余杭区农田灌溉水有效利用系数测算存在的困难及对策研究

许 涛 ，王 伟 ，王 磊

（1.杭州市余杭区苕溪流域水利站，浙江 杭州 311100；2.浙江省水利河口研究院，浙江 杭州 310020）

农田灌溉水有效利用系数是国家实行最严格水资源管理制度、确定水资源管理“三条红线”控制目标的一项重要指标。系数测算是考核最严格水资源管理制度目标完成情况的一项基础工作，也是科学制定灌溉发展目标和分析节水潜力的主要依据来源，对促进地区节水灌溉健康发展具有重要意义。

余杭区地处江南水乡的杭嘉湖平原，灌溉用水相对充沛，农民节水意识淡薄，灌溉水源也十分复杂，灌区管理难度大。因此在开展农田灌溉水有效利用系数测算工作时面临较多困难，测算精度也较低。本文根据余杭区灌区特点，以余杭区系数测算工作为例，分析工作中实际存在的困难和问题，研究提高杭嘉湖地区农田灌溉水有效利用系数测算精度的对策和措施。

1 区域概况

余杭区位于杭嘉湖平原南端，是长江三角洲的圆心地。地势由西北向东南倾斜，大致以东苕溪为界，西部山地丘陵河谷；东部水网平原、滩涂平原逐步开拓，平原面积8.62万hm2，占全区面积的61.48%。地处北亚热带南缘季风气候区，冬夏长春秋短，温暖湿润，四季分明，光照充足，雨量充沛，多年平均年降水量1 412 mm。

余杭区灌区特点是：灌区数量多，单个面积小，无大中型灌区，提水类型多，自流类型少。根据水普资料，全区小型灌区共2 096个，灌区有效灌溉面积2.61万hm2(39.12万亩)，其中有效灌溉面积大于6.67 hm2(100亩)的小型灌区共有1 489个，其有效灌溉面积2.35万hm2(35.24万亩)，灌溉用水主要为河道、湖泊、山塘和水库，目前全区已基本建立一个较为完善的农业水利排灌系统。

2 农田灌溉水有效利用系数测算情况

2.1 测算方法

余杭区系数测算工作采用“首尾测算分析法”，其计算步骤：选取样点灌区，确定典型田块和渠首计量点，依照一定的方法测算分析样点灌区灌入田间可被作物吸收利用的水量（净灌溉用水量）与灌区从水源取用的灌溉总水量（毛灌溉用水量）；以样点灌区年净灌溉用水量与年毛灌溉用水量的比值来计算样点灌区灌溉水有效利用系数；采用“以点带面”的方式推算获得余杭区农田灌溉水有效利用系数。余杭区农田灌溉水有效利用系数测算流程见图1。

图1 余杭区农田灌溉水有效利用系数测算流程图

2.2 测算结果

系数测算是余杭区长期开展的一项工作，历年农田灌溉水有效利用系数趋势见图2。

图2 余杭区农田灌溉水有效利用系数趋势图

从图2可以看出，余杭区的农业灌溉水利用系数逐年增高，其主要原因有以下2个方面：

（1）余杭区每年水利工程均投入大量资金，闸站建设、河道整治及清水治污工程改善了灌区水源，有利于提高灌溉保证率；大力开展农田水利建设，改造和新建机埠、整理农田、新建和修建灌溉渠道，有利于降低灌溉损耗和渗流损耗；逐年提高节水灌溉面积，进一步降低灌溉损耗。这些投入能够促进灌溉水利用系数提高。

（2）余杭区农田水利管理水平不断提高。余杭区近年来不断强化农业灌溉管理，一方面强化灌区管理，加大灌区巡查、维修养护和放水员培训力度，有效提高灌区管理水平；另一方面加强节水宣传，农户节约意识逐渐加强，有意识地避免灌溉水的浪费，同时也节约用电。灌溉管理的提升有效提高了区域灌溉水有效利用系数。

3 测算存在的困难和问题

3.1 客观条件制约，工作开展阻力大

余杭区地处水量充沛的杭嘉湖平原，灌溉水源多、管理粗放，在开展系数测算时工作阻力较大，受到诸多客观条件制约，主要有以下2点：

（1）节水意识淡薄，思想认识不到位。余杭区降雨丰沛，水源充足，当地农户节水意识淡薄，存在水资源取之不竭、用之不尽的传统观念。农业灌溉方式粗放，多采用漫灌、沟灌等灌溉形式，余杭区系数测算样点灌区水稻亩均灌溉水量达到1.05万m3/hm2（700 m3/亩）左右，远高于定额要求。大水漫灌导致农药、化肥等大量污染物进入河沟池塘，引起严重的农业面源污染，推进农业节水灌溉迫在眉睫。但农户对系数测算工作缺乏基本了解，对系数测算工作不配合，基层水利工作者在系数测算工作开展的过程中也存在“重形式、走过场”的错误思想，测算数据不严谨。

（2）种植结构复杂，调查难度大。杭嘉湖平原作物种植以灌溉效率较低的水稻为主，这是灌溉水有效利用系数较北方灌区低的重要原因。作物种植结构的调查对系数测算工作十分重要，余杭区属于经济发达地区，气候条件良好，当地农户主要种植单季稻、蔬菜、苗木、花卉等作物，其中水稻种植面积仅占总种植面积的20%左右。近年来随着经济社会的不断发展，种植结构不断调整，粮食作物种植面积逐步减少，蔬菜、苗木、花卉等经济作物种植面积逐步增加。种植结构几乎每年都会发生较大变化，作物轮种、套种现象十分普遍。种植结构调查难度较大。

