2.2 測算分析方法

樣點灌區選取,典型田塊確定,毛、凈灌溉用水量測算,樣點灌區、不同規模類型樣點灌區及全省灌區農田灌溉水有效利用系數測算均嚴格根據《細則》要求執行。

3 結果分析

3.1 樣點灌區選取與合理性分析

2021 年共選取樣點灌區94 個,其中大型灌區12 個、中型灌區25 個、小型灌區22 個和純井灌區35 個（圖1）。樣點灌區有效灌溉面積和數量占比符合《細則》要求,見表1。樣點灌區有效灌溉面積和數量占全省比例符合《細則》要求,因此選取的樣點灌區具有代表性、可行性和穩定性。

表1 2021 年陜西省樣點灌區選取情況

表2 2021 年樣點灌區凈、毛灌溉用水量量測方法

3.2 樣點灌區灌溉水有效利用系數

相比2020 年,2021 年全省94 個樣點灌區農田灌溉水有效利用系數有55 個增加,38 個減少,1 個維持不變。其中,12個大型灌區中有11 個增加,1 個減少；25 個中型灌區中18個增加,5 個減少,1 個維持不變；22 個小型灌區中9 個增加,13個減少；35 個純井灌區中17 個增加,18 個減少。大部分樣點灌區變幅在1%以內,平均變幅0.01%。在±2%以上的只有4 個。系數增加較大的灌區通常節水工程投資較大,且近年來農業水價綜合改革實施較好。系數減少較大的灌區近年來投資少,渠系及建筑物損毀較嚴重。從整體來看,隨著節水技術與灌區管理水平的提高,系數總的變化趨勢是逐年增大。

樣點灌區系數計算結果的可靠性,與樣點灌區凈、毛灌溉用水量獲取方法密切相關,見表1。2021 年陜西省凈灌溉用水量采用直接量測法的典型田塊占比為28.1%,實測率偏低,需進一步提高實測比例。毛灌溉用水量采用實測的樣點灌區數量占比為72.3%,實測比例較高,但存在輔助水源缺少實測的問題,如大型灌區中的井灌,塘壩堰等輔助水源缺乏實測手段,此外樣點灌區的退水和棄水常常沒有測流設施。

3.3 不同規模類型灌區及全省灌區灌溉水有效利用系數

經測算2021 年陜西省農田灌溉水有效利用系數為0.5820,其中,大型灌區為0.5497；中型灌區為0.5454；小型灌區為0.5472；純井灌區為0.8072,見表3。

表3 不同規模類型灌區及全省灌區灌溉水有效利用系數

大型灌區灌溉水有效利用系數略大于中型灌區。這是由于陜西省大型灌區多處于關中地區,具有悠久的灌溉歷史,灌區管理機構完善、管理水平和技術相對較高,再加上國家持續開展大型灌區續建配套與現代化改造工程,投資較大。

一般而言,提水灌區用水成本高于自流引水灌區,提水灌區用水浪費現象少,故同種規模的提水灌區灌溉水有效利用系數一般都大于自流引水灌區,尤其是小型灌區,由于提水灌區易發展管道輸水和噴微灌,導致提水灌區灌溉水有效利用系數超出自流引水灌區較多。純井灌區不同類型灌區灌溉水有效利用系數大小關系,也都符合一般情況。2020 年全省大型提水灌區的灌溉水有效利用系數超過了自流引水灌區,2021 年大型提水灌區提升達1.55%。

計算了陜西省2021 年相比2020 年不同規模和類型灌區的灌溉水有效利用系數變化率（見表3）。盡管陜西省2021 年各樣點灌區灌溉水有效利用系數與往年相比有升有降,但上升的占大多數,這也表現在不同規模和類型灌區的灌溉水有效利用系數的變化上,總體上變化平穩略有上升。其中小型灌區降低0.31%、純井灌區降低0.17%、中型灌區提高0.96%、大型灌區提高0.62%。大型提水灌區提高幅度較大,達到1.46%。

終上所述,無論從不同規模和水源類型灌區灌溉水有效利用系數的橫向比較來看,還是從縱向變化來分析,陜西省2021 年不同規模和水源類型灌區的系數測算結果都是合理的。

陜西省2021 年農田灌溉水有效利用系數較2020 年增加了0.0027,增幅為0.47%。2020 年、2019 年、2018 年、2017 年和2016 年灌溉水有效利用系數分別較上一年增幅為0.47%、0.77%、1.22%、1.00%和0.65%。2021 年灌溉水有效利用系數增長幅度在近5 年處于偏下的水平,這與增長幅度逐漸放緩的客觀規律是相符的。另外,從節水灌溉投資水平而言,近幾年大致保持在同一個水平上,同樣會造成系數增長的放緩。

4 結論與建議

2021 年陜西省農田灌溉水有效利用系數測算工作中樣點灌區的選擇滿足《細則》要求,省水利廳和技術支撐單位在各市區和樣點灌區測算過程中進行了多次督導、現場檢查與指導,技術人員對樣點灌區及全省農業灌溉的基礎數據進行了全面細致地核查,參與計算的數據比較可靠。通過2021 年樣點灌區系數測算結果的變化情況分析,各樣點灌區的灌溉水有效利用系數能綜合反映灌區灌溉工程狀況、灌溉管理水平與灌水技術水平。通過不同規模和水源類型灌區系數的縱橫向對比分析,陜西省2021 年不同規模和水源類型灌區以及全省灌區系數測算結果合理。