灌区灌溉水利用系数测算与分析探讨

金永超

(新疆塔城地区沙湾市金沟河镇农业(畜牧业)发展服务中心，新疆 沙湾 832100)

1 灌区概况

某灌区始建于20世纪60年代末期，初始设计灌溉面积1.10×104hm2，当前实际灌溉面积0.677×104hm2。灌区主要种植的作物品种是小麦和水稻，根据作物品种可以将该灌区归入当地主产粮区，灌区呈现出典型的亚热带气候，光照时数长，气候适宜，雨量适中，年平均气温约为15.0℃，降水量均值为1069mm，蒸发量均值为887mm，年内平均日照时数2099h。灌区内主要建筑物有一二三四级主干渠，且各级干渠均于2010年进行过更新改建，支渠及斗渠长度逾150km，但支渠和斗渠渠系配套建筑运行时间较长，当前存在一定程度的损坏。

2 测算思路

1)考虑到该灌区主干渠渠系配套齐全，渠首提水量、支渠放水量、区间来水量等均便于控制，所以干渠渠系水利用系数的测算主要采用水量平衡法[1]。

2)结合类似工程测算实践，通过首尾测算法测算该灌区支渠及以下渠系水利用系数，即选择代表性强的典型支渠并测算其渠首用水总量，待结束灌溉后确定实际灌溉面积以及水深，针对典型田块进行田间单位面积毛灌溉用水定额均值的测算[2]，再根据渠首实际放水量进行系数结果修正，最终得出支渠及以下渠系水利用系数。

3)在灌溉典型田块前后进行作物计划灌溉水深范围内土壤实际含水量、容重、实际水深等的测定，并进行典型田块灌溉净需水量的测算，测算结果和实际灌溉水量之比值即为田间水利用系数。最后将单次灌溉水利用系数及灌溉面积加权平均，进行灌溉年灌溉水利用系数的测算。

3 灌溉水利用系数测算

3.1 干渠渠系水利用系数测算

2020年该灌区水稻种植期从6月10日开始—9月30日，共持续104d，期间36d降雨，总降雨量达550.1mm，降雨量分布均匀且利用率高，水稻种植需水量基本由降雨提供，未进行灌溉。2020年全年仅在水稻泡田期进行过一次渠道水灌溉，一二三用水干渠级站开机提水，一二三级干渠总设计长度16.45km，其中包括7.65km长度的混凝土护砌结构，抗渗率达到48.7%，共设置25个灌溉分水口。一级干渠提水量185.5万m3，灌溉期间实测降雨总量为0.1×104m3，可以得出干渠渠系水利用系数，具体测算结果详见下表。根据表中测算结果可知，该灌区2020年干渠渠系水利用系数为0.751。

3.2 支渠及以下渠系水利用系数测算

考虑到该灌区2020年渠道水主要用于水稻泡田灌溉方面，根据其6月8日-6月14日的计划水稻泡田期，并拟定在二级站及三级站等典型田块进行。泡田过程中先在各个田块三个不同位置按照20cm的层厚分层取土，总取土深度不超出100cm，并针对所取土料检测土壤含水量，再用汽油喷灌机提水泡田后外接水表计量灌水量。结束泡田2d后选取9处进行田块实际面积、水深的测量，再测算单位田块灌水量以及泡田定额，将所得出的泡田定额加权平均后便得到灌区田间毛灌溉定额。具体结果详见表2。从表中可以看出，2020年该灌区泡田过程中土壤含水量均值为21.74%，田间水深76mm，田间毛灌溉定额为1858.46m3/hm2。

以二级站6#支渠和三级站4#、6#支渠为典型支渠，同时在以上支渠口借助渠首分水涵闸按照2h的时间间隔量水，测量各支渠口实际放水量，还应实测灌溉面积、水深均值等参数，根据灌溉面积所确定的支渠及以下等级渠道渠系水利用系数的结果，见表3。可以看出，2020年灌区典型支渠及以下渠系水利用系数均值为0.702。

表1 2020年灌区总干渠渠系水利用系数测算结果

表2 灌区田间毛灌溉定额

表3 支渠及以下渠系水利用系数

3.3 田间水利用系数测算

根据典型田块泡田定额测定结果确定泡田净灌溉用水量，再根据泡田净灌溉用水量进行田间水利用系数推算。具体见表4。

表4 典型田块田间水利用系数

将以上所得出的灌区灌溉水利用系数按照灌溉面积进行加权平均[3]便可得出2020年该灌区灌溉水利用系数值，最终取0.531。

4 结 论

综上所述，文章结合类似工程实践所总结出的灌区灌溉水利用系数测算方法既有利于简化灌区灌溉水利用系数测算工作量，又能对灌区实际用水状况进行综合反应。根据测算分析结果，灌区2020年属于平水年，但是因降水分布均匀，且降水利用率高，灌溉次数及灌溉量比往年偏低，灌溉水利用系数也比其余年份高。为进行降水量对灌溉水利用系数具体影响程度的量化分析，还应在灌区长系列观测的基础上展开进一步研究。