河南省“十一五”农业灌溉用水有效利用系数测算分析工作实施方案样本.doc

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河南省”十一五”农业灌溉用水有效利用系数
测算分析工作实施方案

河南省水利厅农村水利处
河南省水利科学研究院
二○○八年十二月
前 言
河南省是中国北方地区严重缺水省份之一, 人均水资源占有量仅为全国人均水平的1/5,水资源供需矛盾突出已成为我省农业和经济社会可持续发展的关键制约因素。加快建设资源节约型、 环境友好型社会, 实现经济发展与人口、 资源、 环境相协调, 是今后一项长期而紧迫的任务。当前, 全省灌溉用水量约占总用水量的70%左右, 灌溉面积的98%为地面灌溉, 灌溉方式粗放, 农业用水效率低, 浪费比较严重, 因此, 灌溉节水是建设节水型社会的首要内容。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》明确要求, 到”十一五”末全国农业灌溉用水有效利用系数提高到0.5, 《全国水利发展”十一五”规划》确定, 到 全国农业灌溉用水有效利用系数提高到0.50左右。为进一步摸清我省各类灌区灌溉用水有效利用系数, 科学评价节水潜力, 合理配置水资源, 为发展节水灌溉提供决策依据, 促进节水型社会建设, 根据水利部”关于开展‘十一五’全国农业灌溉用水有效利用系数测算分析工作的通知”( 水农[ ]617号) 要求, 决定”十一五”期间在全省开展农业灌溉用水有效利用系数测算分析工作。
由于此项工作历时长、 涉及的样点灌区多和调查测算分析的工作量大, 为保证此项工作的顺利开展, 省水利厅成立了以主管厅长为组长、 农水处和水科院主管领导为副组长, 有关人员为成员的工作领导小组; 同时, 省水科院和有关重点灌溉试验站也抽调多名精干技术人员组成技术工作组, 具体负责全省农业灌溉用水有效利用系数的测算分析工作。
省技术工作组根据《全国灌溉用水有效利用系数测算分析技术指南》的统一要求, 结合河南实际, 制订了《河南省”十一五”灌溉用水有效利用系数测算分析工作实施方案》, 并建立了全省农业灌溉用水有效利用系数测算分析网络。各样点灌区和样点县要高度重视此项工作, 严格按照省方案的要求, 抽调专门技术人员, 做好”十一五”期间各年度( 、 、 和 ) 有关数据的跟踪观测、 调查分析以及上报工作。省技术工作组将以各样点灌区和样点县提供的数据资料为基础, 结合理论计算, 测算分析出各年度全省大、 中、 小型灌区和纯井灌区以及全省平均灌溉用水有效利用系数的变化情况, 并形成成果报告, 上报水利部。

目 录
1 组织领导与工作开展方法 4
1.1 组织领导 4
1.2 工作开展方法 5
2 灌溉用水有效利用系数定义及测算分析技术路线 5
2.1 灌溉用水有效利用系数定义 5
2.2 测算分析技术路线 6
3 灌溉分区及样点灌区和样点县选择 7
3.1 灌溉分区 7
3.2 样点灌区选择 8
4 灌溉用水有效利用系数测算分析方法 14
4.1 样点灌区灌溉用水有效利用系数测算方法 14
4.2 首尾测算分析法 14
4.3 毛灌溉用水总量确定 15
4.4 净灌溉用水总量确定 17
5 提交成果形式及要求 2
5.1提交成果形式 2
5.2资料要求 2
5.3时间要求 3
5.4资料提交方式 3

附表:
附表1: 年 灌区( 样点) 基本信息调查表
附表2: 年 纯井灌区( 样点) 基本信息调查表
附表3: 年 灌区( 样点) 气象信息调查表
附表4: 年 灌区( 样点) 作物与田间灌溉情况调查表
附表5: 年 灌区( 样点) 田间用水调查汇总表
附表6: 年 灌区( 样点) 典型田块灌水前( 后) 土壤水分测定表

