馬龍 王醒 方榮杰 胡志強
摘要:以龍勝各族自治縣為例,共選取16個典型田塊,通過觀測典型田塊和樣點灌區(qū)渠首的用水量,在各灌區(qū)采用首尾測算法開展了全面測算分析。結果表明:龍勝縣小型渠灌灌區(qū)農田灌溉水有效利用系數(shù)為0.534,高效節(jié)水灌區(qū)農田灌溉水有效利用系數(shù)為0.881,在此基礎上經(jīng)過進一步計算,得出龍勝縣農田灌溉水有效利用系數(shù)為0.540。研究成果表明:龍勝縣農業(yè)灌區(qū)存在較大節(jié)水潛能,能夠為龍勝縣坡地梯田灌區(qū)的節(jié)水灌溉帶來切實可行的發(fā)展籌劃,同時為解決水資源浪費與短缺的問題帶來科學合理的配置。
關鍵詞:農田;灌溉水有效利用系數(shù);樣點灌區(qū);測算分析
中圖分類號:S274
文獻標識碼:A?文章編號:1674-9944(2020)14-0018-03
1?引言
水利行業(yè)的興盛發(fā)展對于推動我國經(jīng)濟的發(fā)展和社會進步起著至關重要的作用。淡水資源的保護與人類生產(chǎn)發(fā)展有著不小的關聯(lián)[1]。中央明確指出到2020年,我國耗水總量應控制于6700億m3以下,農田灌溉水有效利用系數(shù)應提高到不低于0.55[2]。
關于節(jié)水灌溉中提出灌溉水有效利用系數(shù)這一標準,能準確表明農田灌溉用水的具體狀況,為政府提供了城市發(fā)展耗水指標分析的重要基礎,同時,制定作物灌水方法和灌溉定額并推廣,節(jié)約農田灌溉用水,用于發(fā)展城鎮(zhèn)及其他行業(yè)。開展龍勝縣農田灌溉水有效利用系數(shù)測算分析,針對性地完成龍勝縣水利建設任務,具有重要意義。
2?全縣農田灌溉及用水情況
2.1?全縣農田灌溉總體情況
龍勝各族自治縣位于廣西壯族自治區(qū)東北方、桂林市的西北方,界于東經(jīng)109°43′~110°21′,北緯25°29′~26°12′之間,東臨興安、資源、靈川,南連臨桂、融安,西臨三江,北靠湖南[3]。龍勝縣土地面積25.51萬hm2,其中農田有效灌溉面積0.79萬hm2,實際灌溉面積0.69萬hm2。龍勝縣種植的作物情況見圖1。
2.2?作物灌溉定額
龍勝縣灌溉耗水作物主要為水稻,其次玉米、蔬菜、柑桔等,薯類等旱作物大部分靠天降雨灌溉。樣點灌區(qū)畝均綜合凈灌溉定額為10.92~53.40 m3/hm2之間,平均值為26.60 m3/hm2,其中畝均綜合凈灌溉定額較低的灌區(qū)主要是種植耗水量較大的作物比例低。
2.3?水源類型灌區(qū)與灌溉用水情況
現(xiàn)有小型自流引水類型灌區(qū)的數(shù)量為557個。小型灌區(qū)灌溉面積情況見表1。
3?樣點灌區(qū)的選擇和代表性分析
3.1?樣點灌區(qū)及典型田塊的選擇
2019年龍勝縣共選取6個自流引水灌區(qū)作為樣點灌區(qū)。其中包括5個小型渠灌灌區(qū)和1個高效節(jié)水灌區(qū)。在小型灌區(qū),應根據(jù)作物品種,結合田間地表平整度,選擇典型的農田,每種作物至少應選擇2個典型農田進行觀測[4]。選取結果見表2。
3.2?樣點灌區(qū)的數(shù)量與分布
此次龍勝縣5個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的樣點灌區(qū)的選取見表3。各樣點灌區(qū)灌溉面積見表4。
4?農田灌溉水有效利用系數(shù)測算
4.1?樣點灌區(qū)測算分析方法
4.1.1?首尾測算法
采用“首尾測算分析法”進行灌溉水有效利用系數(shù)的測算[5]。公式為:
式(1)中:η為灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù);W凈為灌區(qū)凈灌溉水總量,m3;W毛為灌區(qū)毛灌溉用水總量,m3。
4.1.2?樣點灌區(qū)年凈灌溉用水量測算
樣點灌區(qū)年凈灌溉用水總量計算公式為:
