乔 文

(湖南省双牌水库管理局， 湖南 永州 425000)



双牌灌区灌溉用水有效利用系数计算分析

乔 文

(湖南省双牌水库管理局， 湖南 永州 425000)

本文分析了测算双牌灌区灌溉用水有效利用系数的意义，系统阐述了灌溉用水有效利用系数的测算方法，探讨了影响灌溉用水有效利用系数的具体因素。研究成果可为灌区灌溉用水有效利用系数的测算和灌区的水管理提供理论依据。

双牌灌区； 灌溉用水有效利用系数； 计算分析

1 概 述

灌区灌溉用水有效利用系数是反映灌区灌溉管理效益的重要指标之一，是渠系输水效率的一个主要参数，也是反映田间管理水平的主要参数，是水资源开发利用管理、灌区节水改造规划设计、灌区管理的一个主要参考指标。双牌灌区的灌溉用水有效利用系数采用首尾测算分析法进行测算。

2 双牌灌区灌溉用水有效利用系数计算过程

双牌灌区灌溉水有效利用系数选用首尾测算分析法测算。首尾测算分析法是指直接测量统计灌区从水源引入(取用)的毛灌溉用水总量，通过分析测算得到田间实际净灌溉用水总量，田间实际净灌溉用水总量与毛灌溉用水总量的比值即为灌溉用水有效利用系数，计算公式为

式中w——灌溉用水有效利用系数；

Wj——净灌溉用水总量，m3；

Wa——毛灌溉用水总量，m3。

计算分析时段以测算分析年的日历年为准，以2013年为例，测算时间段为2013年1月1日—12月31日；对于跨年度的作物油菜进行了分段计算，上半年取灌区前一年所种植油菜的灌溉数据，下半年取当年所种植油菜的灌溉数据。

2.1 毛灌溉用水总量的确定

毛灌溉用水总量是指灌区全年从水源地等灌溉系统取用的用于农田灌溉的总水量。双牌灌区是利用双牌水库水源与灌区结瓜塘堰坝联合灌溉供水的灌区，灌区的毛灌溉用水总量等于从双牌水库取用的农田灌溉总水量和从灌区内基础水利设施山塘、堰、坝等取用的农田灌溉总水量之和，同时考虑灌区集雨量。

a.2013年从双牌水库取水量23000万m3，灌区放水前结瓜塘库调查基础水量1536万m3。

b.灌区放水期间山塘、堰、坝等灌区内基础水利设施系统中集雨量按径流系数法计算，公式为

W=0.1aPFη

式中W——年内山塘、堰、坝总集雨量，万m3；

a——年径流系数；

P——年降水量，mm；

F——山塘、堰、坝集水面积，km2；

η——山塘、堰、坝蓄水系数，考虑蒸发、渗漏、弃水等。

根据灌区内水文气象资料可确定：a=0.52，P=1465.2，F=145.15，η= 0.51，则

W=0.1×0.52×1465.2×145.15×0.51=5640万m3

则2013年度双牌灌区毛灌溉用水总量计算值为：

Wa=23000+5640+1536=30176.11万m3

2.2 净灌溉用水总量确定

双牌灌区主要作物为水稻，其他作物主要有棉花、花生、油菜、红薯。故灌区净灌溉用水总量取水稻、棉花、花生、油菜、红薯净灌溉用水总量之和计算。以水稻为例说明测算过程。

水稻净灌溉需水量包括泡田期灌溉用水量、生育期蒸腾蒸发量以及必要的渗漏水量、育秧需水量四部分，由于育秧需水量计算较复杂，用水量很小，在实际计算水稻全生育期净灌溉定额时忽略不计。水稻全生育期(包括泡田)净灌溉定额计算公式为：

Me=Etc+Fd+M0-Pe-Ge

式中Me——水稻净灌溉定额，mm；

Etc——作物需水量,mm；

Pe——水稻生育期内的有效降水量，mm；

Fd——水稻全生育期渗漏量，mm；

M0——插秧前的泡田定额，mm，

Ge——水稻全生育期地下水的利用量，mm。

2.2.1 作物需水量 Etc确定

作物需水量是指作物在适宜的土壤水分和肥力水平下，经过正常生长发育，获得高产时植株蒸腾、棵间蒸发以及构成植株体的水量之和，采用按参考作物法计算，公式为

Etc=Et0Kci

式中Et0——第i阶段参考作物蒸发蒸腾量，mm/d；

Kci——第i阶段作物系数。

2.2.1.1 作物系数Kc的确定

双牌灌区因缺乏试验实测资料，作物系数的取值计算参考《湖南省农作物作物系数推荐值表》。2013年作物系数取值以早稻为例，分阶段取值，灌溉前期平均数在0.8左右，灌溉中期在1.05左右，灌溉后期在1左右。

