孫世霞,陳 沭,盛茂剛
(青島市水文局,山東 青島 266071)
從2012年至今,青島市被水利部水文局確定為全國用水總量監(jiān)測工作試點(diǎn)市,通過精心部署、科學(xué)謀劃,青島市水文局建成了“四級建制(市水文局—縣水文局—鎮(zhèn)水文服務(wù)中心—村水管員)、三級雙管雙財(cái)(市—縣—鎮(zhèn))、基層水文服務(wù)體系和管理體系;在監(jiān)測方法上敢于突破,集中供水進(jìn)一步提升實(shí)測監(jiān)測率,鄉(xiāng)鎮(zhèn)集中供水實(shí)行巡查抄表員制度,監(jiān)測資料實(shí)行逐級匯交、分級審核,探索出了一條用水總量監(jiān)測的新路子。農(nóng)業(yè)灌溉用水量是用水總量的重要組成部分,青島市農(nóng)業(yè)灌溉水量約占全市總用水量的40%,由于農(nóng)業(yè)灌溉取水分散、水源成分復(fù)雜,且絕大部分沒有水量計(jì)量設(shè)施,目前,仍然是用水總量監(jiān)測的難點(diǎn)和薄弱環(huán)節(jié)。可以說,準(zhǔn)確監(jiān)測農(nóng)業(yè)灌溉用水量是全面做好用水總量監(jiān)測工作的關(guān)鍵。
在如何精確掌握實(shí)際灌溉面積上,經(jīng)分析認(rèn)為,實(shí)際監(jiān)測的范圍不宜過大,太小又沒有代表性和可推廣性。以一個村為單位,較為適宜。經(jīng)現(xiàn)場查勘,確定農(nóng)業(yè)灌溉水源、土壤類型、種植作物等類型相對豐富且均具有典型代表性的膠州市鋪集鎮(zhèn)東皇姑庵村為本次試點(diǎn)工作的“典型村”。東皇姑庵村目前共280戶,人口1 200人,耕地面積100 hm2,主要是種植糧食作物和蔬菜,主要的作物類型為小麥、玉米、土豆和花生。全村土地土壤分為棕壤土、潮土和砂姜黑土3種類型,涵蓋膠州市95.56%的土壤類型。
全村的農(nóng)業(yè)灌溉水源以地表水為主,地表水源主要為村東側(cè)的膠河,其中村西南側(cè)有小農(nóng)水項(xiàng)目建設(shè)的集中灌溉設(shè)施,通過提水泵站和輸水低壓管道鋪設(shè)到各個地塊,各戶通過刷卡繳費(fèi)的方式買水灌溉,灌溉水量都有固定的流量計(jì)計(jì)量。東皇姑庵的取水水源比較單一,形式較統(tǒng)一,取水地點(diǎn)相對固定便于控制,宜采用水源控制法控制典型村的實(shí)際灌溉情況。
為了更精確地掌握典型村及典型地塊的灌溉情況,委托專業(yè)測繪公司對典型村的農(nóng)業(yè)種植用地進(jìn)行詳細(xì)的平面測量,確定每塊地塊的邊界、面積和所屬農(nóng)戶,并將各地塊的面積、戶主和作物類型繪制成矢量圖,導(dǎo)入GIS地圖。
為充分體現(xiàn)典型地塊的代表性,以作物和土壤類型來進(jìn)行分類,作物分為小麥/玉米、花生、蔬菜三大類,土壤按照棕壤、潮土、砂姜黑土分為3項(xiàng),據(jù)此共分為9個典型地塊。分別為:棕壤土地,種植小麥/玉米、花生、土豆的3個地塊;潮土地,種植小麥/玉米、花生、土豆的3個地塊;砂姜黑土地,種植小麥/玉米、花生、土豆的3個地塊。并詳細(xì)摸清典型地塊的面積、灌溉所用水源類型、主要灌溉方式、所使用的灌溉器具等基本情況。
農(nóng)業(yè)灌溉典型村設(shè)立專門的監(jiān)測機(jī)構(gòu)和辦公場所,設(shè)立一名負(fù)責(zé)人和一名水管員,負(fù)責(zé)典型村和典型地塊的監(jiān)測和數(shù)據(jù)上報(bào)工作。工作任務(wù)由水文局直接管理安排,同時接受鎮(zhèn)水文服務(wù)中心的監(jiān)督管理。典型村所有用水戶在每次灌溉前需向所負(fù)責(zé)的水管員上報(bào),對每次灌溉的抽水時間、出水量、灌溉面積、取水水源等進(jìn)行記錄,灌溉完成后由農(nóng)戶、水管員現(xiàn)場填寫灌溉情況調(diào)查表并簽字,村負(fù)責(zé)人每月將每戶灌溉情況按照設(shè)計(jì)好的表格填寫后上報(bào),并要求水管員每天至少巡查兩次灌溉情況。
