连云港市农田灌溉水有效利用系数测算及其变化特征分析

武宜壮

（江苏省水文水资源勘测局连云港分局 连云港 222004）

1 引言

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“三条红线”管理目标中的一项重要的控制指标。我国复杂的自然地理条件、水资源空间分配不均的现状，决定了农业灌溉是我国农业生产发展不可替代的基础条件，也是保障国家粮食安全的重要支撑。开展农田灌溉水有效利用系数测算工作能合理有效地提高水资源利用率，是解决农业用水短缺，促进计划用水，满足社会可持续发展的需要，也是落实建设节水型社会的有力举措。

2 基本情况

连云港市位于江苏省东北部，多年平均降水量897.8mm，降水量年内分配不均匀，全年60%的降雨量集中在6～8月。全市共有大型灌区4个，中型灌区28个，小型灌区241个，纯井灌区287个，高效节水灌溉11处（隶属于各类型灌区中）。灌溉方式主要为自流引水和提水两种。据统计，2018年全市农田有效灌溉面积508.73万亩，实灌面积341.77万亩，节水灌溉面积353.78万亩，毛灌溉用水量17.84亿m3，亩均灌溉用水量521.9m3。多年平均农业用水量20.56亿m3, 约占全市总用水量的73.9%，其中主要用水为水稻，占多年平均农田灌溉用水量的80.9%；次之为小麦，占多年平均农田灌溉用水量的10.5%；蔬菜类占多年平均农田灌溉用水量的8.6%；其他类用水占多年平均农田灌溉用水量的0.8%。

连云港市不同规模灌区面积及用水情况统计见表1。

3 灌溉水有效利用系数测算

3.1 技术路线

采用点与面、实地观测与调查研究分析相结合的方法进行。通过对全市灌区情况进行整体调查，确定不同规模与类型、不同工程状况、不同水源条件与管理水平的样点灌区数量，构建灌溉水有效利用系数测算分析网络。搜集整理样点灌区的灌溉用水管理、灌区面积、气象信息等资料，进行必要的田间观测，采用首尾测算法，分析计算样点灌区的灌溉水有效利用系数。以样点灌区测算结果为基础，加权计算得到连云港市灌溉水有效利用系数。

3.2 样点灌区及典型田块选择

根据《全国农田灌溉水有效利用系数测算分析技术指导细则》《灌溉水利用率测定技术导则》（SL/Z 699-2015）和《灌溉水系数应用技术规范》（DB32/T 3392-2018）的要求，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（提水、自流引水）、作物种植结构等因素，尽量使所选的样点灌区能基本反映区域灌区整体特点。全市共选择22个样点灌区，其中4个大型、7个中型、9个小型、2个高效节水，分别占全市各类型样点灌区的100%、25%、3.7%、9.1%，具体见表2。大型灌区上、中、下游分布选取3个典型田块；中型灌区上、下游分布选取3个典型田块；小型灌区和高效节水灌区分布选取2个典型田块。

表1 连云港市不同规模灌区面积及用水情况统计表

表2 2018年连云港市样点灌区选择统计表

3.3 测算方法

3.3.1 大型灌区

依据各大型灌区样点灌区灌溉水有效利用系数与用水量加权平均后得出市级区域大型灌区灌溉水有效利用系数。计算公式如下：

式中：

N—市级区域大型灌区样点灌区数量，个。

3.3.2 中型灌区

以中型灌区3个档次样点灌区灌溉水有效利用系数为基础，采用算术平均法分别计算1～5万亩、5～15万亩、15～30万亩灌区的灌溉水有效利用系数；然后将汇总得出的1～5万亩、5～15万亩、15～30万亩灌区年毛灌溉用水量加权平均得出市级区域中型灌区的灌溉水有效利用系数。计算公式如下：

