江西省灌溉用水效率現狀評價分析

彭丹丹

（贛州市天鷹水利水電規劃設計有限公司,江西 贛州 341000）

1 灌區概況

目前江西省各類灌區共計49475個,其中大型灌區有12個,中型灌區有318個,小型灌區有49145個。本文以江口灌區作為研究對象,屬中型灌區,水源類型為自引流水,設計灌溉面積3.99萬畝,有效灌溉面積3.99萬畝,灌區內種植的主要農作為為水稻。2022年,灌區早稻實際灌溉面積2.0萬畝,晚稻（含單季稻）實際灌溉面積2.7萬畝。

按照《全國灌溉水有效利用系數測算分析技術指南》中提供的計算公式,灌區年灌溉用水的有效利用系數（η）可通過下式求得：

式中：Q1為灌區當年的毛灌溉用水量；Q2為灌區當年的凈灌溉用水量。

Q1是指灌區全年從水源取用的用于農田灌溉的總水量,計算公式為：

式中：n為灌區水源數量；qi為灌區第i個水源取水量。

Q2的計算公式為：

式中：qij表示灌區第j個片區內第j種農作物單位面積凈灌溉用水量；Aij表示作物灌溉面積；m表示灌區i個片區內的作物種類；n表示灌區片區數量,中型灌區n=2。

2 不同因素對灌溉用水有效利用系數的影響分析

灌溉用水的有效利用系數與多種因素有關,如灌區的水利工程狀況、當年的雨水情況、灌溉面積、種植農作物的類型以及土壤地質等等。只有明確不同因素對灌溉用水有效利用系數的影響,才能采取相應的管控措施,讓灌區灌溉用水的有效利用系數得到進一步提升,從而在節約用水的前提下,提高灌溉效果,實現灌區增產增收。

2.1 地形地貌對不同規模灌區灌溉用水有效利用系數的影響

江西省灌區有大、中、小3種類型,灌區規模越大,相應的水利工程設施數量越多,輸水渠道越長,管理起來也更為復雜,水分蒸發、水分滲漏等情況較為普遍,這種情況下灌溉用水的有效利用系數會降低。地形地貌也會對灌溉用水的有效利用系數產生影響,平原地區有利于水分保持,灌溉用水能夠最大限度的滲透到土壤中；相比之下,丘陵和山區因為存在一定坡度,灌溉用水會沿著坡面向下流動,從而導致灌溉用水的有效利用系數降低[1]。不同規模、不同地形的灌區凈灌溉定額和灌溉用水有效利用系數見表1。

表1 不同地形下灌區灌溉水有效利用系數

結合表1數據可知,在相同規模下,不同地形灌區的灌溉水有效利用系數存在“平原＞丘陵＞山區”的規律。以中型灌區為例,中型平原（0.482）＞中型丘陵（0.476）＞中型山區（0.471）；在相同地形下,不同規模灌區的灌溉水有效利用系數存在“平原＞丘陵＞山區”的規律。以丘陵地形為例,小型丘陵（0.508）＞中型丘陵（0.476）＞大型丘陵（0.461）。這一數據表明,地形地貌對灌溉用水的有效利用系數影響明顯。江口灌區屬于平原地區的中型灌區,適合推廣節水灌溉器具,有利于提高灌溉用水的有效利用系數。

2.2 土壤地質對灌溉用水有效利用系數的影響

土壤地質可以通過影響土壤水分的滲透效率,進而對灌溉用水的有效利用系數產生影響。從調查情況看,江西省各灌區按照土壤成分的不同大體可以分為6類,分別是水稻土、沙壤土、粘壤土、紅壤土、壤土和黏土。不同土壤地質下灌區灌溉用水有效利用系數見表2。

表2 不同土壤地質下灌區灌溉水有效利用系數

結合表2數據可知,不同土壤地質下灌區灌溉用水的有效利用系數差異較為明顯。以壤土為主的灌區,灌溉用水的有效利用系數最高,達到了0.487；之后依次是黏土、水稻土、紅壤土、沙壤土,最差的是粘壤土。壤土是一種理想的農業土壤,顆粒通常在0.05 mm～0.5 mm之間,通氣透水性好,保水保溫能力強,同時含有大量的腐殖質,以及較為豐富的鈣、銅、鋅等營養元素。壤土良好的透水性保證了在灌溉后,可以讓地表水快速、充分地滲透到土壤深層,被農作物的根系吸收,從而提高了灌溉用水的有效利用系數[2]。粘壤土的土質細密,雖然保肥能力強,但是透水效果差,并且灌溉后容易出現表層土壤板結的情況,因此灌溉用水的有效利用系數較差。江口灌區適宜更重的表層土以壤土為主,含有少量的水稻土,土壤成分整體上較好,有利于提高灌溉用水的利用率。

