馮桂存
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我國灌溉水利用系數的預測方法及對策研究
馮桂存
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我國是一個水資源短缺的國家,又是一個農業大國,灌溉在農業發展中占有重要的戰略地位。目前灌溉水利用率普遍偏低,還有三分之二左右的灌溉面積達不到節水灌溉標準的要求。灌區一方面嚴重缺水、另一方面又浪費嚴重,具有較大的節水潛力。隨著經濟社會的快速發展和用水要求的不斷增加,供水的競爭性不斷加劇,水資源供需矛盾日益突出,可用于灌溉的水量有逐步減少的趨勢,除在部分有條件的灌區能夠適當開源外,節約用水,提高灌溉水利用系數是緩解水資源供需矛盾的根本措施。
灌溉水;利用系數;對策加權平均,由點到面計算該地區中型灌區的農田灌溉水有效利用系數。對于小型灌區,以樣點灌區為基礎,采用算術平均法由點到面計算全省小型灌區的農田灌溉水有效利用系數。對于純井灌區,首先采用算術平均法分別計算土渠、防滲渠道、管道輸水、噴灌、微灌等5種類型樣點灌區的農田灌溉水有效利用系數,然后與年毛灌溉用水量加權平均計算全省純井灌區的農田灌溉水有效利用系數。在已知全省各規模與類型灌區農田灌溉水有效利用系數情況下,通過與年毛灌溉用水量加權平均計算全省農田灌溉水有效利用系數。通過上述方法可以計算出2015年該地區省不同規模與類型灌區農田灌溉水有效利用系數,如表1所示。
灌溉水利用系數是灌溉工程規劃設計中一個重要指標,在工程設計規范中對其分析計算方法有明確規定,灌溉水利用系數為渠系水利用系數乘以田間水利用系數,特指一個灌區的灌溉供水總量與到達田間之水量的比值,該指標主要表征設計水平年一個灌區相應的灌溉工
程狀況“標準狀態”下對應的灌溉用水效率。近年來,人們有時也用灌溉水利用系數作為評價區域或全國的灌溉用水效率的指標,并對其測算分析開展了相關研究,但從灌溉水利用系數獲取的方式方法來看,其更多地綜合反映了灌區“標準狀態”渠道系統工程狀況、能力和田間灌溉用水水平下的灌溉用水效率,不能反映包括管理在內的其他因素的影響。為了更好地評價灌溉用水效率的實際情況,滿足管理需要并且與國家規劃綱要相協調。
通過多年建設,截至2015年年底,某地區建成有效灌溉面積402.6萬hm2,旱澇保收田面積357.7萬hm2,節水灌溉工程面積226.8萬hm2。2011年水利普查期間,對全省大型、中型、小型、純井灌區基本情況進行全面核查,按照大型(≥2萬hm2)、中型(1萬~2萬hm2、0.333萬~1萬hm2、0.067萬~0.333萬hm2)、 小 型(≤0.067萬hm2)及純井灌區分類,大、中、小型灌區按水源類型又分為自流引水和提水兩種。據統計,2015年年底,江蘇省共有大、中、小型和純井型灌區39072個,其中大型灌區29個,有效灌溉面積77.8hm2,中型灌區283個,有效灌溉面積128.0hm2,小型灌區24792個,有效灌溉面積192.8hm2,純井灌區13968個,有效灌溉面積為4.0hm2。
根據水利部《全國農田灌溉水有效利用系數測算分析技術指導細則》和《灌溉水利用率測定技術導則》(SL/Z699—2015)要求,結合該地區實際,針對省級區域不同灌區規模和類型采取不同的測算分析方法。2015年,全省共選取了256個樣點灌區,其中大型灌區29個,中型灌區33個,小型灌區165個,純井灌區29個。大型灌區上、中、下游分別選3個典型田塊,中型灌區上、下游分別選3個典型田塊,小型灌區和純井灌區分別選取2個典型田塊。通過測算典型田塊畝均凈灌溉用水量來計算樣點灌區凈灌溉用水量,采用“首尾測算法”計算樣點灌區的農田灌溉水有效利用系數。對于大型灌區,樣點灌區的農田灌溉水有效利用系數與年毛灌溉用水量加權平均后,由點到面計算該地區大型灌區的農田灌溉水有效利用系數。對于中型灌區,首先以0.067萬~0.333萬hm2、0.333萬~1萬hm2、1萬~2萬hm23個檔次樣點灌區為基礎,分別采用算術平均法計算3個檔次中型灌區的農田灌溉水有效利用系數,然后與毛灌溉用水量

表1 不同規模與類型灌區農田灌溉水有效利用系數成果表
4.1 加大全社會對發展節水灌溉公益性的認識,整合來自各種渠道發展節水灌溉的資金,逐步建立穩定的以政府投入為引導的多渠道社會融資投資機制。
4.2 著力提高農業灌溉用水的管理水平。積極推進管理體制改革和運行機制創新,充分發揮農民用水戶組織的作用;積極推進水價改革,對農業灌溉用水實行“總量控制、定額管理”,加強農業灌溉用水量測設施的建設,以量計征;平整土地;干旱地區種植作物可選抗旱品種;加大對農民節水意識的宣傳和培養力度,加強節水灌溉技術培訓和技術服務體系建設。
4.3 今后應著眼于土地資源的合理配置,扭轉單純依賴種植業的發展,調整農業結構,實現農、林、牧、漁協調發展。由于該區灌溉水利用率低,面源污染造成河湖水系污染嚴重,因此應大力發展節水灌溉,在提高水的利用效率與效益的同時,解決季節性缺水及面源污染問題。
4.4 重點實施大中型灌區骨干工程續建配套和節水改造,啟動末級渠系節水改造,提高灌溉保證率。因地制宜發展噴灌、微灌等技術,適當發展低壓管道輸水工程,山區可開展集雨灌溉工程建設;對山丘區果樹、茶葉采用噴、微灌技術;注重工程措施和管理措施、農藝措施相結合,推廣水稻干濕交替灌溉;積極采用田間土壤墑情和作物需水量自動化監測和預報手段,推進節水灌溉信息化建設。強化中低產田的改造,注重農田排水,提高農業綜合生產能力。
伴隨經濟社會的快速發展,我國也面臨著水資源短缺、糧食安全和生態環境惡化等一系列問題。為了緩解這些矛盾,合理充分地利用有限的水資源,必須把提高灌溉水利用系數作為一項革命性措施來抓。
[1]廖永松.我國流域尺度上的灌溉水平衡與糧食安全保障[D].中國農業科學院,2003.
[2]李云玲.水資源需求與調控研究[D].中國水利水電科學研究院,2007.
[3]張艷妮.山東省灌溉農業分區及節水潛力預測[D].山東農業大學,2008.