福建省农田灌溉水有效利用系数测算分析_黄文仲.pdf

收稿日期:2022 10 14福建省农田灌溉水有效利用系数测算分析黄文仲(福建省水利建设中心，福建 福州350001)摘要:该文按照 全国农田灌溉水有效利用系数测算分析技术指导细则要求，先选取福建省具有代表性的样点灌区，采用首尾测算分析法测算不同规模样点灌区的农田灌溉水有效利用系数，再按照省级农田灌溉水有效利用系数公式推算 2021 年福建省农田灌溉水有效利用系数为 0.561。分析结果表明，该推算结果较为真实准确地反映福建省农田灌溉用水现状水平。关键词:农田灌溉水有效利用系数;灌区;实际灌溉面积;净灌溉用水量;毛灌溉用水量中图分类号:S274.4文献标识码:B文章编号:1002 3011(2023)01 0067 05引言农田灌溉水有效利用系数测算是一项长期、持续的工作，测算成果是反映某个时段某个范围农田灌溉用水利用的重要指标。2006 年以来，在水利部部署下，福建省、市、县相关部门上下联动，专项经费投入增加，支撑单位技术力量增强，保证了实测数据真实可靠，全省农田灌溉水有效利用系数测算结果更具合理性。现根据 2021 年相关数据测算分析该年度福建省农田灌溉水有效利用系数，以真实准确反映福建省农田灌溉用水现状水平。1福建省灌区现状1.1灌区数量根据初步统计，2021 年福建省有效灌溉面积共1 233.53 万亩，实际灌溉面积 1 196.03 万亩，累计建设节水灌溉面积 1 075.15 万亩，占有效灌溉面积的 87.16%，其中防渗渠道面积 806.82 万亩，管道输水灌溉面积 162.42 万亩，喷灌面积 76.99 万亩，微灌面积 28.92 万亩。根据第一次水利普查数据，福建省灌区数量 5 535 个，包括大、中、小型灌区及纯井灌区等 4 种类型。大型灌区 4 个，均为自流引水类型。中型灌区 283 个，其中 15 30 万亩 5个，5 15 万亩 63 个，1 5 万亩 215 个，均为自流引水类型。小型灌区 1 229 个，按水源类型分为提水与自流引水两类，其中提水灌区 26 个，自流引水灌区1 203 个。纯井灌区4 019 个，其中土质渠道地面灌 245 个，防渗渠道地面灌 344 个，管道输水地面灌 100 个，喷灌 1 550 个，微灌 1 780 个。1.2灌区用水现状2021 年福建省现状毛灌溉用水总量 753 500.45万 m3，其中大型灌区毛灌溉用水量 62 464.64 万m3，中型灌区毛灌溉用水量 405 671.10 万 m3，小型灌区毛灌溉用水量279 087.30 万 m3，纯井灌区毛灌溉用水量 6 277.41 万 m3，具体见表 1。2样点灌区选择按照 全国农田灌溉水有效利用系数测算分析技术指导细则要求，结合福建省灌区分布，样点灌区选择如下:(1)大型灌区。全省现有大型灌区 4 个，总有效灌溉面积 122.02 万亩。本次测算时，全省 4 个大型灌区均纳入样点灌区测算分析范围，实现全覆盖，满足要求。(2)中型灌区。全省现有中型灌区 283 个，总有效灌溉面积 582.81 万亩。本次测算时，选择中型样点灌区 21 个，占全省中型灌区的 7.42%，数量符合中型样点灌区数量不少于相应档次灌区总数5%的要求;中型样点灌区有效灌溉面积 91.50 万亩，占全省中型灌区总有效灌溉面积的 15.70%，面积符合中型样点灌区有效灌溉面积不少于相应档次灌区总有效灌溉面积 10%的要求。(3)小型灌区。全省现有小型灌区 1 229 个，总有效灌溉面积 511.72 万亩。