李睿冉，刘 旭

(1.山东水利职业学院，山东日照 276826;2.日照海滨国家森林公园管委会，山东日照 276826))

1 典型灌区灌溉水利用系数的调研

1.1 典型灌区河套灌区基本情况

内蒙古河套灌区位于我国西北干早地区的内蒙古自治区西部的巴彦淖尔市境内，西与乌兰布和沙漠相接，东至包头郊区，灌区总土地面积1.12万hm2，现灌溉面积57.4万hm2(其中农田灌溉面积52.46万hm2，林草 4.94 万 hm2，占总土地面积的 51.2%［4］。据《水利水电专业知识》［5］，可知河套灌区属于全国的特大型灌区之一。典型区属于黄河上游北岸的冲积、洪积平原。地势南高北低，地面高程在1034.4～1037.4 m之间，地面坡降1/3000～1/4000，土地较为平整。

河套灌区属于温带大陆性干早、半干早气候带。河套灌区土壤质地以壤土为主，约占总土地面积的40～60%，灌区耕地轻度盐渍化面积约为284k hm2，占耕地总面积49.5%;中度盐渍化面积92 khm2，占耕地总面积16.04%;重度盐渍化面积17.9k hm2，占耕地总面积3.11%。灌区内年平均引黄水量13.17亿m3，无其它水源供水。

该灌区通过三盛公水利枢纽自黄河引水自流灌溉，也是最大的黄河一首制引水自流灌溉区。灌区七级渠系布设，即总干渠1条，干渠12条，分干渠48条，支渠202条，斗农毛渠7.4万多条。现灌溉面积58.5万hm2。由于灌区历史悠久，工程老化，配套程度差。在干、分干上直接开口的直支202条，直斗737条，直农1268条，直毛及田口613条。这种渠系结构给灌溉利用系数的分析计算造成了很多困难。

1.2 灌溉水利用系数测定方法

考虑到灌区渠系得复杂，若采用传统测定法，需要大量的人力、物力，所以采用综合测定法［6］测算灌区的灌溉水利用系数，即利用典型渠段测算法进行测算，并对渠道越级输水及布置形式等进行修正，然后利用首尾测算法［7］进行校核。

1.3 灌溉水利用系数计算

河套灌区渠道水利用系数计算见表1，非等效并联修正渠道水利用系数计算见表2，河套灌区渠道越级输水修正灌溉水利用系数计算见表3，首尾测定法灌溉水利用系数计算见表4。

表1 河套灌区渠道水利用系数计算表水量:万m3，长度:kmTable 1 The coeficient of water use in river bend area trench

表2 非等效并联修正渠道水利用系数计算表水量:万m3Table 2 The coefficient of non－equivalent parallel connection corrected trench wateruse

表3 河套灌区渠道越级输水修正灌溉水利用系数计算表Table 3 The over－graded transmit Vater correef irrigation coefficient in river bend area

表4 首尾测定法灌溉水利用系数计算表Table 4 Coefficient of water use with Head－end Determination

与首尾测定法相比，结果偏小。由于本次测定时灌区1水小麦已经浇完，用水高峰已过，总干渠和干渠已进入轮次配水状态，运行流量都偏低，因此所测定的利用系数也偏低。如总的干测量段正常流量一般在180m3/s左右，而本次测定时运行流量偏小，只有114m3/s［1］。用近几年全渠的水量平衡资料推算，总干的渠道水利用系数为0.93，干渠的渠道水利用系数为0.80左右。分干渠以下渠道的测定结果基本能够代表灌区的实际。则相应的越级修正后的渠系水利用系数为0.476，灌溉水利用系数为0.348，与首尾测定法计算结果较为接近。

2 灌溉水利用系数的影响因素分析

2.1 灌区规模影响

渠系水有效利用系数除取决于各级渠道的水文地质、土质、附属建筑物工程状况、管理水平、作物种类、灌区社会经济、气象状况外，还取决于灌区规模大小，也就是灌区各级渠道的数量、长度以及渠道的输水流量。一般来讲，大型灌区面积大，各级渠道数量和长度必然增多，在输配水过程中渗漏损失大，其有效利用系数小。反之，灌区面积小，渠道数量少，长度短，输水损失小，其利用系数就大，具体的如表1所示。

2.2 渠道级别的影响

灌区干、支、斗、农等各级渠道由于断面大小、长度、斗闸门完好率、土壤地形、水文地质、防渗衬砌长度及管理养护水平都直接影响渗漏损失的大小。渠道有效利用系数也就不同。对不同灌区各级渠道利用系数的情况要针对不同情况作具体的分析。

2.3 灌溉方式的影响

据资料统计，截止至1998年底，全国管道输水灌溉面积约523万hm2，占节水工程总面积的32.25%。我国北方井灌区现有井灌面积1，140万hm2，其中管道输水灌溉面积不到1/3，所以，这项节水技术在我国潜力巨大。

