貴州省農業用水定額評估

鄭江麗，李興拼，張 康，王 森

(1.水利部珠江河口治理與保護重點實驗室，廣東 廣州 510611；2.珠江水利科學研究院，廣東 廣州 510611)

為了規范各行業用水、提高水資源利用效率、推進節水工作，中國各省區先后制定了地方標準《行業用水定額》，DB 52/T 725—2011《貴州省行業用水定額》自2011 年發布實施以來，使貴州省范圍的用水定額管理有據可依，并在小型農田水利、農村人畜飲水、高效農業園區等專項建設規劃、實施等建設環節得到廣泛應用，推動了貴州農業灌溉用水管理從無到有的實質轉變[1]。隨著時間和社會的發展，用水定額也會不斷地變化，2019年貴州省用水定額修訂后形成DB 52/T 725—2019《貴州省用水定額》。

用水定額是一個動態指標，其制定、完善及實施隨著社會的發展而不斷調整[2-3]，為了確保用水定額能對不同條件下的行業用水起到約束作用，對已發布的用水定額標準要密切結合用水定額管理實際需要，通過評估及時發現存在的問題，每3～5年適時修訂和補充。查找并改進現行用水定額存在的問題和不足，是保證其先進性、合理性及科學性的重要手段[4-5]。

國外較早實行用水定額管理，20世紀60年代以色列實行用水配額和許可證相結合的水資源管理制度[6]，歐盟水框架令提出整個歐洲實施流域綜合管理的目標，實施計劃之一是辦理取水許可證[7]，日本、美國等國家已普遍采取定額管理[8-9]，新加坡、澳大利亞、美國、英國等21世紀通過實施水效標識計劃，降低了實際用水定額。中國用水定額管理的成果豐富，國家和各省區均編制了用水定額，Jiang等[10]介紹了中國實施用水定額管理的階段和過程，系統闡述了用水定額管理的要素、基礎和模式等；Pei等[11]通過建立用水總量控制和用水定額管理之間的協調關系，實現了兩者的相互配合。近年來對于用水定額評估的相關成果不斷涌現。劉曾美等[12]將系統層次模糊優化模型用于工業用水定額合理性評估；韓金旭等[2]將多層次灰色關聯模型用于火電用水定額評價，李奎等[13]將云模型應用于黃河流域火電用水定額評估，夏麗麗等[3]詳細敘述了生活用水定額的評估，在農業用水定額評估方面，郭映等[14]、許一等[15]、張晨等[16]分別對松遼流域、河南省、河北省農業用水定額的覆蓋性、合理性、實用性和先進性進行評估，為定額修訂提出了合理建議。

2015年4月中國水利部水資源司發布了《用水定額評估技術要求》，提出了用水定額評估的內容和要求，但是沒有提出量化指標。為此本文以貴州省農業用水定額為例，按照《用水定額評估技術要求》的評估內容，制定量化指標，從覆蓋性、合理性、實用性、先進性4個方面對定額進行評估，以期為農業用水定額的修訂和國家標準的制定提供依據。

1 貴州省農業用水定額編制情況

《貴州省用水定額》于2019年12月發布，其中農業用水定額修編在查閱文獻資料，實地調研，參照周邊地區已有定額成果，綜合歷年已有研究成果的基礎上，制定了包括農業灌溉、林業、畜牧業、漁業用水定額4大類，12個中類，707個定額值[1]。

2 研究方法

2.1 評價指標體系

用水定額評估工作的核心內容是對各省級行政區現行用水定額進行“四性”評估，即覆蓋性、合理性、先進性、實用性評估。①覆蓋性評估：評估用水定額是否涵蓋評估地區主要用水行業，能否滿足本地區水資源管理工作要求。②合理性評估：評估行業實際用水水平是否與現行的用水定額標準相符；是否符合國家或行業標準、規范的相關要求；是否定期或適時進行修訂。③先進性評估：評估行業用水定額指標在國內用水定額體系中的先進性；是否對促進本地行業(產品)節水、提高用水效率具有推動作用，是否符合最嚴格水資源管理制度的要求。④實用性評估：評估用水定額在水資源管理各環節中(規劃編制、建設項目水資源論證、取水許可審批、計劃用水管理、節水水平評估、節水載體創建等)的實際應用情況，即用水定額標準在實踐中是否發揮了作用[14-17]。結合《用水定額評估技術要求》，建立貴州省農業用水定額的評價指標，見表1。

