2019年鞍山市农田灌溉水有效利用系数测算研究

张君禄

（沈阳市苏家屯区农业农村服务中心，辽宁 沈阳 110000）

1 引言

灌区灌溉水利用系数是水资源利用效率的直接反应，该参数对灌区节水工程建设等具有较大的参考[1-3]。鞍山市灌区分布范围广、面积大，为获取灌溉水利用系数，选取32 个样点灌区进行研究。

2 鞍山市农田灌溉总体情况

2019 年鞍山市有效灌溉面积111.14 万亩，其中，中型灌区、小型灌区、纯井灌区数量分布情况见图1，面积占比见图2。

图1 鞍山市灌区类型有效灌溉面积占比

图2 鞍山市灌区类型实际灌溉面积占比

3 样点灌区的选择和代表性分析

3.1 样点灌区选取

全市共选择样点灌区32 处，其中中型灌区5 处，小型灌区8 处，纯井灌区19 处。各样点灌区分布见图3。

图3 样点灌区分布图

3.2 样点灌区代表性分析

从灌区类型上看，包括中型灌区、小型灌区和纯井灌区等三种类型，提水方式包括提水和自流引水灌区，纯井灌区包括区域所有灌溉方式，所选的样点灌区在灌区类型方面具有代表性。

从地理位置分布上看，样点灌区分布于鞍山市的海城市、台安县和岫岩县三个主要农业灌溉县（市、区），因此从样点灌区的分布上符合鞍山市农业灌溉现状，且具有良好的代表性。

从作物类型看，样点灌区的作物主要为水稻、经济作物和果树，与鞍山市农作物种植结构和灌溉情况相匹配，能够代表鞍山市的农业灌溉水平。

此外，在样点灌区的选择过程中，考虑观测人员的技术能力和责任心，所有样点灌区都由灌区管理单位和水管员负责观测，保证了实测工作顺利开展以及实测数据的准确度。

4 样点灌区灌溉水利用系数测算

4.1 样点灌区系数测算方法

测算计算公式如下：

式中：η为有效利用系数；W净、W毛分别为净、毛灌溉用水总量，m3。

4.2 样点灌区系数测算结果

（1）中型样点灌区系数测算

鞍山市中型样点灌区有三道灌区、张台子灌区、八家子灌区、西小灌区和刘坨灌区5 个，其中三道灌区为5 万亩以上中型灌区，其余为1万亩～5万亩中型灌区，灌溉作物为水稻。

表1 5万亩以上中型灌区系数成果

（2）小型样点灌区系数测算

鞍山市小型样点灌区有大麦西灌区、和平灌区、大营子灌区、青峰灌区、高坨子灌区、桑树灌区、吴家台灌区、王家坎子水库灌区8 个，灌溉作物为水稻。小型灌区灌溉水有效利用系数见表2。

表2 小型灌区系数成果

（3）纯井样点灌区系数测算

鞍山市小型样点灌区有望台东小井灌区等19个灌区，涉及土渠输水地面灌、渠道防渗地面灌、管道输水地面灌、喷灌和微灌等5种形式，作物包括水稻、经济作物、果树等。由于纯井灌区样点数量多，此处不再单列成果。采用算数平均法计算鞍山市纯井灌区土渠输水地面灌溉水有效利用系数为0.6008、防渗渠道地面灌溉水有效利用系数为0.675、微灌灌溉水有效利用系数为0.9097、喷灌灌溉水有效利用系数为0.8472。

4.3 样点灌区测算分析成果合理性、可靠性分析

根据统计结果可以看出灌溉水有效利用系数呈现中型灌区＜小型灌区＜纯井灌区；对纯井灌区的不同类别灌区系数分析，可以看出，土质渠道地面灌＜防渗渠道地面灌＜管灌输水地面灌＜喷灌＜微灌，符合灌区系数的变化规律，说明鞍山市不同规模灌区的系数变化规律合理。

5 鞍山市农田灌溉水有效利用系数

5.1 中型灌区农田灌溉水有效利用系数计算

（1）测算方法

计算公式如下：

式中：η市中市级中型灌区灌溉水有效利用系数；η1-5、η5-15、W市毛1-5、W市毛5-15分别为1万亩～5万亩、5万亩～15万亩不同规模样点灌区灌溉水有效利用系数、年毛灌溉用水量，万m3。

（2）测算成果

根据样点灌区计算结果及毛水量统计数据，η1-5=0.5227，W市毛1-5=10593万m3，η5-15=0.5131，W市毛5-15=3430万m3，按照公式（2），鞍山市中型灌区农田灌溉水有效利用系数为0.5203。

5.2 小型灌区农田灌溉水有效利用系数计算

（1）测算方法

采用算术平均法计算市级小型灌区灌溉水有效利用系数。计算公式如下：

式中：η市小小型灌区有效利用系数；η小i第i个小型灌区灌溉水有效利用系数；n小型灌区数量。

（2）计算结果

根据样点灌区计算结果，鞍山市小型灌区农田灌溉水有效利用系数为0.5368。

5.3 纯井灌区农田灌溉水有效利用系数计算

（1）测算方法

计算公式如下：

式中：η土、η渠、η管、η喷、η微分别为土质渠道、防渗渠道、管道、喷灌、微灌灌区的农田灌溉水有效利用系数平均值；Wa土、Wa渠、Wa管、Wa喷、Wa微分别为全市统计上报的土质渠道、防渗渠道、管道、喷灌、微灌灌区的年毛灌溉用水量，万m3。

（2）计算结果

根据样点灌区计算结果及毛水量统计数据，ηa土=0.6008，Wa土=21354万m3，ηa渠=0.6750，Wa渠=2000万m3，ηa管=0.7573，Wa管=3210万m3，ηa喷=0.8472，Wa喷=214万m3，ηa微=0.9097，Wa微=418万m3。鞍山市纯井灌区农田灌溉水有效利用系数为0.6314。

5.4 全市农田灌溉水有效利用系数测算

（1）测算方法

全市农田灌溉水有效利用系数采用公式（5）计算。

式中：Wa中型、Wa小型、Wa井、η中型、η型、η井分别为全市中、小型及纯井灌区的年毛灌溉用水量，万m3、平均农田灌溉水有效利用系数。

（2）计算结果

根据类型灌区系数计算结果，按照公式（5），鞍山市农田灌溉水有效利用系数为0.5842。

表3 2019年鞍山市农田灌溉水有效利用系数测算成果

6 结论及建议

6.1 结论

2019年鞍山市农田灌溉水有效利用系数选择了32个样点灌区进行测算，测算分析方法为首尾测算分析法，数据来源以直接量测法和观测分析法为主，测算方法和数据合理可靠。

2019年鞍山市农田灌溉水有效利用系数为0.5842，其中中型灌区为0.5203，小型灌区为0.5368，纯井灌区为0.6314。

6.2 建议

（1）农田灌溉水有效利用系数受灌区节水灌溉发展水平、管理水平、气候等因素影响，年际间存在变化，应进行长期观测，分析系数变化规律，为水资源综合开发利用提供技术支持。

（2）通过第一年样点灌区数据分析，鞍山市在数据测算方面还有待进一步提高准确度及稳定性，需要进一步提高样点灌区实测人员的技术水平及熟练程度，进一步配备观测工具，促进测算工作的进度。

（3）随着现代化仪器设备的发展，自动化土壤墒情观测设备越来越多的应用在土壤含水率的观测中，在以后经费允许的条件下，应考虑在样点灌区布设相应自动化设备，以提高数据观测的及时性和稳定性，而传统的烘干法可以作为自动化设备校核及率定时应用。