式(2)中:W樣凈為樣點灌區(qū)年凈灌溉用水總量,m3;Wij為樣點灌區(qū)j個片區(qū)內第i種作物畝均凈灌溉用水量,m3/hm2;Aij為樣點灌區(qū)j個片區(qū)內第i種作物灌溉面積,hm2;m為樣點灌區(qū)j個片區(qū)內的物作種類,種;n為樣點灌區(qū)片區(qū)數(shù)量,個;大型灌區(qū)n=3,中型灌區(qū)n=2,小型灌區(qū)n=1。
4.1.3?樣點灌區(qū)年毛灌溉用水量測量與計算分析
灌區(qū)毛灌溉用水總量是指灌區(qū)全年從水源取水的總水量[6]。公式為:
式(3)中:W樣毛為樣點灌區(qū)年毛灌溉用水總量,m3;W樣毛i為樣點灌區(qū)第i個水源取水量,m3;n為樣點灌區(qū)水源數(shù)量,個。
對在所有水源設置渠首的多水源灌區(qū),渠首總灌溉水量按總或次主要水源量計算,即為整個灌區(qū)的實際取水量。本次測算工作渠首均采用水位尺測量水位,流速儀率定渠首水位-流量關系曲線。
4.2?樣點灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)計算
樣點灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)公式為:
式(4)中:η樣為樣點灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù);W樣凈為樣點灌區(qū)凈灌溉用水量,m3;W樣毛為樣點灌區(qū)毛灌溉用水量,m3。
樣點灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)見表5。
4.3?龍勝縣灌溉水有效利用系數(shù)
因龍勝縣現(xiàn)有的灌區(qū)都是小型灌區(qū),全縣灌溉水有效利用系數(shù)公式為[7]:
式(5)中:η縣小為縣級區(qū)域小型灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù);W縣小i為縣級區(qū)域各小型灌區(qū)毛灌溉用水量,萬m3;W縣小i為縣級區(qū)域各小型灌區(qū)毛灌溉用水量,萬m3;計算得出龍勝縣灌溉水有效利用系數(shù)為0.540。
4.4?合理性分析
(1)合理選擇樣點灌區(qū)。對灌區(qū)的選擇及其分布基本上反映了龍勝縣農田灌溉現(xiàn)狀,通過樣點灌區(qū)計算全縣灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)的結果科學合理。
(2)觀測設施配備齊全。采用“直接量測法”,各樣點灌區(qū)均在水源取水口、主要棄水口以及田間布設了量測設備,保證數(shù)據(jù)來源真實可靠。
(3)測算方法科學合理。采用“首尾測算法”進行,各灌區(qū)測算的成果是通過數(shù)據(jù)調查,田間專人觀測記錄、實驗分析計算的基礎上,并結合實際情況綜合算出,測算成果合理[8]。
5?結論和建議
通過對龍勝縣樣點灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)的測算分析成果匯總、分析,測算得出小型渠灌灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)為0.534,高效節(jié)水灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)為0.881,在此基礎上經(jīng)過進一步計算,最終得出龍勝縣農田灌溉水有效利用系數(shù)為0.540。
各樣點灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)計算結果是根據(jù)實測、實地調查、試驗分析,并結合各地區(qū)實際情況得出的。首尾測算法所需的各種指標和水量權重計算均在一個合理的范圍內,因此,成果合理、可靠。
雖然灌溉水有效利用系數(shù)有所提高,但未能完全達到《節(jié)水灌溉工程技術規(guī)范》中的標準。因此,需要加大節(jié)水灌溉工作的推廣,加強節(jié)水宣傳,完善節(jié)水管理制度規(guī)章,加強農民的節(jié)水灌溉意識,使節(jié)水灌溉成為每個人自覺遵守的習慣。
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