浅谈外江灌区农田灌溉水有效利用系数的测算

浅谈外江灌区农田灌溉水有效利用系数的测算

徐蓉

四川省都江堰水利发展中心外江管理处 四川 成都 611230

【摘要】农田灌溉水有效利用系数是指灌区内净灌溉水量与毛灌溉水量的比值。跟踪分析灌溉用水有效利用系数的变化情况，合理评价节水潜力与节水灌溉发展成效，对于促进地区农业灌溉节水健康发展具有重要的意义。本文分别从灌溉水有效利用系数概念、灌区基本情况及灌溉水有效利用系数的测算分析方法以及灌区存在问题等多方面进行论述。

【关键词】利用系数、基本情况、测算分析。

灌溉水有效利用系数是衡量灌区从水源引水到田间作用吸收利用水的过程中水利用程度的一个重要指标，也是集中反映灌溉工程质量、灌溉技术水平和灌溉用水管理的一项综合指标，是评价农业水资源利用，指导节水灌溉和大中型灌区续建配套及节水改造健康发展的重要参考。本文从外江灌区基本情况入手，详细分析了灌溉水有效利用系数的测算的基本方法、存在问题等。

1.灌区基本情况概述

外江灌区地处成都平原的腹地，灌溉成都地区的都江堰市、崇州市、大邑县、邛崃市、新津县、双流县、温江区等七个县（市、区）。灌区设计灌溉面积是117.73万亩，有效灌溉面积是122.99万亩。此外，2020年还通过西河及黑石河向通济堰补水2864万m3,灌区水源类型是自流引水方式，土质类型砂土占80%，粘土占20%，灌区的土壤结构决定了作物土壤保水性差。灌区由沙沟河、黑石河、三合堰和西河四条干渠组成。四条干渠长192.0KM，属于3级渠系，2020年防渗长度占比40.94%，在干渠、分干渠上有万亩以上支渠29条，总长184.5 KM，防渗长度占比 1.57 %。灌区农业用水及农作物以：水稻育秧、水稻、小麦、油菜等为主。每年的3月至6月上旬是灌溉用水的高峰时段。外江灌区虽然范围较大，但是灌区内农作物种植结构、灌溉模式、气候、气象条件、地形地貌、灌溉用水的实际情况、工程设施和管理水平基本接近。

2.外江灌区灌溉水有效利用系数测算分析方法简介

2.1典型田块的选择

典型田块的代表性以及净灌溉用水量测试的可靠性在很大程度上影响着灌溉水利用系数成果的可靠性。合理选择布设典型田块、科学开展典型田块净灌用水量的测试，在灌区灌溉水有效利用系数测算工作中具有重要地位。典型田块边界清楚、形状规则、面积适中，田块要尽量远离干渠、支渠或农渠末端和通行道路等人类活动区域。其次，有固定的进水口和排水口，配备量水设施和稳定的观测人员，除了以上条件，灌区在选择典型田块时还需考虑典型田块的位置合理性，作物种植结构的稳定性，观测管理者的专业素质等条件。

2.2典型田块亩均净灌溉用水量观测

典型田块亩均净灌溉用水量优先采用直接量测法测量。暂不具备实测条件的灌区也可采用观测分析法，但应积极创造条件，尽早采用直接量测法。具体方法参见下图：

图表1

2.3首尾测算分析法测算流程

样点灌区的农田灌溉水有效利用系数测算采用“首尾测算分析法”，即直接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）的比值来计算灌区灌溉水有效利用系数，计算公式如下：η样=W样净/W样毛。

样点灌区灌溉水有效利用系数流程见下图：

图表2

2.4外江灌区历年灌溉水系数测算分析方法

历年的灌溉水有效利用系数测算分析多采用综合定额法。净灌溉用水量分析以作物净灌溉定额为基础，采用首尾测算分析法进行样点灌区测算分析。2015年-2016年外江灌区采用观测分析法进行测算，在测算过程中，判断充分灌溉还是非充分灌溉是准确获得典型田块亩均净灌溉用水量的前提条件。首先，观测实际进入典型田块田间的年亩均净灌用水量，再根据当年气象资料、作物种类等情况，依据水量平衡原理计算典型田块某种作物当年的净灌溉定额。然后对二者比较进行判断，得出典型田块年亩均净灌溉用水量。2017年至今外江灌区采用直接量测法进行测算。2020年，外江灌区的测算对样点基本情况做了分析，首先在样点灌区的上、中、下游分别选取了12块样点典型田块，以典型作物水稻和油菜作为代表作物用直接量测法进行计算。本次测算，我们先深入灌区搜集灌区农作物的种植布局、分布情况，再根据过去历年灌溉实验站搜集相关农作物的灌溉实验的净灌溉定额，结合计算分析值，进一步确定净灌溉定额的选用值，最终选用定额。依照直接量测法，在每次灌水前后按《灌溉试验规范SL13-2004》有关规定，观测典型田块内的作物年内相应生育期内计划湿润层的土壤质量含水率或体积含水率（或田间水层变化），通过直接量测得出不同作物典型田块的年亩均净灌溉用水量，根据灌区内不同分区不同作物种类的灌溉面积，结合不同作物在不同分区的年亩均净灌溉用水量，最后通过汇总计算得出样点灌区净灌溉用水总量。灌区的毛灌溉用水总量是指灌区全年从水源（一个或者多个）取用的用于农田灌溉的总水量，该水量通过实测确定。最后由灌溉水有效利用系数的计算公式η样=W样净/W样毛，从而计算出本灌区的灌溉水有效利用系数。

以下是2017年—2020年计算灌溉水有效利用系数各参数，详见下表：

2020年灌区上游、中游、下游各作物净灌溉用水量数据如下：

3.影响外江灌区灌溉水利用系数存在的几点问题

1. 干渠输水损失大
   沙沟河、黑石河和西河都是天然河道，三合堰干渠是人工河道，输水距离长，输水损失大；沙、黑河上的有口无闸，不能人工管控的取水口较多，2020年我处上报经省水科院复核的干渠输水系数为0.85。
   2、外江灌区土质及用水现状
   我处灌区都在金马河以西，经过我处实地调查，砂砾土壤（本地俗称漏沙田）面积占比外江灌区水稻面积的一半，保水性差，实际用水量大于定额需水量。
   3、用水管理机制问题
   由于灌区实行分级管理模式，支渠及以下渠道管理缺乏统一管理机构，对进入支渠的水量分配随意性很大，支渠尾部灌区实际受水量远远低于上游灌区；由于无支渠内部管理机构，不能协调支渠的统一用水，灌溉时段拉长，现灌区已出现6月10日还在泡田现象，有时为了尾水灌区的几百田的用水，从支渠口要放十几倍的水量才能满足。
   4、工程建设滞后，渠系建筑物老化严重
   因我处工程建设滞后，渠道整治不完善，闸门运行时间长，原有修建标准较低，造成老化严重，闭而不严，漏水严重；支渠及支渠以下的渠道工程更是堪忧，淤积严重，闸门破损甚至无人管理。

结束语：农田灌溉水有效利用系数的测算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。通过对外江灌区农田灌溉水有效利用系数测算分析，确定了影响因素，并科学评价了农业用水灌溉用水效率与灌溉节水潜力。