表1 貴州省農業用水定額評價指標體系

續表1 貴州省農業用水定額評價指標體系

2.2 指標選擇及量化方法

2.2.1覆蓋性層面

a)制定定額作物種植面積比。體現農業灌溉用水定額覆蓋性，為評估地區已制訂用水定額農作物種類的面積占農作物種植總面積的比例。

b)是否制定漁業用水定額。對于制訂了漁業用水定額標準的賦值“1”，否則賦值“0”。

c)是否制定牲畜用水定額。對于制訂了牲畜用水定額標準的賦值“1”，否則賦值“0”。

2.2.2合理性層面

a)定額分區制定指標。若按照省內氣候、種植結果進行了分區，則認為合理，選取行業內專家進行評判。按照嚴格、合理、寬松分別賦值1、0.75、0.5。

b)農業灌溉用水定額頻率指標。體現農業灌溉保證率的合理性。按照50%、75%、90%3種及以上頻率制定，則認為嚴格，未按頻率制定認為寬松，據此按照嚴格、合理、寬松分別賦值1、0.75、0.5。

c)定額修訂時限指標。若每5年修訂一次，則認為嚴格，若10年修訂一次則合理，若未修訂，則認為寬松，據此按照嚴格、合理、寬松分別賦值1、0.75、0.5。

d)定額與現狀水平偏差指標。用水定額與現狀用水水平偏差指實際用水水平與定額相差的絕對值占定額的比重，所有作物偏差在20%以內(含)的即滿足要求，認為嚴格，75%以上作物偏差小于20%，認為合理，否則認為寬松，據此按照嚴格、合理、寬松分別賦值1、0.75、0.5。

2.2.3實用性層面

a)是否應用于農業用水管理，包括取水許可管理、農業節水管理、灌溉計劃用水管理。綜合判斷，若該指標滿足要求，則賦值為“1”，不滿足要求則賦值“0”。

b)是否應用于相關農業規劃，包括水資源綜合規劃、總量控制和水量分配。綜合判斷，若該指標滿足要求，則賦值為“1”，不滿足要求則賦值“0”。

2.2.4先進性層面

水稻平均偏離度。根據農業分區，選取鄰近區域進行對比，計算不同分區小麥“相對偏離度”：

(1)

式中μi——第i個農業分區的小麥偏離度；Dip——被評估省(市)第i個農業分區的定額標準；Dil——相鄰省(市)農業分區的用水定額標準。

由于僅對各農業分區進行評估難以說明被評估地區用水定額標準的總體先進程度。對各相鄰省級行政區的農業灌溉用水定額取算術平均值，同樣采用“相對偏離度”的計算公式，作為全省小麥的“平均偏離度”。玉米、薯類、油菜、蔬菜平均偏離度計算方法同水稻，見式(1)。

2.3 評估方法及標準

農業灌溉用水定額由于作物種類多，相對漁業和牲畜用水定額要復雜的多。在實踐中，農業灌溉用水量要遠大于漁業和牲畜用水量，是各級政府部門關注的重點內容，也是農業用水定額編制(或修訂)的重點內容，因此考慮賦予較高的權重系數。采用“專家賦分法”農業灌溉用水定額權重系數為0.6，漁業用水權重系數0.2，牲畜用水權重系數0.2。覆蓋性準則層評估采用指標加權平均計算。合理性、實用性、先進性采用等權加權平均計算。

根據各個準則層的評估值，給出 “寬松”“合理”“嚴格”3個等級評估標準。農業用水定額分級評估標準見表2。3項及以上準則層為“嚴格”，則綜合判斷農業用水定額的評估為“嚴格”，3項及以上準則層為“寬松”，則綜合判斷農業用水定額的評估為“寬松”，其余情況綜合評估結論均為“合理”。對于“寬松”等級建議盡快修訂，對于“合理”等級根據情況進行修訂，對于“嚴格”等級可暫不修訂。

3 評估結果與分析

3.1 覆蓋性評估

DB 52/T 725—2019《貴州省用水定額》中農業灌溉用水定額包括水稻、小麥、玉米、馬鈴薯、油菜、烤煙、藥材、蔬菜、茶葉、水果等產品，面積568萬hm2。其中，貴州省主要的糧食作物、油料、糖料、蔬菜、藥材、烤煙總面積為482萬hm2，占主要農作物播種總面積的94.0%，茶葉、水果面積為86.2萬hm2。2019年貴州省農作物、水果、茶葉播種面積合計599萬hm2，用水定額制定的農作物、茶葉水果播種面積占統計年鑒中主要農業物、茶葉及水果總播種面積的比例為94.9%。具體為：①糧食作物種類覆蓋全省主要糧食作物，且均制訂相應定額標準，統計年鑒中未列明作物名稱的作物播種面積約占6.75%，未制定用水定額；②油料作物中油菜種植比例較大，且制訂了用水定額，花生等其他油料作物比重較小(2.82%)，未制訂相應定額標準；③經濟作物包括烤煙、甘蔗、蔬菜、藥材等均制訂了相應定額標準。