2.2.1.2 参考作物蒸发蒸腾量Et0计算

参考作物蒸发蒸腾量Et0采用彭曼-蒙蒂斯方法计算，公式为

式中Et0——参考作物蒸发蒸腾量，mm/d；

Δ——水汽压关系在T处的切线斜率，kPa/℃

Rn——净辐射，MJ/(m2·d)；

ed——实际水汽压，kPa；

G——土壤热通量，MJ/(m2·d)；

r——温度表常数，kPa/℃；

U2——2m高处风速，m/s；

Td、Td-1——第d、d-1天的日平均气温，℃。

由于Et0计算复杂，使用湖南省灌溉用水有效利用系数分析测算信息管理系统计算，计算时将灌区所在的永州国家一级站气象站资料导入计算系统后，软件自动计算出Et0。

2.2.2 水稻泡田水量M0及渗漏量Fd计算

双牌灌区泡田水量根据历史资料和灌溉经验确定，具体为：早稻45mm，中稻80mm，晚稻60mm。水稻全发育期渗漏量采用经验数据。

2.2.3 有效降雨量Pe计算

从水稻灌溉定额计算分析表中分析得出，计算公式为

降雨量+降雨时的灌水量-降雨时的排水量=有效降雨量

2.2.4 地下水补给量Ge计算

双牌灌区属丘陵山区，地下水埋深较低，不采用地下水灌溉，故取Ge=0。

2.2.5 净灌溉用水总量计算

由湖南省灌溉用水有效利用系数分析测算信息管理系统计算得出水稻等作物净灌溉定额，同时调查统计出2013年度灌区种植面积。2013年度灌区实灌播种面积和灌溉定额如下：

A早稻=21.67万亩(223.75m3/亩)， A单季稻=1.61万亩(426.94m3/亩)，A晚稻=21.03万亩(371.51m3/亩)，A花生=1.37万亩(299.85m3/亩)，A红薯=1.33万亩(441.84m3/亩)，A棉花=0.36万亩(355.51m3/亩)，A油菜=3.37万亩(190.86m3/亩)。净灌溉用水总量Wj由下式计算：

式中N——灌区播种作物种类总数；

Mi——第i种作物净灌溉定额，m3/亩；

Ai——第i种作物实灌面积，万亩。

代入数据得

Wj=21.67×223.75+1.61×426.94+21.03×371.51+1.37×299.85+1.33×441.84+0.36×355.51+3.37×190.86=15118.51万m3

双牌灌区2013年灌溉用水有效利用系数为

w =15118.51/30176.11 =0.5010

3 双牌灌区灌溉用水有效利用系数影响因素分析

双牌灌区灌溉用水有效利用系数从2005年开始进行测算，系数总体呈现上升趋势，2015年已上升至0.5010。

3.1 工程改造后输水能力大幅上升

双牌灌区对长达73.26km的渠道进行了升级改造，减少了渠水的渗漏量，渠道输水能力增强，扩大了灌区有效灌溉面积，目前有效灌溉面积从改造前的24.3万亩增加到31.2万亩。

3.2 加强管理对灌溉用水有效利用系数的影响

管理因素对提高灌溉用水有效利用系数至关重要。从双牌灌区的运行管理经验来看，主要取决于两个方面：

a.科学调度灌溉用水。双牌灌区管理人员通过走访灌区充分了解灌区的用水需求，并依照用户的用水需求科学制定供水方案，严格按照方案配水。同时，基层管理所控制斗渠放水流量，推行节水灌溉。

b.农民用水户协会建设。双牌灌区范围内有32个农民用水户协会，协会内的斗渠、农渠有人养护，结瓜塘库有人管理，农民用水有人协调，极大地减少了灌溉用水在末端渠系的沿程损失和浪费。同时，灌区管理单位能及时了解用水户的实际情况，进行精确配水。

4 结 语

综合来看，渠系工程改造使渠道水渗漏量大幅减少，输水能力上升，对提升灌溉用水有效利用系数立竿见影。加强灌区管理工作，增加水资源分配合理性，是发挥灌溉效益的根本保障。

Calculation and analysis on irrigation water effective utilization coefficient in Shuangpai Irrigation District

QIAO Wen

(Hunan Shuangpai Reservoir Administration, Yongzhou 425000, China)

In the paper, the significance of measuring irrigation water effective utilization coefficient in Shuangpai Irrigation District is analyzed. Measurement methods of irrigation water effective utilization coefficient are described systematically. Concrete factors affecting irrigation water effective utilization coefficient are discussed. The research results can provide theoretical basis for the calculation of irrigation water effective utilization coefficient in the irrigation district and water management of irrigation district.

Shuangpai Irrigation District; irrigation water effective utilization coefficient; calculation analysis

10.16616/j.cnki.10-1326/TV.2016.07.015

TV93

A

2096- 0131(2016)07- 0051- 03