1 组织领导与工作开展方法
1.1 组织领导
全省”十一五”灌溉用水有效利用系数测算分析工作历时4年, 时间长, 调查测算分析的工作量较大, 为保证此项工作顺利实施, 经研究, 决定成立由水利厅主管厅长为组长、 农水处主管处长和省水科院副院长为副组长, 有关人员为成员的省级工作领导小组, 全面负责此项工作的组织协调和检查督促工作。要求有关地市水利局也要成立由主管领导、 农水科及典型样点灌区管理局( 所) 和样点县水利局主要负责人组成的工作领导小组, 各典型样点灌区和典型样点县要抽调专门技术人员, 做好”十一五”期间各年度有关数据的跟踪调查、 试验观测和分析测算以及上报工作。同时, 省水科院和有关重点试验站也要抽调技术人员组成技术工作组, 指导和协助各典型样点灌区和典型样点县做好灌溉用水有效利用系数测算分析工作。
省工作领导小组组成人员如下:
组 长: 李孟顺副厅长
副 组 长: 李斌成调研员
　　　　　张小敏副处长
袁 群副院长
成 员: 吴 洁 李鹏云 刘玉洁
省技术工作组组成人员如下:
技术负责: 路振广 张玉顺
成员: 张 芳 齐仁贵 苏保国( 省水科院)
冯跃华( 开封惠北灌溉试验站)
闫朝阳( 许昌灌溉试验站)
李中生( 新乡人民胜利渠灌溉试验站)
王金生 杨冬晓( 南阳鸭灌试验站)
1.2 工作开展方法
全省”十一五”灌溉用水有效利用系数率测算分析方法是, 首先根据《全国灌溉用水有效利用系数测算分析技术指南》中对各类典型样点灌区选择的要求和全省农业灌溉分区, 确定各灌溉分区典型样点灌区和样点县的数量与分布; 其次, 各典型样点灌区和样点县根据本方案要求, 跟踪调查、 试验观测和分析测算 、 、 和 各年度有关数据资料, 填报相关表格; 最后, 省技术工作组对各典型样点灌区和样点县上报的数据资料进行认真核查, 汇总分析, 并结合理论计算, 编撰全省”十一五”期间各年度灌溉用水有效利用系数测算分析成果报告, 经省厅组织专家评审后, 上报水利部。
2 灌溉用水有效利用系数定义及测算分析技术路线
2.1 灌溉用水有效利用系数定义
灌溉用水有效利用系数是指灌入田间可被作物利用的水量与灌溉系统取用的灌溉总水量的比值, 其与灌区自然条件、 工程状况、 用水管理、 灌溉技术等因素有关, 是评价灌溉用水效率的重要指标, 也是衡量灌区灌溉工程状况、 灌溉技术水平、 用水管理水平等因素的一个综合性指标。
2.2 测算分析技术路线
全省灌溉用水有效利用系数采用点与面相结合、 调查统计与观测分析相结合、 微观研究与宏观分析评价相结合的方法进行测算分析。
在对全省灌区综合调研的基础上, 选择代表不同规模与类型( 大、 中、 小型灌区和纯井灌区, 下同) 的典型灌区作为样点灌区, 搜集整理样点灌区有关资料, 并开展必要的田间观测, 经过综合分析, 采用统一的首尾测算分析法( 见后) , 得出样点灌区灌溉用水有效利用系数; 以此为基础, 得到不同规模与类型灌区的灌溉用水有效利用系数平均值; 最后, 分析计算出全省灌溉用水有效利用系数平均值。具体技术路线如下:
第一, 对全省灌区情况进行整体调查, 分类统计灌区的灌溉面积、 工程与用水状况等, 确定代表不同规模与类型、 不同工程状况、 不同水源条件与管理水平的样点灌区, 构建全省灌溉用水有效利用系数测算分析网络;
第二, 搜集整理各样点灌区的相关灌溉用水管理、 气象、 灌溉试验等资料, 并进行必要的田间观测, 分析计算样点灌区的灌溉用水有效利用系数; 以此为基础, 根据不同规模灌区灌溉用水有效利用系数影响因素和分类灌区灌溉用水情况, 分析推算全省大、 中、 小型灌区和纯井灌区的灌溉用水有效利用系数平均值;
第三, 根据全省不同规模与类型灌区年毛灌溉用水量和平均灌溉用水有效利用系数, 加权平均得到全省灌溉用水有效利用系数平均值;
第四, 根据各省( 区、 市) 年毛灌溉用水总量和灌溉用水有效利用系数平均值, 加权平均得出全国灌溉用水有效利用系数平均值。
技术路线流程如下图所示。
点面转化
点面转化
确定不同类型典型样点灌区
测算分析样点灌区灌溉用水有效利用系数
推算不同类型灌区灌溉水利用系数平均值