式中：

η1-5、η5-15、η15-30—分别为1～5万亩、5～15万亩、15～30万亩不同规模样点灌区灌溉水有效利用系数；

3.3.3 小型灌区

以测算分析得出的各个小型灌区样点灌区灌溉水有效利用系数为基础，采用算术平均法计算市级区域小型灌区灌溉水有效利用系数。计算公式如下：

式中：

n—市级区域小型灌区样点灌区数量。

高效节水灌区测算分析方法参照小型灌区。

4 测算成果与合理性分析

4.1 测算成果

通过上述方法计算出2018年连云港市不同规模与类型灌区农田灌溉水有效利用系数，见表3。

4.2 变化趋势及合理性分析

统计2013～2018年连云港市不同规模与类型农田灌溉水有效利用系数的变化趋势见图1。

从图1可以看出：①从年际变化上来看，前期灌溉水有效利用系数提升快于中后期。在开展灌溉水有效利用系数测算考核后，各县区通过加强灌溉水管理，对排灌设施长效管护进行考核评比，出台灌区灌溉管理制度等，同时对承包责任田农户进行科学灌水宣传，减少了灌溉水跑、帽、滴漏，大大提高灌溉水使用率，使得前期灌溉水有效利用系数提高较快；中后期随着灌溉水测算考核持续推进，各县区主要通过加大节水投入，减少灌溉水损失率，工程效益慢慢显现，使灌溉水有效利用系数稳步提高。②从灌区类型上来看，灌溉水有效利用系数值，增长趋势 。相比于中型、小型灌区，大型灌区的渠系等级多，渠系长，分布复杂，渠系损失多，农田灌溉水利用系数与灌区规模呈负相关；同样，相比于中型、小型灌区，大型灌区面积大，灌区管理难度大，节水工程效益发挥慢，使得灌溉水有效利用系数增长趋势与灌区规模也呈负相关。

表3 2018年度连云港市不同规模与类型灌区农田灌溉水有效利用系数成果表

图1 2013～2018年连云港市不同规模与类型农田灌溉水有效利用系数的变化趋势图

4.3 不同水源类型合理性分析

统计2018年连云港市不同规模、不同水源类型灌溉水有效利用系数的成果见图2。

从图2可以看出：①同一规模灌区的提水灌溉有效利用系数大于自流灌溉的有效利用系数。提水灌区都是通过泵站抽水进行灌溉，相比于自流灌区，成本较高，但管理措施相对完善，同时，灌区收费按用电多少进行收费，避免了过度灌溉的情况。②高效节水灌区（含微灌、管道灌溉）的灌溉水有效利用系数远远高于提水及自流灌溉的灌区。采用管道输水的方式，大大减少输水过程中的水分蒸发和渗漏，进而较大提高了灌溉水有效利用的系数。

5 提高灌溉水有效利用系数的对策分析

连云港市灌溉水有效利用系数持续稳定的提高，主要得益于节水灌溉的推广、防渗渠道的建设，配套水工建筑物的改造及管理水平的不断提高等方面：

5.1 加大资金投入

自2013～2018年，各级财政累计投入资金达到35.91亿元，进行了大、中、小型灌区节水建设、改造。经过多年投入，建设了28.06万亩高效节水示范区，在原有灌区内建设低压管道输水，滴灌、喷灌9.83万亩。新建电灌站335座，衬砌、维修渠道2006km，配套渠系建筑物3660座，泵站配套改造221处，全市灌溉防渗渠道占灌溉渠道的比例稳步提高。

5.2 加强灌溉管理

图2 2018年连云港市不同规模、不同水源类型灌溉水有效利用系数成果图

全市各县区对排灌设施长效管护进行考核评比，出台灌区灌溉管理制度，推广科学的灌溉方法。对承包责任田农户进行科学灌水宣传，部分灌区为了更好进行用水管理，村级实行了灌水承包，管水员的工资直接与用水量多少挂钩，增强了管水员的责任心，减少了灌溉水跑、帽、滴漏，大大提高灌溉水使用率。

5.3 提升测算水平

连云港市灌溉水有效利用系数测算由地方水文部门承担，有稳定的技术队伍。能做到定期组织专家进行现场指导，开展技术培训，保障技术人员能熟练掌握测算技术要领，减少人为因素的技术误差。同时有专业的测验设备，能做到熟练操控量测的技术设备，保障测验精度。在每个样点灌区聘用专人进行田间的数据观测，保证数据的精准性和可靠性。

6 结语

灌溉水有效利用系数测算分析工作是一项长期工作。本文通过分析研究连云港市灌溉水有效利用系数的变化趋势及其原因，连云港市不同水源类型的灌溉水有效利用系数特征及其合理性，提出提高灌溉水有效利用系数的对策及措施，以期为相似地区的灌溉水有效利用系数的测算分析工作提供宝贵经验■