2.3 供用水量對灌溉用水有效利用系數的影響

本文統計了2020年～2022年江西省農業用水各項指標,包括降水量、水資源量等,具體數據見表3。

表3 2020年～2022年江西省農業用水各項指標比較表

結合表3可知,3年間江西省年降水量波動變化較大,呈現出先增加后減少的趨勢。由于年降水量不同,水資源總量和地表水也受到影響,并且表現出相同的變化趨勢。由于江西省灌區的水利設施比較完善,可以根據降水量的多少以及豐枯期的變化靈活調節供水,因此農業用水量的變化幅度并不大,整體上呈現出穩中有降的趨勢,這主要與兩方面因素有關：（1）江西省加快推進產業結構改革,農業在“三產”中的占比下降,相應的農業用水量也受到影響,出現降低；（2）江西省大力推廣節水灌溉,像噴灌、滴灌等灌溉模式在江口灌區的普及率達到了80%以上,也是農業用水量穩定下降的重要原因[3]。在這一背景下,灌區灌溉用水的有效利用系數也得到了一定幅度的提升,從2020年的0.463升高到2022年的0.472。

2.4 水利投資對灌溉用水有效利用系數的影響

在灌區水利工程建設方面構建長效投入機制,加強資金保障,通過興修水利完善灌區水利設施,也能實現灌溉用水有效利用系數的增長。近年來,江西省為支持節水農業和綠色農業的發展,在該方面的財政投資呈現出逐年遞增趨勢。從2018年到2022年,農業節水投資分別為21.17億元、26.08萬元、29.11萬元、30.07萬元和34.75萬元。主要投資項目包括大中型灌區的節水配套改造工程、小型農田水利工程,以及噴灌、滴灌等節水灌溉技術的推廣等[4]。在江口灌區,地方政府的水利投資也在穩步增長。以2022年為例,江口灌區累計出資260余萬元購置先進的節水器具。灌區灌溉用水量從2021年的240萬m3降低至2022年的185萬m3,節水率達到了22.9%。除此之外,江口灌區還通過增加水利投資的方式,對既有的一些老舊、破損的輸水渠道進行了修繕,解決了因為輸水渠道隨意改道或者年久失修而漏水的問題,對提高灌溉用水的有效利用系數也有積極幫助。

2.5 工程效益灌溉用水有效利用系數的影響

統計2018年～2022年江西省江口灌區的工程效益,包括有效灌溉面積和新增有效灌溉面積,節水灌溉面積和新增節水灌溉面積4項內容,具體數值見表4。

表4 2018年～2022各年度江口灌區工程效益變化統計表單位：畝

結合表4數據可知,江西省江口灌區有效灌溉面積的節水灌溉面積均呈現出逐年遞增的趨勢。在2018年～2022年間,江口灌區累計新增有效灌溉面積為94.4畝,累計新增節水灌溉面積199.5畝。這些工程效益在提升灌區灌溉用水有效利用系數方面發揮了重要作用。

3 結論與建議

3.1 結論

本文以江西省的江口灌區作為研究對象,通過開展調查和分析,得出以下結論：

1）灌區灌溉用水的有效利用效率受到多種因素的影響,如地形地貌、土壤地質、供用水量、水利投資、工程效益等。

2）灌區位于平原地區,土質以壤土為主,并且通過增加水利投資的方式,完善水利工程、推廣節水技術,能夠讓灌溉用水的有效利用系數得到進一步提升,達到更加理想的節水效果。

3.2 建議

為進一步提高灌溉用水的有效利用系數,建議灌區采取以下幾項措施：

1）技術措施。在大力發展現代農業、節水農業的背景下,節水灌溉技術得到了創新發展。近年來,噴灌、滴灌、微灌等節水灌溉技術逐漸渠道了傳統的畦灌、漫灌等方式,不僅顯著提高了灌溉用水的利用效率,而且還能進一步改善灌溉效果,滿足農作物生長所需,對提高灌區農作物的產量與質量也有積極幫助。因此,有條件、有實力的大中型灌區,可以選擇自主研發節水灌溉技術；條件較差的小型灌區,也必須增加投入引進并推廣新型節水器具[5]。

2）工程措施。灌區雖然有比較完備的水利工程,但是很多工程修建時間早、使用年限長,加上維護不到位,已經出現了不同程度的破損,在灌溉過程中滲漏情況嚴重。灌區一方面要加強水利建設力度,例如灌區末級渠系改造工程、山塘整治工程等,加快推進高效節水示范灌區建設；另一方面,則要采取工程修繕措施,針對灌區內一些老舊的、壞損嚴重的水利工程,進行修補或重建,最大程度上杜絕灌溉期間跑冒滴漏的情況,達到節水灌溉和提高灌溉用水利用系數的效果。