推算全省灌溉用水有效利用系数平均值

推算全国灌溉用水有效利用系数平均值

点面转化
开展全省灌区基本情况调查与统计分析

图2－1 灌溉用水有效利用系数测算分析技术路线

3 灌溉分区及样点灌区和样点县选择
3.1 灌溉分区
由于我省自然条件复杂, 为使典型样点灌区和典型样点县的选择具有较好的代表性, 比较准确地确定灌溉用水有效利用系数测算分析中有关技术参数与作物的净灌溉定额, 需要对全省进行灌溉分区。
根据《河南省农业综合区划》、 《河南省土壤区划》、 《河南省农业气候区划》以及《河南省水利区划简明报告》等资料, 综合考虑地形地貌、 水资源、 土壤类型、 水文气象以及行政区划等条件, 将全省灌溉类型划分为四个二级区和八个三级区。四个二级区分别为黄淮海平原区Ⅰ、 豫北豫中区Ⅱ、 豫西区Ⅲ和江淮区Ⅳ。八个三级区分别为豫北平原区Ⅰ1、 豫东平原区Ⅰ2、 淮北平原区Ⅰ3、 豫北山区Ⅱ1、 豫中区Ⅱ2、 豫西区Ⅲ、 南阳盆地区Ⅳ1和淮南区Ⅳ2。各灌溉类型区涉及地市见表3-1
表3-1 河南省农业灌溉分区
分 区
涉及地市
二级区
三级区
Ⅰ.黄淮海平原区
Ⅰ1.豫北平原区
安阳市 濮阳市 新乡市
Ⅰ2.豫东平原区
开封市 商丘市 周口市
Ⅰ3.淮北平原区
驻马店市
Ⅱ.豫北、 豫中区
Ⅱ1.豫北山区
焦作市 鹤壁市 济源市
Ⅱ2.豫中区
郑州市 平顶山市 漯河市 许昌市
Ⅲ.豫西区
Ⅲ.豫西区
洛阳市 三门峡市
Ⅳ.江淮区
Ⅳ1. 南阳盆地区
南阳市
Ⅳ2.淮南区
信阳市
3.2 样点灌区选择
3.2.1 样点灌区选择要求
( 1) 样点灌区的选择应符合以下基本要求: 样点灌区应按照大型( ≥30万亩) 、 中型( 1-30万亩) 、 小型( ＜1万亩) 灌区和纯井灌区四种不同规模与类型进行分类选取。在选择样点灌区时, 应综合考虑工程设施状况、 管理水平、 灌溉水源条件( 提水、 自流引水) 、 作物种类和种植结构、 地形地貌等因素。同类型样点灌区重点兼顾不同工程设施状况和管理水平等, 使选择的样点灌区综合后能代表全省该类型灌区的平均情况。
( 2) 样点灌区个数具体要求如下:
①大型灌区: 根据水利部的工作要求, 所有大型灌区均纳入样点灌区测算分析范围, 即大型灌区的总个数即为样点灌区个数。
②中型灌区: 按有效灌溉面积( A中型) 大小分为3个档次, 即1≤ A中型＜5、 5 ≤ A中型＜15、 15 ≤ A中型＜30万亩, 每个档次的样点灌区个数不应少于全省相应档次灌区总数的5％。同时, 样点灌区中应包括提水和自流引水两种水源类型, 样点灌区有效灌溉面积总和应不少于全省中型灌区总有效灌溉面积的10%。
③小型灌区: 我省小型灌区数量较多, 样点灌区个数选择小型灌区总数的0.5％左右, 并分区选择, 同时, 样点灌区应包括提水和自流引水两种水源类型。
④纯井灌区: 一般应以单井控制面积作为一个样点灌区( 测算单元) 。样点灌区个数参照小型灌区要求确定。样点灌区数量以能代表纯井灌区灌溉用水有效利用系数的整体情况为原则。鉴于纯井灌区范围大、 井数多的特点, 应根据土渠、 渠道防渗、 低压管道、 喷灌、 微灌等不同灌溉工程形式分区分类选择代表性样点, 同一种灌溉工程形式至少选择3个样点灌区。
( 3) 样点灌区一般应具有一定的观测条件和灌溉用水管理资料等, 并具备相应的技术力量。
3.2.2 样点灌区和样点县选择结果与分布
( 1) 大型灌区
河南省共有大型灌区38处, 均为自流灌区, 设计灌溉面积3169.1万亩, 有效灌溉面积 .3万亩。其中, 100万以上亩大型灌区18处, 50～100万亩大型灌区7处, 30～50万亩大型灌区13处。按照大型灌区样点选择要求, 所有大型灌区均纳入样点灌区测算分析范围, 即大型灌区的总个数即为样点灌区个数。
