淺談灌溉用水定額

朱俊元 王廣鑒

[摘要]實施灌溉用水總量控制和定額管理是水利部黨組根據新時期要求，提出的建立、健全節水灌溉發展機制的新思路，是水資源合理配置、節約使用在灌溉用水管理上的具體體現，也是分配灌溉用水使用權的基本依據。

[關鍵詞]灌溉用水；定額

1灌溉用水定額的內涵

灌溉技術中原本就有定額的概念，即灌溉定額，且有凈灌溉定額和毛灌溉定額之分。灌溉用水定額和灌溉定額有密切聯系，但又有根本區別。凈灌溉定額是依據農作物需水量、有效降雨量、地下水利用量確定的，是滿足作物對補充土壤水分要求的科學依據，顯然它注重的是灌溉的科學性。毛灌溉定額是以凈灌溉定額為基礎，考慮輸水損失和田間灌水損失后，折算到渠首的畝均灌溉需水量，顯然它還考慮了灌溉用水在輸送、分配過程中發生損失的規律。從以上分析可以看出，灌溉定額更多的是注重灌溉本身的規律性、科學性，并不針對灌溉的合理性和先進性，往往也不具有廣泛、客觀的可比性。例如同一作物有的品種喜肥喜水，灌溉定額高，有的品種耐干旱，灌溉定額低。灌溉定額的本意只涉及其是否符合各自作物的需水規律，無意評價哪一個合理、先進。再如針對具體渠道給出的渠系水利用系數，只注重采用的數值是否科學，并不涉及技術經濟上是否合理，是否先進的問題。原因在于灌溉定額僅僅是一個設計參數，不具有比較標準的屬性和支撐體系，如果要進行比較，只能通過不同設計方案進行技術經濟分析。灌溉用水定額則是一個具有普遍意義和客觀性的比較標準，這是二者的根本區別。“九五”以來為適應節水灌溉的發展，提出了采用節水灌溉制度的要求，也規定了對灌溉水利用系數的要求，在一定程度上起到比較標準的作用，但僅適用于節水灌溉工程建設，不是普遍的標準，也不是一個綜合性指標。

灌溉用水定額和灌溉定額的另一個區別是，灌溉定額是規劃設計的依據，而灌溉用水定額是農業用水管理的考核指標。在灌溉系統的規劃設計中，為了考慮是否滿足作物需水要求，使用凈灌溉定額，為了進行渠首、泵站設計，需要毛灌溉定額，可見賦予灌溉定額的作用是為了滿足規劃設計的需要。但是凈灌溉定額無法直接測定，毛灌溉定額又無法用于一個一個灌溉單元的用水管理，從農業用水管理功能看灌溉定額的管理并不具有可操作性。灌溉用水定額是在規定考核位置上的單位用水指標，可以直接測定、可以客觀考核是對其基本要求之一。

綜上所述，灌溉用水定額是衡量灌溉用水科學性、合理性、先進性，且具有可比性的準則，是農業用水管理的微觀指標。灌溉用水的科學性表現為水的輸送、分配符合渠道特征，補充土壤水分符合作物需水要求，強調灌溉用水要符合客觀規律；合理性表現為技術、經濟的可行性，強調灌溉用水要符合現有的技術水平、經濟條件，要立足工程現狀；先進性表現為技術和管理的前瞻性，強調灌溉水的高效利用；可比性表現為灌溉用水定額是一個具有普遍意義、客觀的比較標準。顯然灌溉用水的科學性、合理性、先進性、可比性既是一個統一的整體，又是相互影響、相互制約的不同側面。有時強調科學性，但又有悖合理性；有時強調合理性，但又有悖先進性；有時強調先進性，但又有悖可比性。因此，灌溉用水定額應該在灌溉用水的科學性、合理性、先進性、可比性中尋求一個平衡點，成為客觀評價灌溉用水的準則。

