平潭綜合實驗區農業用水效率分析與預測探討

摘 要 農田灌溉用水量和灌溉水有效利用系數是評價農業灌溉用水效率高低的主要指標，以平潭綜合實驗區為例，選取氣候條件、地形地貌、作物種植結構、水資源供給條件等截然相反的平原鎮、蘇澳鎮與中樓鄉、蘆洋鄉、嵐城鄉進行灌溉耗水量及灌溉水利用系數的計算與趨勢預測。結果表明，實驗區單位面積農田灌溉用水量變動趨勢與福建省及全國的變化趨勢一致，比全國平均水平高，但略低于福建省平均水平;灌溉水有效利用系數預測值明顯高出全國及福建省平均水平。

關鍵詞 灌溉用水量;用水效率;平潭綜合實驗區

中圖分類號：TV213.4 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.23.078

1 平潭綜合實驗區概況

福建省平潭綜合實驗區設立在臺灣海峽中北部，于2009年由原平潭縣15個鄉鎮轉設而成，因其獨特的地理位置而具有加強對臺交流合作的特殊區位優勢。綜合實驗區位于南亞熱帶與中亞熱帶交界處，為典型的熱帶季風氣候，年平均日照時間為1785 h，年平均氣溫為

19.5 ℃，年平均降水量可達1 141 mm。

2 農業灌溉用水量分析預測

2.1 農業灌溉用水量現狀分析

平潭綜合實驗區現有耕地面積8 612.11 hm2，在該區土地總面積中占比23.16%，就土壤類型而言，主要是適宜耕種的赤砂土與風砂土，兩種土質類型面積分別為2 465 hm2和3 256 hm2，在實驗區總面積中分別占37.71%和51.04%。實驗區現有耕地中有效灌溉面積7807.4 hm2，農田實際灌溉面積7 416.7 hm2，農業灌溉實際用水量4 357萬立方米，單位農田灌溉用水量（灌溉實際用水量和灌溉面積之比，用于農業用水監測評價）為

7 847.58 m3·hm-2。實驗區不同鄉鎮由于氣候條件、地形地貌、作物種植結構、水資源供給條件等的差異，地區之間單位農田灌溉用水量存在很大差別：平原鎮、蘇澳鎮農田灌溉用水最多，在全區灌溉用水總量中占69.4%;中樓鄉、蘆洋鄉和嵐城鄉是利用地下水量最多的地區，其所利用的地下水量占全區地下水總利用量的67.48%。就單位面積農田灌溉用水量而言，中樓鄉、蘆洋鄉和嵐城鄉平原區用水量最高，達7 990 m3·hm-2，超出福建省平均水平。

2.2 農業灌溉用水量趨勢預測

在2009年以來實驗區各鄉鎮單位面積農田灌溉用水變動情況分析的基礎上采用趨勢分析法進行用水量預測，具體如圖1。可以看出，平潭綜合實驗區單位面積農田灌溉用水量變動趨勢與福建省及全國的變化趨勢一致，比全國平均水平高，但略低于福建省平均水平，這一變化是平潭綜合實驗區近年來大力建設節水型社會，調整優化作物種植結構，實施農業用水定額管理與總量控制的結果。根據變動趨勢判斷，實驗區各鄉鎮農田灌溉用水量差距較大，但是2015年以來呈現出總體下降趨勢。

由于單位面積農田灌溉用水量受自然地理、作物種植結構、灌溉管理水平、設施農業等因素影響較大，而且存在較大的時空分布差異，存在相當大的預測難度，當前并無充足的定量數據支撐平潭綜合實驗區單位面積農田灌溉用水量的準確測算[1]。本次基于平潭綜合實驗區農業生產經營實際以及《福建省行業用水定額》、福建省工農業生產用水、工業萬元產值水量消耗等基礎性數據，得到2010年至今平潭綜合實驗區單位面積農田灌溉用水量值，在充分考慮實驗區現有鄉鎮基本農田建設、農田新增灌溉項目、供水能力要求等對農田灌溉面積可能造成的影響的基礎上，根據各鄉鎮實際灌溉面積，進行實驗區2020—2025年農田平均用水量預測。