大型样点灌区选择结果见表3-2。
表3-2 河南省大型样点灌区选择结果
序号
灌区名称
管理单位名称
设计灌溉面积
(万亩)
有效灌溉面积
(万亩)
所属
流域
所属灌溉分区
取水类型
1
赵口灌区
赵口灌区管理局
572.0
158.5
淮河
豫东平原区Ⅰ2
自流引水
2
三义寨灌区
三义寨灌区管理局
340.1
238.8
淮河
豫东平原区Ⅰ2
自流引水
3
孤石滩灌区
孤石滩水库管理局
31.0
10.5
淮河
豫中区Ⅱ2
自流引水
4
白龟山灌区
白龟山水库管理局
49.5
30.1
淮河
豫中区Ⅱ2
自流引水
5
昭平台灌区
昭平台水库管理局
100.0
34.0
淮河
豫中区Ⅱ2
自流引水
6
漳南灌区
漳南灌区管理局
120.0
45.0
海河
豫北平原区Ⅰ1
自流引水
7
跃进灌区
跃进灌区管理局
30.5
18.5
海河
豫北平原区Ⅰ1
自流引水
8
红旗渠灌区
红旗渠灌区管理局
54.0
54.0
海河
豫北平原区Ⅰ1
自流引水
9
祥符朱灌区
祥符朱灌区管理处
35.6
14.2
黄河
豫北平原区Ⅰ1
自流引水
10
韩董庄灌区
韩董庄灌区管理处
34.0
31.2
黄河
豫北平原区Ⅰ1
自流引水
11
大功灌区
大功灌区管理处
109.1
83.1
黄河
豫北平原区Ⅰ1
自流引水
12
石头庄灌区
石头庄灌区管理所
35.0
25.2
黄河
豫北平原区Ⅰ1
自流引水
13
群库灌区
群库灌区管理处
50.4
31.8
海河
豫北平原区Ⅰ1
自流引水
14
武嘉灌区
武嘉灌区管理局
36.0
26.3
海河
豫北平原区Ⅰ1
自流引水
15
人民胜利渠
人民胜利渠管理局
148.8
118.3
黄河
豫北平原区Ⅰ1
自流引水
16
广利灌区
广利灌区管理局
51.0
38.6
黄河
豫北山区Ⅱ1
自流引水
17
引沁灌区
引沁灌区管理局
40.0
31.1
黄河
豫北山区Ⅱ1
自流引水
18
彭楼灌区
彭楼灌区管理所
31.1
17.5
黄河
豫北平原区Ⅰ1
自流引水
19
渠村灌区
渠村灌区管理局
193.1
91.0
黄河
豫北平原区Ⅰ1
自流引水
20
南小堤灌区
南小堤灌区管理所
110.2
45.9
黄河
豫北平原区Ⅰ1
自流引水
21
颍汝灌区
颍汝灌区管理所
37.5
7.2
淮河
豫中区Ⅱ2
自流引水
22
白沙灌区
白沙水库灌溉工程管理局
30.3
20.4
淮河
豫中区Ⅱ2
自流引水
23
窄口灌区
窄口灌区管理局
31.8
20.6
黄河
豫西区Ⅲ
自流引水
24
鸭河口灌区
鸭河口灌区管理局
238.1
134.6
长江
南阳盆地区Ⅳ1
自流引水
25
宋岗陶岔灌区
淅川县电灌局
33.7
13.0
长江
南阳盆地区Ⅳ1
提水
26
引丹灌区
引丹灌区管理局
150.0
116.6
长江
南阳盆地区Ⅳ1
自流引水
27
南湾灌区
南湾灌区管理处
112.1
79.1
淮河
淮南区Ⅳ2
自流引水
28
石山口灌区
石山口灌区管理处
30.0
26.0
淮河
淮南区Ⅳ2
自流、 提水
29
泼河灌区
泼河水库管理局
30.0
24.3
淮河
淮南区Ⅳ2
自流引水
30
鲇鱼山灌区
鲇鱼山灌区管理处
143.0
128.7
淮河
淮南区Ⅳ2
自流引水
31
梅山灌区
梅山灌区管理处
98.0
69.0
淮河
淮南区Ⅳ2
自流引水
32
槐店灌区
槐店灌区管理处
50.1
50.0
淮河
豫东平原区Ⅰ2
自流引水
33
薄山灌区
薄山水库管理局
35.0
21.9
淮河
淮北平原区Ⅰ3
自流引水
34
板桥灌区
板桥水库管理局
45.0
20.0
淮河
淮北平原区Ⅰ3
自流引水
35
宿鸭湖灌区
宿鸭河水库管理局
81.6
19.5
淮河
淮北平原区Ⅰ3
自流引水
合计