按照覆蓋性評估方法，計算覆蓋性各項指標和綜合評估值：①農業灌溉用水定額：貴州省現行農業用水定額標準覆蓋了全省94.9%的作物播種面積，評估值為0.949；②制訂漁業和牲畜用水定額，評估值均為“1”。

評估結論：加權平均計算得到貴州省農業覆蓋性評估值為96.9%，根據評估標準定為“嚴格”。

3.2 合理性評估

3.2.1實際用水水平與定額之間對比量化成果

貴州省水稻灌溉用水量最大，水田的灌溉用水比例達到了96.5%，本次從各定額分區分別選取2～4個典型灌區，對比水稻實際灌溉用水水平與制定的定額比較見表3。旱作物雖然灌溉水量不多，但在貴州的作物種植面積中占比較大，選擇小麥、玉米、薯類、油菜、蔬菜(辣椒、大白菜)作為代表作物進行評估。

貴州省從這15個樣本灌區水稻畝均凈用水量與制定的定額比較結果可知，實際畝均凈用水與定額的差距均小于20%。

旱作物與定額標準平均偏差為16.1%，其中小麥、油菜、馬鈴薯、辣椒等凈灌溉用水水平相比定額標準偏小23.0%～26.8%，大白菜和辣椒、玉米試驗凈定額與定額標準分別相差9.4%和15.6%、-5.6%，均小于20%，見表4。

表4 旱作試驗結果與標準灌溉定額比較

3.2.2農業用水定額合理性評估結論

貴州省灌溉用水定額按氣候、地理位置、種植習慣等分區制訂，指標評估值為“1”；貴州省灌溉用水定額包括50%、80%、90% 3種保證率，指標評估值為“1”；貴州省農業用水定額為2018年啟動修訂，2019年修訂稿正式發布，相比2011年版本，修訂時間間隔7年，指標評估值為“0.9”；根據表3、4可知貴州省水稻實際用水水平與定額相差小于20%，部分旱作物相差大于20%，調查樣本中42.7%的作物不符合偏差20%要求，因此指標評估值為“0.5”。

評估結論：等權加權平均得到貴州省農業用水定額合理性評估結果為85%，分級結果為“合理”。

3.3 實用性評估

貴州省農業用水定額應用于農業用水管理主要體現在：①用于農業灌溉計劃用水管理方面。貴州省省級和各地市開展了灌溉用水計劃，主要依據貴州省農業用水定額確定作物用水需求，核準核驗計劃用水戶的年度、季度用水計劃指標，并結合各灌溉水源供水條件，科學合理地在各渠系或用水單位之間進行合理的水量調度；②用于農業相關建設項目水資源論證和取水許可方面。貴州省省級和各地市級審批的農業相關建設項目的水資源論證報告均嚴格應用了貴州省農業用水定額，應用情況較好。2019年2月，為全面規范和加強長江流域取用水管理，水利部部署開展了長江流域取水工程(設施)核查登記工作，2020年2月，水利部全面啟動長江流域取水工程核查登記整改提升。貴州省在全省范圍內開展取水工程核查登記和整改提升工作，重點開展取水許可管理整改提升，嚴格落實貴州省農業用水定額在農業取水許可管理工作中的應用；③用于農業節水管理方面。貴州省人民政府辦公廳印發了《貴州省人民政府辦公廳關于推進農業水價綜合改革的實施意見》，明確提出了“農業用水總量控制和定額管理普遍實行”的目標。

貴州省農業用水定額應用于農業用水規劃主要體現在：①用于水資源規劃方面。貴州省農業用水定額在貴州省省級、各市開展水資源規劃等業務工作中得到較好的應用，充分應用于對現狀農業用水水平的評價、農業節水潛力分析和農業用水需求預測等工作，對水資源規劃工作起到了較好的支撐作用；②用于總量控制和水量分配方面。水量分配工作是加強水資源宏觀調控、實現水資源可持續利用的客觀需求。貴州省重點流域水量分配工作，嚴格使用農業用水定額對區域內不同層次的農業灌溉水量進行分解、核算和控制。

