干旱区农业灌溉用水定额研究

鹿 强，周和平

（1.新疆维吾尔自治区塔城市农九师乌拉斯台水库管理所，834703，塔城；2.新疆维吾尔自治区水利管理总站，830000，乌鲁木齐）

灌溉定额和灌溉用水定额是农业用水规划与管理的两个重要技术指标，二者的基本关系是针对不同作物和水文年份。灌溉定额参数相对稳定，是一个基准指标；灌溉用水定额可根据水文气象年份、灌溉工程以及用水情况等，在灌溉定额基础上上下变化，具有可操作性和实践性。新疆地处我国内陆干旱区，是典型的纯灌溉农业，研究农业灌溉用水定额，对于灌溉水资源有效利用、合理配置调度、农田水利规划、定额用水总量控制、计量供水节水灌溉等管理实施，具有十分重要的现实指导意义。

一、灌区主要作物需水量

各灌区不同灌溉季节参考蒸发腾发量是分析作物需水量的基本参数，经对全疆83个灌区1952—2008年长系列相关农业气象数据统计分析，得出各灌区P=50%、P=75%、P=90%保证率情况下作物参考蒸发腾发量计算结果，为作物需水量数值分析提供基本依据。结合主要作物从播种至收获全生育阶段作物系数分析结果，各灌区采用P=50%、P=75%、P=90%三种灌溉设计保证率情况下主要作物全生育期需水量。

二、作物需水量的复核检验

由灌区作物参考蒸发腾发量、作物系数而计算分析的主要作物全生育期需水量结果是否满足和符合灌区作物灌溉需水要求，尚需进一步复核检验分析。采用当地灌溉试验站作物需水量参数复核检验及典型灌区实际灌水量测验数据进行比较分析。

1.基于主要作物需水量经验参数检验

据北方及新疆灌区灌水取得的基本经验成果，满足大田作物生长发育的需水量，一般宜符合表1要求。

2.基于典型灌区作物灌水量测验

为进一步检验灌区主要作物需水量分析结果可行性，综合考虑灌区不同土壤质地、水文地质区域差异代表性等主要因素，选择15%典型灌区进行实地灌溉用水量测验。由测验结果与作物需水量比较可以看出：南疆和田和若羌两灌区，相对误差-1.1%～5.9%；东疆吐鲁番和伊吾灌区，相对误差-20%～-59%，分析值明显低于实际测验值。原因是吐鲁番为典型高温和水分强蒸发区，而伊吾又为当地多风且较大水分蒸发区，分析值比实际情况往往偏小，因此需给予调整。北疆6个典型灌区相对误差-9.6%～5.3%。

表1 大田主要农作物全生长期需水量基本经验参数值

表2 不同灌溉方式设计土壤湿润比p（%）

表3 干旱灌区综合作物灌溉定额（m3/hm2）

表4 全疆灌区现状2009年分析综合灌溉定额与灌溉统计结果比较

综上分析，需在测验和经验的基础上，对各灌区主要作物需水量分析值进行合理性调整：①检验分析值是否在作物需水量经验值区间，若在则保留，若低于下限可取表1中下限值，若高于上限值则适当保留。②结合典型灌区主要作物实测与分析值比较系数，并由此作适当调整分析。

三、灌溉用水定额分析制定

1.扣除有效降雨的补充灌水量

干旱内陆新疆虽然降水少，但因灌区分布所处地理环境差异大，统计研究表明：南疆、东疆作物生长期有效雨量仅30～390 m3/hm2，其中吐鲁番几乎无有效雨量；北疆灌区有效雨量明显，一般为 450～1 050 m3/hm2，其中伊犁河谷灌区1 500～2 100 m3/hm2，木垒灌区 1 110 m3/hm2，巴里坤、阜康、温泉、额敏、托里、裕民、伊宁、巩留、尼勒克灌区750 m3/hm2左右。因此，确定灌区作物田间灌溉用水定额时，需要考虑扣除作物生长期的部分有效水量。

2.灌溉用水定额确定

结合新疆灌溉方式现状，按照常规地面灌溉、膜上灌溉、喷灌、微灌4种农田灌溉方式，以作物全生育期田间需水量基础数据为参照，据我国 《微灌工程技术规范》（SL 103—1995）推荐的不同作物湿润比范围（表2），可得各灌区常规地面灌溉、膜灌溉、喷灌、微灌4种农田灌溉方式主要作物基本灌溉用水量。基本方法如下：

①常规地面灌溉用水定额：通过计算分析、经验参数、典型灌区灌水测验比较，扣除灌区有效雨量后，得出田间主要作物灌溉基本定额。

②膜上灌溉、喷灌、微灌用水定额：对应表2中 “土壤湿润比p取值”乘以常规地面灌溉用水定额，可得出相应的不同灌溉方式灌溉用水定额。

3.不同灌溉方式综合作物灌溉定额

以近年各灌区主要作物种植面积加权平均分析，可得出全疆各灌区常规地面灌溉、膜上灌溉、喷灌、微灌4种灌溉方式的综合作物灌溉定额成果，如表3所示。

4.综合灌溉定额分析结果与比析

将各单元灌区分析的综合灌溉定额成果，与现状2009年灌区综合作物灌溉用水定额统计结果比较，见表4所示。由分析结果看出（仅以P=50%灌溉保证率分析），南疆片灌区分析成果与现状统计值相对误差为-1%；东疆片灌区分析成果与现状统计值相对误差为7%，主要表现是吐鲁番灌区分析值略大于统计值，反映出本灌区农业气象高温降水稀少作物需水量增大特征；北疆片灌区分析成果与现状统计值相对误差为-7%；全疆灌区分析成果与现状统计值相对误差为-2%，即分析值是4 755 m3/hm2，现状统计值为4875m3/hm2，两者相差很小。

基于上述综合分析方法，研究分析干旱内陆新疆灌区常规地面灌溉、膜上灌溉、喷灌、微灌4种灌溉方式的综合作物灌溉定额，以及由此分析灌区多种灌溉方式组合的现状综合灌溉定额成果，并与现状统计灌溉用水定额比较，所获灌溉定额成果是可行的。研究成果表达了灌区灌溉用水定额指标，为新疆基于农业用水定额指标进行灌溉规划、用水管理以及水资源承载力分析等提供了技术支持。

[1]邱苑梅，段美英，付学芬.灌溉用水定额编制中的几个关键技术问题[J].节水灌溉，2004（5）.

[2]段爱旺，孙景生，刘钰，等.北方地区主要农作物灌溉用水定额[M].北京：中国农业科学技术出版社，2004.

[3]黎庆淮.土壤学与农作学（第二版）[M].北京：水利电力出版社，1986.