3317.5
1894.3

( 2) 中型灌区
河南省共有中型灌区212处, 90%以上为自流灌区, 设计灌溉面积960.5万亩, 有效灌溉面积528.4万亩。其中, 1～5万亩中型灌区155处, 占中型灌区总数的73.1%, 设计灌溉面积346.3万亩, 有效灌溉面积178.0万亩, 其中, 142处为自流灌区, 13处为自流、 提水并列灌区; 5～15万亩中型灌区44处, 占中型灌区总数的20.8%, 设计灌溉面积373.4万亩, 有效灌溉面积212.6万亩, 其中40处为自流灌区, 1处为提水灌区, 3处为自流、 提水并列灌区; 15～30万亩中型灌区13处, 占中型灌区总数的6.1%, 设计灌溉面积240.7万亩, 有效灌溉面积137.8万亩, 其中11处为自流灌区, 2处为自流、 提水并列灌区。
按照中型灌区样点选择要求, 选择16处中型灌区, 有效灌溉面积77.4万亩, 分别占中型灌区数量和有效灌溉面积的7.5%和14.6%。其中, 1～5万亩中型灌区选8处, 有效灌溉面积17.4万亩, 分别占该类中型灌区数量和有效灌溉面积的5.2%和9.8%; 5～15万亩中型灌区选6处, 有效灌溉面积35.2万亩, 分别占该类中型灌区数量和有效灌溉面积的13.6%和16.6%; 15～30万亩中型灌区选2处, 有效灌溉面积24.8万亩, 分别占该类中型灌区数量和有效灌溉面积的15.4%和18.0%。
由于我省中型灌区中1～5万亩灌区数量占绝大多数, 而5～15万亩灌区和15～30万亩灌区所占比例较少, 按照中型灌区样点选择要求, 后两类灌区仅需选择3处和1处即可满足要求, 考虑到这两类灌区的代表性问题, 适当扩大了其样点选择数量, 本方案中这两类灌区分别选择了6处和2处。这样, 各类中型样点灌区的数量和有效灌溉面积均符合样点选择要求, 而且, 16处中型样点灌区全部涵盖了我省农业灌溉分区中四个二级区和八个三级区以及四大流域, 代表性较好。中型样点灌区具体选择方案见表3-3。
表3-3 中型样点灌区选择方案及所属灌溉分区
分类
序号
灌区名称
管理单位名称
设计灌溉面积
(万亩)
有效灌溉面积
(万亩)
所属行政区
所属
流域
所属灌溉
分区
取水
类型
1-5
万亩
1
杨庄灌区
杨庄水库管理所
1.50
0.74
郑州市
淮河
豫中区Ⅱ2
自流、 提水
2
寺河灌区
寺河灌区管理所
1.07
0.69
洛阳市
黄河
豫西区Ⅲ
自流
3
夺丰灌区
夺丰水库管理所
5.00
2.30
鹤壁市
海河
豫北山区Ⅱ1
自流
4
西南灌区
扶沟西南灌区
5.00
3.15
周口市
淮河
豫东平原区Ⅰ2
自流
5
沟水坡灌区
沟水坡水库管理所
5.00
4.01
三门峡市
黄河
豫西区Ⅲ
自流
6
老龙潭灌区
老龙潭灌区管理所
4.01
2.90
南阳市
长江
南阳盆地区Ⅳ1
自流
7
金河沟灌区
金河沟灌区管理所
1.19
1.17
信阳市
淮河
淮南区Ⅳ2
自流
8
下宋灌区
下宋水库管理所
3.50
2.42
驻马店市
淮河
淮北平原区Ⅰ3
自流
8处
小计

26.24
17.36

5-15万亩
9
李村灌区
李村灌区管理所
6.00
4.50
郑州市
淮河
豫中区Ⅱ2
提水
10
彭河灌区
彭河水库管理所
5.21
3.95
平顶山市
淮河
豫中区Ⅱ2
自流
11
淇河灌区
淇河灌区管理所
10.01
6.83
安阳市
海河
豫北平原区Ⅰ1
自流
12
虎山灌区
虎山灌区管理所
10.50
7.80
南阳市
长江
南阳盆地区Ⅳ1
自流
13
双轮河灌区
双轮河灌区管理所
11.24
7.32
信阳市
淮河
淮南区Ⅳ2
自流
5处
小计

42.95
30.39

15-30万亩
14
黄河渠灌区
黄河渠管理所
15.80
4.79
洛阳市
黄河
豫西区Ⅲ
自流
15
天赉渠灌区
天赉渠管理所
16.01
10.41
鹤壁市
海河
豫北山区Ⅱ1
自流
16
五岳灌区
杨墩管理所
15.60
14.43
信阳市
淮河
淮南区Ⅳ2
自流
3处
小计