2灌溉用水定額的影響因素

灌溉用水量的影響因素很多，如果不加區分，針對每一種情況確定灌溉用水定額，盡管可以做到很科學、很合理，但不具備可比性，因而失去意義。筆者建議把灌溉用水量的影響因素區分為基本因素、硬影響因素以及軟影響因素。基本因素是固有的影響因素，基本上沒有選擇或改變的余地。例如作物種類，在制定灌溉用水定額時不能因灌溉用水量的差別把小麥改換為玉米，因此作物種類是一個基本因素，應該針對每一種作物(但不是針對每一個品種)制訂灌溉用水定額。地域也是一個基本因素，因為各地的降水條件不同、水資源基本條件也不同，而且無法改變。硬影響因素和軟影響因素一般是可以選擇、可以改變的影響因素，它們的區別并不在于影響程度的大小。改變硬影響因素需要較大的投入，改變軟影響因素一般不需要投入，或雖需一定投入但用水戶能夠自行解決。例如灌溉方式在很大程度上影響灌溉用水量，但如果為各種灌溉方式分別制定灌溉用水定額，實際上和促進節水的目的相悖。另一方面，發展節水灌溉需要投入，不可能一蹴而就，因此也不能無視各種灌溉方式的存在，故把灌溉方式列為硬性影響因素，通過調節系數適當考慮其影響。管理水平同樣影響灌溉用水量，但改善管理的投入不大，而且管理水平上也不應該有大的差異，故列入軟影響因素，即在統一的管理水平上考慮其影響。

2.1基本因素。作物種類農產品是農業活動的產物，為了得到某種農產品人們進行某種特定的農業活動。農產品的這種客觀地位以及不同作物有不同作物需水量，決定了作物種類是制定灌溉用水定額的基本因素。盡管因為某種原因可以放棄種植某種作物而改種其他作物，但只要對這種作物的需求存在，就應該為它制訂灌溉用水定額。考慮到作物種類多，建議首先選擇播種面積大的作物制訂灌溉用水定額，其他作物可以參照執行。

地域是制定灌溉用水定額的另一個基本因素，但地域的情況較為復雜。一般而言，省的范圍太大，制訂的灌溉用水定額難以具有普遍性；用水農戶的生產規模又太小，為不同用水農戶制訂不同的灌溉用水定額是不現實的；筆者認為縣的范圍較為合適，盡管縣域內降水量、水資源基本條件仍有差異，但編制工作和監督工作可以依托水利局，較為理想。縣域內自然條件等差異過大時，也可以進一步細化地域因素。

2.2硬影響因素——水資源條件。水資源基本條件具有不可選擇的特點，但水資源利用條件又具有可以改善的一面，例如通過發展節水灌溉在一定程度上提高水資源承載能力等。節水需要一定的投入，也有一定的經濟效益，不同地區、不同條件下的投入和效益是不同的。水資源緊缺但經濟條件較好地區可以采用較低的灌溉用水定額，以利于現狀農業用水適當轉移到用水效益高的行業和部門；相反，水資源豐富但經濟條件差的地區可以在一定時期內采用較高的灌溉用水定額，逐步提高水資源利用效率和利用效益，以減輕當前發展農業的經濟壓力。

現狀灌溉方式各種灌溉方式的灌溉水利用率是不同的，目前全國仍以灌溉水利用率低的土渠輸水灌溉方式為主，在近期內全部改造為管道輸水灌溉或噴灌、微灌既不可能，也不必要。但是在水資源短缺地區又要因地制宜地發展節水灌溉，故在制定灌溉用水定額時應以現狀灌溉方式作為硬影響因素予以考慮，同時又要視需要和可能，適度超前，制定有利于引導節水灌溉健康發展的用水定額。

灌區規模和水源類型盡管灌區規模無法任意選擇，具有基本因素的屬性，但如果合理確定灌溉用水定額的考核位置，灌區規模的影響可以降低和控制。井灌、渠灌也因考核位置到田間距離不同，在一定程度上

影響灌溉用水量，但區別不應太大。綜合以上分析，灌區規模和水源類型的影響應列入硬影響因素，以調整系數的方法予以適當考慮。

附加用水灌溉用水除在一定程度上滿足作物需水外，有時還應考慮附加用水需求，例如耕地鹽堿化或有鹽堿化威脅時，需要定期增加灌溉水量淋洗鹽分。故附加用水也作為硬影響因素予以考慮。