綜上可知貴州省農業用水定額在農業用水管理、相關農業規劃制訂方面均得到較好的應用，評估值為100%，用水定額實用性評估分級為“嚴格”。

3.4 先進性評估

3.4.1與其他省區對比

選擇相鄰省級行政區農業灌溉用水分區進行對比，其中Ⅱ區黔東與重慶Ⅳ區渝東南武陵山區、湖南Ⅰ區湘西北山區、廣西Ⅴ區桂北區對比，Ⅲ區黔北與四川Ⅴ區盆周邊緣山地區、重慶Ⅳ區渝東南武陵山區2個相鄰分區對比，Ⅳ區黔西北與云南Ⅱ區滇東南、云南Ⅳ區滇東北對比，Ⅴ區黔西南與廣西Ⅱ區桂西區對比；對比時，云南各分區定額中分了亞區，定額值取各亞區平均值作為該分區的定額取值，廣西為毛定額，換算成凈定額進行比較。貴州省與相鄰省級行政區用水定額對比情況(P=75%)見圖1—4，選取作物包括水稻、玉米、油菜、薯類、蔬菜等 5類。

圖1 黔東區與相鄰省區用水定額對比

圖2 黔北區與相鄰省區用水定額對比

圖3 黔西北區與相鄰省區用水定額對比

圖4 黔西南區與相鄰省區用水定額對比

由表5可知，水稻：Ⅱ區黔東、Ⅲ區黔北評估值在-20%～20%范圍以內，為“合理”；Ⅳ區黔西北、Ⅴ區黔西南評估值小于-20%，為“嚴格”。玉米：Ⅱ區黔東、Ⅲ區黔北評估值大于20%，為“寬松”；Ⅳ區黔西北、Ⅴ區黔西南評估值小于-20%，為“嚴格”。薯類：Ⅱ區黔東評估值在-20%～20%范圍以內，為“合理”；Ⅲ區黔北、Ⅳ區黔西北評估值大于20%，為“寬松”；Ⅴ區黔西南評估值小于-20%，為“嚴格”。油菜：Ⅱ區黔東、Ⅲ區黔北評估值在-20%～20%范圍以內，為“合理”；Ⅳ區黔西北評估值小于-20%，為“嚴格”；Ⅴ區黔西南無對比值。蔬菜：Ⅱ區黔東、Ⅲ區黔北、Ⅳ區黔西北評估值小于-20%，為“嚴格”；Ⅴ區黔西南評估值在-20%～20%范圍以內，為“合理”。

表5 貴州省與相鄰省定額對比評估值

3.4.2貴州省綜合對比量化成果

取評估分區定額差的平均值與評估分區定額值的平均值計算貴州省各類作物與相鄰省級行政區各類作物的“平均偏離度”。

a)各類作物的“平均偏離度”。貴州各類作物的“平均偏離度”見表6，結合貴州各農業分區評估結果可以看出：貴州省“薯類”為“合理”；“水稻” “玉米”“油菜”和“蔬菜”為“嚴格”。

b)貴州省農業灌溉的“綜合偏離度”。采用等權加權平均得到貴州省先進性綜合評估值為-30.07%，先進性評估結論為“嚴格”。

表6 貴州省各類作物定額與相鄰省綜合對比評估

4 結論

本文建立了貴州省農業用水定額評價指標體系，并對各指標進行量化。評估結果表明：貴州省農業用水定額覆蓋率評估值為96.9%，覆蓋性為“嚴格”；貴州省農業用水定額合理性評估值為85%，分級結果為“合理”；貴州省農業用水定額實用性評估滿足率為100%，實用性評估結論為“嚴格”；貴州省農業用水定額與相鄰的云南、重慶、湖南、四川、廣西農業灌溉用水分區用水定額的綜合偏離度為-30.07%，先進性評估結論為“嚴格”。本文提出的貴州省農業用水定額評價指標體系可以為珠江流域其他省份的農業用水定額評價提供參考和借鑒，評估結論可以為珠江流域農業用水定額管理工作提供支撐。

綜上，DB 52/T 725—2019《貴州省用水定額》在2011版本基礎上修訂后，農業用水定額總體等級“嚴格”，現階段不需要修訂。今后為了加強農業用水定額管理，提出以下建議：①加強農業用水計量，促進農業用水定額管理更好落到實處；②加強農田灌溉試驗站建設及維護力度，保證各農業分區均有專門的農田灌溉試驗站，積累農田灌溉試驗資料，農田灌溉用水定額標準的確定建議以農田灌溉試驗站的數據為準。