47.40
29.63

1-30万亩
16处
合计

116.58
77.37

( 3) 小型灌区
河南省现有具有一定规模的小型灌区5440处, 选择30处作为样点灌区, 占小型灌区数量的0.55%。考虑到小型灌区分布范围广以及管理水平等问题, 不再由管理单位承担调查任务, 原则上以县为单位, 在全省农业灌溉二级分区中选择4个县, 4个县分别分布在四大流域内。每个县选择小型灌区6处, 其中提水、 自流灌区各2～4处, 4个县共24处小型灌区, 调查测算工作由县( 市) 水利局负责。具体县( 市) 确定如下: 潢川县、 内乡县、 安阳县和伊川县。
( 4) 纯井灌区
河南省现有机电井121.04万眼, 各地市都有分布, 其中周口市机电井数量最多, 为20.83万眼, 其次是商丘市和驻马店市, 分别为18.83万眼和13.63万眼, 三市机电井数量53.29万眼, 约占全省机电井总数的44.0%。纯井灌区灌溉用水有效利用系数调查测算工作, 原则上以县为单位进行, 按农业灌溉类型二级分区, 在每个分区选择1～3个井灌面积较大的县为样点县。考虑到黄淮海平原井灌面积较大, 选择3个县为样点县, 其它每个灌溉分区各选择1个县为样点县, 共6个县, 每个县以单井控制面积作为一个测算单元, 选择土渠、 渠道防渗、 低压管道、 喷灌、 微灌5种类型, 每个类型各选择1个单井( 若不具有5种类型, 则同一类型较多的, 可多选择几个单井, 每个县必须提供5个单井测算资料) , 进行调查测算, 调查测算工作由县( 市) 水利局负责。具体样点县( 市) 包括: 项城市、 滑县、 上蔡县、 长葛市、 新野县和偃师市。
4 灌溉用水有效利用系数测算分析方法
4.1 样点灌区灌溉用水有效利用系数测算方法
传统灌溉用水有效利用系数的测算一般是经过实测获得不同级别典型渠道的渠道水有效利用系数, 加权平均得到灌区干、 支、 斗、 农各级渠道的渠系水利用系数; 经过测量典型田块的田间水有效利用系数得到田间灌溉用水有效利用系数, 采用系数连乘的方法得出灌溉用水有效利用系数。传统测算方法主要存在以下困难和问题: 一是测定工作量大; 二是测试条件要求严格, 实际测量中难以满足; 三是对测试手段和技术人员需求大; 四是典型测量获得的灌溉用水有效利用系数的代表性差。
为了避免传统测算方法存在的上述困难与问题, 既便于分析汇总, 点面结合, 提高测算分析的规范性和可操作性, 同时又满足提高灌溉用水有效利用系数测算精度的要求, 在总结以往研究成果与经验的基础上, 本次测算灌溉水利用系数统一采用首尾测算分析法。
4.2 首尾测算分析法
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, 经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, 计算公式如下:
( 4-1)
式中, ——灌溉用水有效利用系数;
——净灌溉用水总量, 万m3;
——毛灌溉用水总量, 万m3。
为了能够反映灌区灌溉水利用状况的整体情况, 要求以日历年作为计算时段。小麦等跨年度作物, 在一年内分两个时段进行计算。
经过统计灌区年灌溉用水总量、 各种作物的实灌面积, 根据计算分析、 典型调查与观测确定作物实际净灌溉定额, 以作物净灌溉定额近似替代亩均净灌溉用水量,即可用下式计算灌区该年度的灌溉用水有效利用系数ηw:
( 4-2)
式中, ——灌区第种作物净灌溉定额, m3/亩;
——灌区第种作物实灌面积, 亩;
——灌区作物种类总数;
——灌区全年毛灌溉用水总量, m3。
4.3 毛灌溉用水总量确定
4.3.1一般情况
毛灌溉用水总量是指灌区全年用于农田灌溉的从水源地引入( 取用) 的总水量, 其值等于从水源地取水总量扣除由于工程保护、 防洪除险等需要的渠道( 管路) 弃水量。
当农田灌溉供水与城市、 工业或农村生活供水使用同一渠道或管路时, 还应扣除相应的城市、 工业或农村生活供水量。
年毛灌溉用水总量根据灌区从水源地实际取水测量值统计取得, 而非其它如计收水费等目的收费计量水量数值。
4.3.2 灌区内结合塘堰坝或其它供水水源灌溉情况
在一些灌区中存在有大量的塘堰坝, 这些塘堰坝与骨干灌溉水源联合对灌区进行灌溉供水。塘堰坝的蓄水一部分来自拦蓄当地降雨产生的地表径流, 同时可能还有一部分来自渠道的补水。因此在统计灌区毛灌溉用水总量时, 应考虑将塘堰坝拦蓄降雨径流增加的供水量或其它水源灌溉供水量加进来。塘堰坝或其它供水水源灌溉供水量按以下要求测算:
( 1) 如果有实际塘堰坝或其它供水水源灌溉供水量统计资料, 则以统计资料为准。需要说明的是, 塘堰坝供水量中不包括灌区渠系引水蓄入塘堰坝的水量。
( 2) 如果没有统计资料, 应对测算年塘堰坝或其它供水水源灌溉供水情况进行代表性典型调查, 并依据调查结果进行估算。或采用径流系数法和复蓄次数法估算塘堰坝所拦蓄的降水径流。
径流系数法计算公式如下:
W=0.1αPFη ( 4-3)
式中, W——年内堰塘总供水量, 万m3 ;