2.3軟影響因素。灌區運行管理、農藝措施、作物品種、田間水土管理、傳統灌溉習慣等也在一定程度上影響灌溉用水量，但是消除、控制這些影響一般不需要大的投入，同時也屬于生產、管理的正常工作，故制訂灌溉用水定額時要求把這些影響控制在統一且相對合理的范圍內，不再單獨考慮其影響。

3有關灌溉用水定額幾個概念的界定

3.1灌溉用水定額是凈定額還是毛定額。如前所述，灌溉用水定額本質上是毛定額，它不是農業生產某一環節的用水標準，而是包括各個環節的用水標準。實際上制訂生活用水定額時并不區分使用的是普通器具還是節水器具，也不區分通過水表的水是否重復使用；工業用水定額更明確指生產單位產品從水源地取的新水量。可見用水定額包容了用水的主要過程(即生產流程)，制訂灌溉用水定額應該遵循同樣的原則。

3.2灌溉用水定額是綜合定額還是單項定額。討論灌溉用水定額是綜合定額還是單項定額，應與實現農業用水總量控制的最終目標結合考慮，制訂用水定額僅僅是提供一個科學依據。實現灌溉用水總量控制，除灌溉用水定額外，還取決于作物種植結構和灌溉規模。如果采用綜合灌溉用水定額的概念，實際上在灌溉用水定額中包含了種植結構的影響，評價灌溉用水總量較為方便。但是，種植結構隨著市場變化會不斷調整，存在很大的不確定性，因此灌溉用水綜合定額實難確定；另一方面，種植結構和灌溉規模互相影響，相關性很強，宜放在同一個層次上考慮。因此建議灌溉用水定額不采取綜合定額的形式，還是以單項定額的形式編制為宜。

3.3灌溉用水定額是動態指標還是靜態指標。在灌溉系統實際運行中，豐水年的灌溉定額小(一般減少灌溉次數)，枯水年的灌溉定額大(一般增加灌溉次數)，即實際灌溉定額隨水文年的不同而變化。編制灌溉用水定額面臨的問題則更為復雜，從灌溉需水的角度考慮，豐水年的灌溉用水定額可以減小，枯水年的灌溉用水定額應該加大；但從可供水量的角度考慮，豐水年灌溉用水定額可以上浮，枯水年灌溉用水定額只能下浮。相互矛盾的影響，使得灌溉用水定額作為動態指標相當困難。另一方面，灌溉用水定額的作用一是為科學分配水資源提供依據，二是在灌溉用水總量控制下合理確定種植結構和灌溉規模，它的實時性并不突出，因此原則上可以作為靜態指標。靜態指標的缺點可以通過定期(3～5年)修訂灌溉用水定額(更直接原因是灌溉技術、農業技術的進步)或按照水文年適當浮動等辦法彌補。因此，筆者認為灌溉用水定額原則上是一個多年平均意義上的靜態指標。

3.4灌溉用水定額是否因灌溉設計保證率而異。灌溉設計保證率是灌溉系統規劃設計的重要指標，灌溉設計保證率高，則設計灌溉定額大；灌溉設計保證率低，則設計灌溉定額小。如果把灌溉用水定額看成是衡量設計灌溉定額的標準，那么灌溉用水定額也應按灌溉設計保證率提出不同的數值。灌溉設計保證率又是計算可供水量的依據，灌溉設計保證率高，可供水量小；灌溉設計保證率低，可供水量大，又影響灌溉用水總量控制指標。由此可見，考慮灌溉設計保證率對灌溉用水定額和灌溉用水總量指標的影響，不僅使問題更加復雜，而且也使定額、指標的匯總、平衡失去了統一的基準。如果從科學分配水資源的目的出發，灌溉用水定額可以定位在“多年平均”的概念上，沒有必要與灌溉設計保證率聯系起來。但設計灌溉規模和依據灌溉用水總量指標、灌溉用水定額確定的灌溉規模可能有較大出入，這個問題的解決只能留待規劃設計方法的改進和提高。

3.5考核灌溉用水定額的位置是渠首還是田間。灌溉用水定額本質上是毛定額，是包括作物種植各個環節的用水標準，但是從便于考核的要求考慮，考核位置又不宜統一定為渠首。根據目前灌溉管理的實際情況，建議井灌區以井為單位，灌溉用水定額核算到井口；渠灌區以斗渠為單位，灌溉用水定額核算到斗口。