本次测算时，选择小型样点灌区 10 个，数量符合小型灌区样点灌区数量76水 利 科 技2023 年第 1 期表 12021 年福建省灌区灌溉面积与用水量统计灌区规模与类型个数有效灌溉面积/万亩实际灌溉面积/万亩年毛灌溉用水量/万 m3全省总计5 5351 233.531 196.03753 500.45大型灌区自流引水4122.02102.7562 464.64中型灌区自流引水合计283582.81577.13405 671.101 5 万亩215225.65221.50157 066.085 15 万亩63266.95265.80185 813.3915 30 万亩590.2189.8362 791.63小型灌区合计1 229511.72499.54279 087.30提水2619.2017.7510 471.50自流引水1 203492.52481.79268 615.80纯井灌区合计4 01916.9816.616 277.41土质渠道地面灌2456.806.683 275.09防渗渠道地面灌3443.403.321 422.59管道输水地面灌1002.992.92731.19喷灌1 5501.891.84456.98微灌1 7801.901.85391.56不少于 10 个的基本要求;小型样点灌区有效灌溉面积 7.02 万亩，占全省小型灌区总有效灌溉面积的1.37%，面积符合小型样点灌区有效灌溉面积不少于相应档次灌区总有效灌溉面积 1%的基本要求;小型样点灌区包括提水和自流引水 2 种水源类型，其中自流引水类型 9 个，有效灌溉面积 6.33 万亩，提水类型 1 个，有效灌溉面积 0.69 万亩，满足小型样点灌区数量和有效灌溉面积与我省同类型灌区有关指标比例相协调的要求。(4)纯井灌区。全省现有纯井灌区 4 019 个，总有效灌溉面积 16.98 万亩。本次测算时，选择纯井样点灌区 21 个，有效灌溉面积 0.087 万亩，其中土质渠道地面灌 6 个，防渗渠道地面灌 6 个，管道输水地面灌 3 个，喷灌 3 个，微灌 3 个，满足纯井灌区同一种灌溉工程形式至少选择 2 个样点灌区的基本要求。3样点灌区农田灌溉水有效利用系数测算结果样点灌区农田灌溉水有效利用系数测算采用首尾测算分析法，即直接用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)的比值计算灌区农田灌溉水有效利用系数，计算公式如下:=W净/W毛1 式中:为样点灌区农田灌溉水有效利用系数;W净为样点灌区净灌溉用水总量，m3;W毛为样点灌区毛灌溉用水总量，m3。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相关规定，样点灌区净灌溉用水量获取采取直接量测法与观测分析法，毛灌溉用水量获取采取实测与调查分析估算法，2021 年福建省各个样点灌区年灌溉用水量统计见表 2。直接量测法分为水稻区及旱作物区两种方法，具体如下:水稻区田间净灌溉用水量测量采用量水层法，选择具有代表性的若干个田块，田面点每次灌水前后分别测定水层深度，通过灌水前后水位算术平均水层深度计算样点田间净灌溉用水量;旱作物区田间净灌溉用水量测量采用土壤含水率测定法测定田间净灌水量，通过观测旱作物区灌水前、后湿润深度土壤含水率，计算湿润层土壤水蓄变量，作为一次灌水的灌溉净水量，年度各次灌溉净水量之和作为典型田块净灌水量。观测分析法步骤如下:观测实际进入典型田块田间的年亩均灌溉用水量 w田，根据当年气象资料和作物种类等，按水量平衡原理计算典型田块某种作物当年净灌溉定额 M;kw田M 时 w田净=M，kw田M 时 w田净=kw田，其中 k 为田间水利用系数，k=0.90，w田净为典型田块年亩均净灌溉用水量。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中“省级区域灌溉水有效利用系数计算分析”规定测算各类样点灌区农田灌溉水有效利用系数，结果见表 3。