张志成,宋泽宇
(湖南百舸水利建设股份有限公司,湖南 长沙 410007)
农田灌溉水有效利用系数是在一段时间范围内,田间实际灌溉水量和渠道引入总体水量之间的比值。农田灌溉水有效利用系数综合指标是衡量灌溉区域管理水平高低的重要指标,也是灌溉水规划和水资源应用计划编订的重要依据,在减少水资源流失和提升农业灌溉效率方面有着十分重要的意义。
灌溉水利用系数是代表和反映农业灌溉水资源利用效率和管理水平的重要参考指标之一,灌溉水利用系数是田间农作物利用水量和灌溉系统引用水量的比值,在具体分析的时候和农业灌溉情况、用水管理、水资源灌溉技术等因素存在密切的关联。农田灌溉水有效利用效率的基本影响因素包含渗水损失、漏水损失、蒸发损失等。
某农田灌溉区域位于地区的南端,是当地的发展中心,总体占地面积在19.97 万hm2,耕地面积为6.14万hm2,农田有效灌溉面积为5.2 万hm2。经过多年的小型农田水利发展建设,当前整个地区拥有2.6 万hm2节水灌溉面积,总装机3.25 万kW,设计流量390 m3/s。
当地的农田水利灌溉面积大多是小型提水灌溉区域,在选择灌溉区域的时候需要综合考虑当地的管理水平、灌溉水源基本条件、农作物的构成、农作物耕作基本条件等。在综合比对分析之后文章选择分布在平原地区的6 个小型灌溉区域来作为样点灌溉区域。
为了能够全面地反映出灌溉水利用整体情况,在水稻发育期间来贯彻农田水利灌溉情况,考虑到后期的汇总计算分析,采取日历年的方式进行计算。测算灌溉区域的灌溉工程水平在2018 年,根据各个样点灌溉的实际情况采取补偿流量积累计算的方式进行分析。
农田灌溉水有效利用系数的所指尺度是某一个区域面积规模大小和时间周期的总体长度。以2018 年该地区农田灌溉水有效利用系数测算分析结果发现,不同规模样点灌溉区域的农田灌溉水有效利用系数对比如下所示:伴随农业灌溉区域面积的扩大,农田灌溉水有效利用系数逐渐变小,在2017 年的时候大型灌溉区域的综合水有效利用系数为0.441,中型灌溉区域的综合水有效利用系数为0.464,小型灌溉区域的综合水有效利用系数为0.496,中型灌溉区域(0.066 7~0.303)万hm2总体规模的综合水有效利用系数在0.474,总体上超过大型灌溉区域水综合利用系数的0.021。
在同样规模的农田灌溉区域中,灌溉水资源类型的不同也会对农田灌溉水有效利用系数产生不同的影响。经过不完全统计分析,在(0.066 7~0.303)万hm2规模大小的灌溉区域中,提水灌溉区域比自流引水灌溉农田水利工程的水资源利用系数高0.025。在小型农田水利灌溉中,提水灌溉区域要比自流引水灌溉区域农田灌溉水资源利用系数高0.019 左右,由此充分证明,提水灌溉渠要比自流引水灌溉渠农田灌溉水的利用系数高,而出现这种现象的原因是自提水灌溉区域的水资源灌溉往往需要消耗一定的自提水成本。
在具体操作的时候为了能够有效避免气候、土壤等对灌溉水利用的影响,研究选择气候因素和灌溉区域规模因素来作为研究因素,观察其农田灌溉水有效利用系数。经过研究发现,每天水坡灌溉区域土壤渗漏强度要比村桥下水岸灌溉土壤渗漏强度小0.125 mm,该地区农田水有效利用系数达到了0.014 3,农田土壤渗透强度和农田水资源灌溉水利用系数呈现出一种负相关关系,在水资源输送的过程中受土壤渗漏强度大的影响导致水资源渗漏问题严重。
当前,地区范围内比较常用到的节水灌溉技术包括渠道防渗漏和管道输水渗漏操作,当前,渠道防渗漏工程控制灌溉面积和现状节水灌溉工程占地面积相比,比重更大。在采用衬砌渠道和提升渠道水资源利用效率之后能够提升衬砌程度,其中斗渠水利用系数提高0.035,提升比率达到了3.68%,支渠水资源利用系数提高了0.010。
不同节水灌溉技术对提升农田灌溉水资源利用系数方面起到了十分重要的作用,但是在具体操作的时候为了能够达到预期的农田灌溉水有效利用,需要应用先进的技术进行管理,从而达到预期的农田灌溉水有效利用系数。
农田灌溉水有效利用系数的高低深受技术问题的影响,且典型观察工作比较薄弱,测算分析网络亟待进一步完善。在新的历史时期,为了能够更好地开展灌溉用水有效利用系数测算工作,需要做好以下几个方面的工作:首先,强化农田灌溉水有效利用系数的技术支持力度,确保农田灌溉水的利用能够得到政府和水行政主管部门领导的支持。其次,打造高素质的农田灌溉水有效利用技术队伍,完善农田水利设施观测设施建设。在发展的过程中根据灌区的实际情况,确定好典型观测区和观测任务。再次,按照较高标准的农田水利工程建设、农业综合开发项目建设要求不断完善灌溉区域设施和设备,为农田灌溉水资源利用提供重要的基础支持。最后,打造完善的农田灌溉水有效利用系数测算分析网络,按照农田灌溉水有效利用系数打造完善的网络,规范农田灌溉水有效利用测算分析方法。
通过对不同灌溉区规模、水源类型、土壤类型、渠道防渗、不同管理水平等方面着重讨论了农田灌溉水有效利用系数影响因素,并对近几年农田灌溉水有效利用系数变化规律进行全面的分析,由此得到以下几个方面的结论:①灌溉区域规模越大,农田灌溉水利有效利用系数变小;②不同水源类型灌溉区域,其农田灌溉水有效利用系数自流引水灌溉小于提水灌溉区域;③土壤渗透强度和农田灌溉水有效利用系数呈负相关关系,也就是说土壤渗漏强度越大农田灌溉水有效利用系数就越低,灌溉区域防渗漏在一定程度上能够提升农田灌溉水有效系数,在最大限度上发挥出农田水资源的作用。