α——年径流系数, 可查水文手册, 一般为0.2～0.6;
P——年降水量, mm;
F——堰塘坝的集水面积, km2;
η——塘堰坝蓄水系数, 考虑蒸发, 渗漏, 弃水等, 取值0.5～0.7。
复蓄次数法计算公式如下:
W=nV ( 4-4)
式中, W——年内堰塘总供水量, 万m3 ;
n——年内重复蓄满次数, 一般年份取2.0, 中等干旱年取1.5, 各地也可根据经验确定;
V——堰塘坝有效蓄水容积( 万m3) 。
4.3.3 井渠结合灌溉
在有些灌区, 采用井渠双灌, 井灌区和渠灌区交错重叠, 同时利用渠水和井水灌溉, 无法明确区分。对于这种情况, 则将灌溉系统作为一个整体进行灌溉用水有效利用系数的测算。分别统计井灌提水量和渠灌引水量, 以两者之和作为灌区总的灌溉用水量。
有些渠灌区中虽包含有井灌面积, 但两者相对独立, 这种情况下井灌和渠灌应作为两种类型分别单独计算, 不采用以上方法。
4.4 净灌溉用水总量确定
确定样点灌区净灌溉用水总量是本项工作的重点和难点。净灌溉用水总量确定的关键是确定不同作物的净灌水定额和净灌溉定额。为此, 需要样点灌区和样点县提供以下基本资料:
( 1) 测算年度样点灌区和样点县各类种植作物净灌水定额和净灌溉定额的试验观测或统计资料。大中型灌区( 上、 中、 下游) 末级渠道( 斗、 农渠) 若有量水设施, 可直接依据量水资料分析确定作物的净灌水定额和净灌溉定额, 不再需要提供土壤含水量实测资料。
( 2) 测算年度旱作物每次灌溉前后土壤含水量实测资料。具体要求是, 在大中型灌区的上、 中、 下游( 以县( 市、 区) 为单元) 选择三处、 小型灌区和单井控制区域选择一处有代表性的田块, 采用烘干法或其它方法, 定点测量每次灌溉前后1m土层6个深度( 地表、 20cm、 40 cm、 60 cm、 80 cm、 100cm) 的土壤含水量值。末级渠道没有量水设施和实测水量资料的各样点灌区和样点县, 从 开始都要做这项工作。土壤含水量测量表格格式见附表6。
( 3) 测算年度灌溉作物资料。包括灌溉作物种类、 灌水时间、 作物生育期和每次灌溉过程中旱作物与水稻的实灌面积。水稻生育期若采用淹灌与”浅、 湿、 晒”等控制灌溉方式, 则需分别调查统计两种灌溉方式的实灌面积。对于作物套种情况, 仅调查统计主体作物的灌溉资料, 实灌面积以套种作物实灌面积计。
( 4) 测算年度气象资料。具体包括: 年内逐日降水量、 年内逐日最高气温和最低气温、 年内逐日日照时数、 年内逐日相对湿度、 年内逐日平均风速。
( 5) 测算年度土壤和地下水资料。具体包括: 土壤类型、 土壤干容重、 田间持水量和地下水埋深等。旱作物灌溉区与水稻灌溉区地下水埋深数据需要分别提供。
如果灌区范围较大, 涉及若干县( 市、 区) , 则应在灌区内分县( 市、 区) 提供上述资料。
各样点灌区和样点县将上述资料提供后, 不同作物的净灌水定额和净灌溉定额以及净灌溉用水总量, 由省技术工作组进行分析计算和汇总。
5 测算工作存在问题及下步工作计划
5.1存在问题
河南省灌溉用水有效利用系数测算分析工作已进行了两年( 和 ) , 总结以往工作, 存在主要问题是净灌溉用水量的准确确定尚存难度。因经费欠缺, 多数典型样点灌区没有进行净灌溉用水量的试验观测工作, 而净灌溉用水量的确定是本项工作的重点和难点。在以往工作中, 对于灌区末级渠系有量水设施, 且样点灌区分析测算的净灌溉用水量相对合理的, 直接采用灌区测算值; 对于灌区末级渠系无量水设施, 调查上报数据有较大随意性且不合理的, 根据《全国技术指南》进行了理论分析并结合经验等综合分析确定, 这种方法确定的净灌溉用水量可能和实际情况有一定的差距。以上实际情况在一定程度上影响了分析测算成果的准确性。
5.2下步工作打算
( 1) 关于 测算分析工作
测算分析工作类同 , 工作方案参照”河南省‘十一五’灌溉用水有效利用系数测算分析工作实施方案”。
( 2) 关于 测算分析工作
10月21日, ”全国农业灌溉用水有效利用系数测算分析及指标任务分解工作座谈会”在北京召开。会上, 水利部农村水利司李元华副司长重点强调 是农业灌溉用水有效利用系数测算分析工作的重要年度, 要求各省市务必在测算的准确性上做好工作, 因为 的数据是进行”十二五”规划的重要基础数据。为更好地完成 河南省农业灌溉用水有效利用系数测算分析工作, 在净灌溉用水量的准确把握方面, 我们计划在各类样点灌区进行田间灌水量测算试验。试验情况简述如下:
①试验主要仪器设备
本试验主要测量每次灌溉前后土壤含水量实测资料, 所需主要仪器设备为取土钻、 环刀、 切土刀、 铝盒、 天子天平和鼓风干燥箱。仪器设备规格材质情况见表5-1。
表5-1 田间净灌溉用水量测算试验设备
编号
设备名称
规格( 仅做参考)
材质
1
取土钻
取样管(内径35mm; 外径40mm; 长20cm)
总长2m
铸铁
2
环刀
直径70mm×高52mm, 容积200cm3
不锈钢
3
切土刀
长180mm×宽3.5mm
不锈钢
4
铝盒
直径50mm×高30mm
铝
5
天子天平
JA21002