862023 年第 1 期水 利 科 技表 22021 年福建省各个样点灌区年灌溉用水量统计灌区规模灌区名称年毛灌溉用水量/万 m3年净灌溉用水量/万 m3灌区规模灌区名称年毛灌溉用水量/万 m3年净灌溉用水量/万 m3大型灌区东张灌区*12 007.635 788.88东圳水库灌区*15 282.737 438.10山美灌区*23 094.2211 627.93北引灌区*12 080.065 550.79小计62 464.6430 405.70中型灌区黄岗灌区640.76343.26灌洋灌区*2 809.591 558.48东河灌区2 945.961 553.40桑园灌区*1 515.21843.67茜安灌区*1 662.11953.72东风水库灌区*555.64295.04坋头灌区*644.25343.58三姑娘灌区3 385.431 854.20马坂灌区*1 101.64584.42萩芦溪灌区*2 146.331 182.41木兰灌区991.15574.77惠女灌区4 384.972 482.77后桥灌区*2 154.631 159.62笋塔灌区*1 658.67948.10桂玉灌区*1 241.94743.43沙坪灌区*1 040.04585.54朝阳灌区*6 348.873 464.58石淮灌区2 161.941 202.47内林灌区875.77466.96向东灌区549.09290.52莲柄港灌区4 417.882 655.15小计43 231.8724 086.09小型灌区九渡桥灌区365.28217.74古亭水库灌区478.11251.06下龙港灌区391.21229.80小型灌区石塘灌区267.59178.86桃湖水利灌区228.66133.35青槐灌区257.69142.32浯江桥闸灌区322.18169.85双丰灌区322.22200.42香台灌区173.993.52杨梅坑水库灌区396.84230.09小计3 203.681 847.01纯井灌区平潭(渔庄)灌区0.810.44平潭(东坑)灌区0.550.32东湖纯井灌区2.621.62参山灌区1.360.95砖文灌区0.450.25湖尾纯井灌区0.80.56陈城纯井灌区32.43西埔纯井灌区2.982.33平潭(仙霞)灌区0.830.81埭周纯井灌区3.12.46山星纯井灌区1.961.49墩坂灌区0.840.80平潭(梧峰)灌区0.60.55平潭(风美)灌区0.60.59径里纯井灌区2.031.82福林灌区1.281.16中兴灌区1.191.16冬古纯井灌区0.690.66盖竹灌区0.630.62平潭(芦北)灌区0.580.56亲营纯井灌区0.650.62小计27.5522.20注:灌溉用水量获取方法中，带“*”灌区采用直接量测法，其余灌区采用观测分析法。表 32021 年福建省各类样点灌区农田灌溉水有效利用系数测算成果灌区类型个数有效灌溉面积/万亩实际灌溉面积/万亩农田灌溉水有效利用系数大型灌区4122.02102.750.486 7中型灌区2191.5075.910.557 9小型灌区107.025.320.577 9纯井灌区210.0870.0870.751 7总计56220.627184.0674福建省农田灌溉水有效利用系数测算结果省级农田灌溉水有效利用系数指省级年净灌溉用水量与年毛灌溉用水量的比值。在已知各规模与类型的灌区农田灌溉水有效利用系数和年毛灌溉用水量的情况下，省级农田灌溉水有效利用系数按下式计算:省=省大W省大+省中W省中+省小W省小+省井W省井W省大+W省中+W省小+W省井 1 式中:W省大为省级大型灌区年毛灌溉用水量，万 m3;W省中为省级中型灌区年毛灌溉用水量，万 m3;W省小为省级小型灌区年毛灌溉用水量，万 m3;W省井为省级纯井灌区年毛灌溉用水量，万 m3;省大为省级大型灌区农田灌溉水有效利用系数;96水 利 科 技2023 年第 1 期省中为省级中型灌区农田灌溉水有效利用系数;省小为省级小型灌区农田灌溉水有效利用系数;省井为省级纯井灌区农田灌溉水有效利用系数。经分析计算，福建省农田灌溉水有效利用系数为 0.561，见表 4。表 42021 年福建省农田灌溉水有效利用系数测算成果灌区类型年毛灌溉用水量/万 m3农田灌溉水有效利用系数综合农田灌溉水有效利用系数大型灌区62 464.640.486 7中型灌区405 671.100.557 9小型灌区279 087.300.577 9纯井灌区6 277.41