4關于編制灌溉用水定額方法的建議

制訂生活用水定額、工業用水定額都高度重視實際用水過程的調查，其原因并非這些領域的試驗資料不充分，理論分析方法不完備，而是基于用水定額是一個考核指標，只有符合當地的實際條件，才能順利執行。同樣原因，制訂灌溉用水定額也應該把灌溉用水普查和典型抽樣調查作為主要手段，并以當地現狀調查資料作為分析和確定灌溉用水定額的基點。1980年以來全國糧食、蔬菜、水果總產量大幅度增加，但農田灌溉用水總量并沒有增加。這個事實不但證實了節水灌溉技術的進步和普及，而且說明隨著農業技術的進步，作物需水量和水分生產函數發生了很大變化，因此基于過去的灌溉試驗資料分析計算灌溉用水定額，難免有很大的局限性。另一方面，隨著水資源的日益短缺，不少地區的實際凈灌溉水量已經明顯低于傳統的作物需水量，而且由于抗逆品種的推廣，提高了降水實際利用率，由于覆蓋技術的推廣以及不少地區減少灌水次數，降低了棵間蒸發等等，這些因素目前尚難以用普遍適用的定量關系描述。再者，全國符合《節水灌溉技術規范》要求的節水灌溉面積已達2.5億畝，占有效灌溉面積31％，這個比例在北方缺水省市更高些。其中不乏措施配套、管理科學、節水增產效益顯著的工程，它們提供的灌溉用水實踐符合科學、合理、先進的要求，不但應該學，而且學得了，具有可比性。總之，盡管灌溉用水有長期的試驗資料，有《節水灌溉技術規范》等作為計算依據，但仍應高度重視現狀用水情況調查，并把它作為制訂灌溉用水定額的出發點，否則難免脫離實際。

5灌溉用水總量和用水定額的關系

灌溉用水總量控制的目的是實現水資源的優化配置、高效利用和有效管理。按照這個思路，一個縣首先應確定可分配水量控制指標，這個指標主要依據流域水資源承載能力以及分配水資源的原則。各縣依據這個指標，綜合考慮當地各種優勢，合理調整經濟結構，優化配置資源，按照經濟社會與人口、資源、環境協調發展的要求，合理確定生活、工業、農業用水指標。農業用水指標包括灌溉用水和其他農業生產用水，還應逐步細化到農業用水管理單元(例如鄉、鎮)，作為考核、管理現有農業用水和審批新增農業用水的主要依據。在灌溉用水定額按照作物確定后，影響灌溉用水總量的主要因素是作物種植結構和灌溉規模。應該看到，農業結構調整的內在動力是追求比較效益的提高。種植結構調整的這種價值取向符合“經濟體制由計劃經濟向市場經濟，經濟增加方式由粗放型向集約型轉變”的根本要求，因此也應該是灌溉用水優化配置的根本原則。但是種植結構調整必須充分考慮水資源的承載能力，也就是說，必須在灌溉用水總量受到限制的前提下，追求比較效益的提高。即比較效益的最大化是目標，灌溉用水總量是約束條件，種植結構、灌溉規模、灌水技術等是決策變量，是一個有約束的優化問題。在灌溉用水總量控制指標不能滿足一定種植結構下的灌溉規模時，不應簡單地歸結為調減高耗水作物種植面積，而應該進行具體的分析。一般而言，如果作物的經濟價值相差不大，而灌溉用水定額相差明顯時，應該首先考慮調減高耗水作物種植面積；如果作物的經濟價值相差較大，而灌溉用水定額相差不大時，應該首先考慮減小低經濟價值作物灌溉面積。

總之，把灌溉用水管理目標分解為宏觀層面的灌溉用水總量控制目標和微觀層面的灌溉用水定額，既是科學的，也是可以操作的。應該說，這些新思路、新概念不僅是對傳統灌溉用水管理的變革，也是對原有灌排技術體系的挑戰，如何吐故納新，促進節水灌溉事業更健康發展，是當前面臨的新任務