6
鼓风干燥箱
101A-1B

②不同类型样点灌区试验设置
大型样点灌区: 在每个大型样点灌区上、 中、 下游( 以县( 市、 区) 为单元) 选择5处有代表性的田块, 每1处田块首尾分别设置测量点, 共计10个处理。
中型样点灌区: 在每个中型样点灌区上、 中、 下游选择4处有代表性的田块, 每1处田块首尾分别设置测量点, 共计8个处理。
小型样点灌区: 在每个小型样点县选择3处有代表性的田块, 每1处田块首尾分别设置测量点, 共计6个处理。
纯井样点灌区: 在每个纯井样点县按土渠、 渠道防渗、 低压管道、 喷灌和微灌等类型选择5处有代表性的田块, 每1处田块首尾分别设置测量点, 共计10个处理。
每次灌水定点测量灌溉前后1m土层6个深度( 地表、 20cm、 40 cm、 60 cm、 80 cm、 100cm) 的土壤含水量值。土壤含水量测量表格格式见表5-2。
③净灌溉用水量计算
a.作物净灌水定额计算
作物净灌水定额主要是根据灌溉前后土壤含水量变化来确定。其计算公式如下:

式中: ——净灌水定额, m3/亩;
——土壤容重, t/m3;
——作物计划湿润层深度, m;
——灌水前测定的土壤含水率( 干土中的%) ;
——灌水后测定的土壤含水率( 干土中的%) 。
注意: 若灌水期间有降水, 则计算成果中要扣除降水量。水稻灌水时, 若灌溉前田面有水层, 一般可用木桩水尺或水位测针观测灌水前后的水位, 其水位差即为净灌水量; 若灌溉前田面无水层, 灌溉后田面有水层, 则灌水量按灌溉前后土壤含水量变化和田间水层深计算。
b.作物净灌水量确定
作物净灌水定额试验根据灌区不同规模设置的重复试验, 计算作物净灌水定额平均值, 再结合单次灌水实际灌溉面积确定单次净灌水量。计算式如下:

式中: ——作物第i次灌水的净灌水量, m3;
——作物第j试验处理净灌水定额, m3/亩;
——作物灌溉试验处理总数;
——作物第i次灌水的实际灌溉面积, 亩。
c.作物净灌溉用水量确定

——作物净灌溉用水量, m3;
——作物生育期灌水总次数。
d.灌区净灌溉用水量确定
各类作物净灌溉用水量按前述计算方法确定, 所有作物净灌溉用水量之和即为灌区净灌溉用水量。
灌区净灌溉用水量测算汇总模式见表3。
表5-2 年 灌区( 样点) 典型田块灌水前( 后) 土壤水分测定表
作物名称: 取土时间:
测点
土 层
( 厘米)
土盒编号
盒重
( 克)
盒+湿土重( 克)
盒+干土重( 克)
干土重( 克)
失却水分重( 克)
含水率( %)
　测点含水率
测点含水率平均值
1m含水率
平均值
1
0

20