3.2 灌溉水源复杂，毛灌溉用水量计量难度大

余杭区属于丰水地区，灌溉水源复杂，既有水库、池塘等具有调蓄能力的蓄水工程，又有堰坝引水工程，还有提水泵站工程。其灌溉水源的复杂性主要体现在2个方面：一方面水源类型多样，余杭区境内有10万m3以上水库27座，1万～ 10万m3山塘254座，大小堰坝172座，排灌机埠218座。农户的灌溉需求可通过多种渠道满足，大量灌区采用多水源联合灌溉、互相补充，灌区毛灌溉用水量计量成本高、难度大；另一方面灌溉取水方式多样，自流灌溉、提水灌溉均占有一定比例，尤其是农户为了取水方便，自备移动水泵提水灌溉的现象大量存在，具有很强的随机性，灌区实际毛灌溉用水量难以计量。

3.3 回归水难扣除，净灌溉用水量测算精度低

从灌溉水利用系数的概念出发，各级渠道的渗漏、灌溉所产生的地面径流和田块深层渗漏等均为损失水量。但在余杭区系数测算的过程中发现，灌区在灌溉过程中，输水、配水和灌水的每一个环节损失的部分水量可能会被相邻田块的作物利用。此外，灌区农户种植水稻习惯于边灌边排，排水汇入天然河道或水网，被某一灌区再次利用，田块与田块之间存在大量灌溉水循环利用的情况，从整个区域系数测算的角度看出现回归水重复利用的问题，这部分回归水作为净灌溉用水量的一部分理应从损失水量中扣除，但是由于技术手段限制，在实际测算过程中回归水的利用量与扣除量难以定量计算，从而严重影响净灌溉用水量测算精度。

4 解决对策和措施

4.1 加强科普宣传，提高节水意识

农业节水灌溉是治理农业面源污染、减少肥料和农药浪费的重要措施，也是余杭区农业现代化发展的重要方向。有关部门应加大灌溉节水知识和灌溉水利用系数测算分析重要性的宣传力度，定期开展节水知识和灌溉技术指导讲座，积极印发宣传传单，张贴宣传海报，利用媒体、网络等多种途径加强农业节水科普知识宣传，引起各级领导和广大农户对农业节水灌溉和系数测算工作的重视，使之真正认识到推广节水灌溉的重大意义，理解并支持开展农田灌溉水有效利用系数测算分析工作。

4.2 强化灌区调查，夯实测算基础

灌区灌溉面积、灌溉方式和种植结构等信息是系数测算工作的基础，尤其种植结构对灌溉水有效利用系数影响较大，因此在进行系数测算的过程中，要强化灌区基础信息调查，为系数测算工作顺利开展奠定数据基础。一方面寻求当地农业和国土部门的协助，获取当地基础资料，开展整个测算区域的灌溉基础数据调查；一方面通过发放调查问卷、现场座谈、实地调查等多种方式，开展样点灌区基础数据的调查。

4.3 优选样点灌区，创造测算条件

样点灌区是系数测算工作的主要对象，选取的样点灌区要满足代表性、可行性、稳定性3个标准。综合考虑灌区的地形地貌、土壤类型、工程设施、管理水平、水源条件、作物种植结构等因素，选择能代表测算区域特点的样点灌区；样点灌区农业灌溉水量应便于计量，保证及时、方便、可靠地获取基本量水数据，尤其是灌溉水源和典型田块应具备的计量条件，确保系数测算工作可行；样点灌区应保持相对稳定，确保测算分析工作能够连续进行，获取的数据准确、有效且具有年际可比性。

4.4 构建量水体系，规范灌区管理

量水数据观测与记录是系数测算工作的重中之重，余杭区部分样点灌区目前仍然采用人工观测和手工记录的方式，灌区管理也比较松散，观测精度难以保证。为了确保观测数据真实、科学、可用，一方面应逐步构建自动化量水体系，实现数据在线监测，提高系数测算的精确度和信息化、自动化水平；另一方面应结合农业水价综合改革的要求，实施灌溉用水“总量控制，定额管理”，进一步规范灌区管理，落实现场管理人员，定期开展现场灌溉指导和检查，规范农户灌溉方式，杜绝移动水泵灌溉等非计量灌溉行为的发生，确保测算结果符合实际，能够切实反映测算区域农业灌溉效率。

4.5 优化测算方法，提高测算精度

根据相关研究，平原水稻灌区回归水利用率范围为灌区毛灌溉用水量的5% ～ 30%，对系数测算精度有较大影响。目前，余杭区系数测算所使用的“首尾测算分析法”并没有考虑灌溉回归水的影响，直接以测算样点灌区的测算成果推算全区的灌溉水有效利用系数，导致余杭区系数测算结果偏小。需要进一步优化系数测算方法，利用退水系数法、数理统计和数值模型模拟等途径在样点灌区开展灌溉回归水观测和研究，明确余杭区灌区回归水利用率，提高系数测算精度。

5 结 语

农田灌溉水有效利用系数测算工作是一项具有长期性、复杂性的基础工作。基层水利人员要本着严谨细致、实事求是的态度，克服节水意识淡薄、种植结构复杂的客观条件限制，精心构建量水体系，优化测算方法，强化灌区管理。从毛灌溉用水量测量和净灌溉用水量测量等多方面考虑，确保测算分析工作规范合理，测算数据真实可用，为政府进行农业灌溉规划和水资源管理提供重要参考依据。