據預測，2020年平潭綜合實驗區有效灌溉面積將發展到7 810.5 hm2，按照此增速，預計2025年實驗區農業灌溉面積將增加15 hm2，隨著農業高效用水政策的實施，實際灌溉率將達到98.5%，單位面積農田灌溉用水量將下降至7 695.30 m3·hm-2，仍高出國家控制指標，但是已經和福建省及周邊沿海省份控制指標基本持平。從平潭綜合實驗區各鄉鎮當前情況來看，其農業灌溉面積、用水情況及發展態勢已經區域穩定，且存在較大的增加潛力。

3 灌溉水有效利用系數分析與預測

3.1 灌溉水有效利用系數分析

農業灌溉用水利用效率是用水主體生產單位產品（或獲得單位產值）所需最少水資源量與其實際用水量之比，而灌水期間農作物利用的水量凈值與水源渠首總引進水量之比為農業灌溉用水有效利用系數，常用于衡量灌溉水資源有效利用程度以及對農業用水過程進行監督考核。

灌溉水有效利用系數主要根據灌區渠系水利用系數和田間水利用系數的乘積確定，根據平潭綜合實驗區現有灌區基礎資料，部分鄉鎮灌溉水有效利用系數結果詳見表1。

由上表結果可以看出，由于實驗區平原鎮、蘇澳鎮、蘆洋鄉、嵐城鄉灌溉工程設施相對完善，渠系水損失量小，所以灌溉水有效利用系數高出全國平均水平0.49，而中樓鄉由于田間配套工程建設不到位，灌溉用水管理水平較低，灌溉用水效率受到影響，灌溉水有效利用系數僅為0.47。值得注意的是，表1中灌溉水利用系數的得出主要基于收集到的平潭綜合實驗區規模較大灌區的基礎資料，并未考慮小規模灌區，實驗區內小規模灌區約占全區總灌溉面積的14.8%[2]。若將小規模灌區考慮在內進行計算的話，實驗區實際灌溉水利用系數將大于表1計算結果。

3.2 趨勢預測

平潭綜合實驗區2015—2019年灌溉水利用系數分別為0.50、0.49、0.52、0.51、0.50，應用趨勢分析法進行實驗區灌溉水有效利用系數變動趨勢的預測與分析，結果表明，2020—2025年灌溉水有效利用系數預測值分別為0.53、0.55、0. 56、0.58、0.57、0.55，明顯高出全國（0.49）及福建省平均水平（0.52），實驗區節水效益穩步提升。

4 結論

通過對平潭綜合實驗區農業灌溉用水效率分析及預測結果可知，隨著實驗區續建配套及節水改造工程資金投入的不斷增加，節水效益日益凸顯，單位面積農田灌溉耗水量逐年遞減，2020—2025年單位農田耗水量高于全國平均水平，但比福建省低，滿足國家水資源管理制度在農業用水方面評價指標考核要求。在本次預測及分析的基礎上，為確保上述農業用水效率指標的實現，平潭綜合實驗區各鄉鎮必須進一步調整和優化用水結構，加強農業水利設施的改造與完善，保證水資源發揮最大經濟效益與社會效益。

參考文獻：

[1] 石曉曉，秦長海，汪妮，等.海南省用水效率測算及可達性分析[J].水利經濟，2018，36（6）：26-30，72.

[2] 黃森慰，鄭逸芳，蘇時鵬，等.農村用水效率問題研究[J].福建農林大學學報（哲學社會科學版），2011，14（5）：25-28.

（責任編輯：趙中正）

收稿日期：2019-07-20

作者簡介：高仁斌（1967—），男，福建平潭人，大專，水利工程師、安全工程師，研究方向為水利工程建設與管理。E-mail： 81210443@qq.com。