根據(jù)所選村地塊分布特點(diǎn)和所屬農(nóng)戶灌溉設(shè)備情況,由水文局組織現(xiàn)場試驗(yàn),利用流量計(jì)量設(shè)備準(zhǔn)確測試每處典型地塊灌溉所用設(shè)備單位時間內(nèi)固定距離的取水量,作為水管員監(jiān)測計(jì)算灌溉水量的基礎(chǔ)依據(jù)。在此基礎(chǔ)上,根據(jù)水管員現(xiàn)場監(jiān)測的灌溉歷時,得出每畝次灌溉水量。表1為各種型號的噴灌機(jī)實(shí)測水泵流量校核表。從表1中可以看出,水泵測定的流量除了與時間有關(guān)外,還與出水口與水泵的距離有關(guān),距離越遠(yuǎn),出水量越小。根據(jù)每個地塊的面積、地塊所用設(shè)備情況和灌溉歷時,計(jì)算出每畝次灌溉水量。
表1 實(shí)測水泵流量校核表
對典型村監(jiān)測、統(tǒng)計(jì)上報(bào)的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,匯總計(jì)算典型村逐月、每季度和全年實(shí)際灌溉面積和灌溉水量。由于農(nóng)業(yè)灌溉典型區(qū)的設(shè)置和準(zhǔn)備工作開展歷經(jīng)了近6個月時間,典型村和典型地塊農(nóng)業(yè)灌溉用水量的監(jiān)測數(shù)據(jù)從2015年7月1日至今。2015年青島市降水量很少,采用距典型村僅1 000 m左右的紅旗水文站資料,7月1日至12月1日累計(jì)降水量僅為162.8mm,由于當(dāng)?shù)貨]有地下水,干旱導(dǎo)致典型村灌溉水源明顯不足,平塘干涸,導(dǎo)致下半年灌溉用水量少,2015年7月1日至今典型村農(nóng)業(yè)灌溉用水量為7 876m3,其中玉米灌溉水量3 925.2m3,土豆灌溉水量3 575.2m3,花生灌溉水量為375.6m3。對典型地塊統(tǒng)計(jì)上報(bào)的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,典型地塊灌溉水量統(tǒng)計(jì)情況見表2。
表2 典型地塊灌溉水量統(tǒng)計(jì)表
青島市的農(nóng)業(yè)灌溉用水量監(jiān)測試點(diǎn)著重于摸清實(shí)際灌溉面積和核實(shí)對比次灌溉定額這兩個難點(diǎn)問題,為全國農(nóng)業(yè)用水總量監(jiān)測提供試點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)。1)充分調(diào)研夯實(shí)了試點(diǎn)工作的基礎(chǔ)。做好前期信息的收集與篩選,摸清試點(diǎn)區(qū)基本情況,有效地保證了試點(diǎn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的代表性與科學(xué)性。2)科學(xué)監(jiān)管為試點(diǎn)工作提供了保障。實(shí)行雙人負(fù)責(zé)、雙重管理、雙向監(jiān)督的工作體制。通過日登記、旬抽查、月巡查等方法,結(jié)合實(shí)際調(diào)查、現(xiàn)場監(jiān)督和年終考核,嚴(yán)把數(shù)據(jù)質(zhì)量關(guān),確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。3)本次農(nóng)業(yè)灌溉試點(diǎn),還建立了膠州市灌溉試點(diǎn)監(jiān)測信息系統(tǒng),顯著提升用水總量監(jiān)測數(shù)據(jù)的時效性、可靠性和完整性。為進(jìn)一步推進(jìn)農(nóng)業(yè)灌溉用水的科學(xué)分析,智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展和農(nóng)田灌溉現(xiàn)代化,積累了科學(xué)數(shù)據(jù)。