2.4 不同地区的影响

不同地区的地形、地貌不同，水文地质条件不同，对灌区水利用系数也不同，地形土层瘠薄，透水性强，不易蓄水的地区，渠道渗漏损失较大，渠系利用系数则较小;粘性土壤多、地下水位比较浅、地势又较平坦的地区，渠道渗漏损失较小，灌溉水的利用系数就较高。同时，不同地区或同一地区不同年份的水文气象条件不同，其对灌溉水利用系数的影响也是不同的。这基本反映了不同地区自然条件，灌区渠道利用系数大小的变化趋势。因此，较大范围地区的灌溉水利用系数应由该范围内不同灌区、不同代表年的灌溉水利用系数进行加权平均来求得，否则其代表性较差。

2.5 不同防渗措施影响

渠道输水是目前我国农田灌溉的主要方式。据有关部门统计，截至1998年，我国渠道防渗灌溉面积约826.59万hm2，占节水工程总面积的54.11%。渠道不同的防渗标准直接影响着渠系水利用系数，事实表明，在同一渠段，渠道的水文地质及管理水平等都相同的情况下，防渗前后每公里渠道水利用率具有明显的变化，而且，不同防渗措施的渠道水利用系数相差也较大。

2.6 不同年份的影响

不同年份由于渠系工程配套、附属建筑物维修、用水管理水平的差异，灌区渠系有效利用系数也不同。例如2003－2005年，御河灌区首都水资源规划项目实施完成，使灌区干支防渗总长度由24.3km增加到51.67km，使得渗漏损失大大减少，提高渠系水有效利用系数，进而使得灌溉水利用系数提高。

3 结论和建议

3.1 结论

本文选取了位于黄河流域上游的河套灌区为研究对象，对灌区灌溉水利用系数的现状进行了调查，对灌溉水利用效率的主要影响因素进行了分析。这项工作对认识灌区灌溉水利用水平及存在问题，对了解灌溉水利用程度、灌溉工程质量、灌溉技术水平、灌溉用水管理水平等具有一定意义。

河套灌区采用综合测定法测算灌溉水利用系数，所测算出的灌溉水利用系数为0.348，与首位测定法测出的结果0.35相比，较为接近。但从水的利用效率来看，与《节水灌溉技术规范》［2］中大型灌区灌溉水利用系数的标准还相差较大。需要通过各种措施来提高灌溉水利用率。

由于灌区的灌溉水利用系数与渠系水利用系数密切相关，通过防渗等措施减少渠道输水过程中的水量损失，不仅可以大大提高灌溉水利用系数，还可以节约用水，缓解我国目前水资源短缺的现状。

3.2 建议

(1)依据不同地区、不同作物的不同要求，遵循因地制宜的原则，建立不同的节水工程技术模式来予以实施。新建井灌区，开采有稳定可靠补给来源的浅层地下水为主，使地下水得到有效控制，将井灌区建设和节水灌溉结合起来，建设成节水型井灌区。

(2)针对灌区渠系渗漏损失量大、渠系及建筑物不配套的现状，根据灌区实际，加大渠道的衬砌力度，做好灌区渠系及建筑物的配套，设置测水量水设施，减少灌水的渗漏损失，杜绝偷水灌溉、渠系及建筑物跑水与漏水，提高渠系水利用系数。

(3)搞好渠系调整，增强调控力度。我国部分省份的灌区，绝大部分都是老灌区，都有三十年左右的发展历史，为了用水方便，各乡镇、村都想在干渠上开口建闸，独自分水，有的甚至一家农户也想独自建闸分水，众多的分水口门给用水的分配、调度和管理带来很大困难，造成水资源的浪费、水费征收和下游用水的困难。为改善灌区渠系布置现状，增强管理、调控能力，扩大有效灌溉面积，要搞好渠系调整、合并。

(4)地平整程度是影响地面灌水技术和灌水质量的重要因素，对缩短灌水时间、提高灌水劳动效率和节水增产也有重要作用，灌区改造的过程中，要搞好土地平整，同时应争取实现整平土地。结合土地平整，改长畦为短畦，改宽畦为窄畦，提高灌水均匀度和灌水效率。

(5)改面灌为局部湿润灌。局部湿润灌溉，既能减少土壤蒸发量，也可以提高田间土壤水的利用效率，较好地改善作物根区土壤的通透性，促进根系深扎，有利于根系利用深层土壤蓄水，节水可达30%以上，增产8%左右。

［1］孙景生，康绍忠.我国水资源利用现状及节水灌溉发展对策［J］.农业工程学报，2000(2):1～5.

［2］Rao N.H.，Samra PB.S.Subhash Chander.Real－time adaptive irrigation scheduling under a limited water supply［J］.AgriculturalWaterManagement，1992(20):267 ～279.

［3］Department of Rural Irrigation，Drainage＆ Soil Conservation，Ministry of Water Resources PR.C，Agricultural Publishing House［M］.1991.

［4］商崇菊.灌溉水利用系数测算方法研究及其计算系统软件研制［D］.华北水利水电学院硕士学位论文.

［5］张 旭，张德全.大同市御河灌区节水工程效益分析评价［J］.大同职业技术学院学报，2003(3):82～84.

［7］吕廷波，佟 玲.基于首尾测定法的石羊河流域灌溉水利用率估算及分析［J］.石河子大学学报(自然科学版)，2010，(02).