中国水利:灌溉用水效率测算分析与农业节水潜力分析有着怎样的关系?
茆智:这是新中国成立以来首次开展的全国性灌溉用水有效利用系数的测算与分析工作,意义重大。我国的灌溉面积居世界前列,要开展基于各省(自治区、直辖市)不同类型灌区的测试与计算成果,综合统计、分析、计算出全国的灌溉用水有效利用系数,工作繁杂、量大,但作用也巨大,在国外少见。虽然灌溉用水有效利用系数影响因素多,测算分析十分复杂,特别是对于全国的数据更是难于精确确定。就当前而言,由于这种宏观的全国性数据是以全国南方、北方各种类型灌区的测算成果为基础而确定的,非常具有代表性和可靠性,比较接近实际。从灌溉用水有效利用系数的大小,可以看出农业节水的潜力,也可进一步明确今后农业节水的主攻方向。做了这项工作,有了这种数据,对于农业用水的浪费或节约情况清晰了很多,心中更有底。
必须指出的是,灌溉用水有效利用系数的大小,主要反映的是渠系和田间水量损失的情况,系数低,损失大,节水潜力大,反之亦然。有了经过科学测算分析得到的数据,我们对哪些渠道水利用系数低,对哪些渠道应采取必要的防渗措施或其他措施,就会更加清晰,对节水的主攻方向更加明确。但是,灌溉用水的有效利用系数只是反映灌溉用水损失特别是输配水渠道损失的情况,而节水是多方面的,灌溉制度和田间灌水方法的改进、一些农业或管理节水措施的采用等等,均能显著节水。现在,我们已经在全国开展了与节水密切有关的灌溉用水有效利用系数测算工作,下一步还可开展另一类与节水密切有关的“灌溉水生产率”的调查统计、分析计算工作。
中国水利:您认为本次测算分析成果客观吗?分析测算的基础和方式方法科学吗?
茆智:在灌溉用水领域有4类水的利用系数,即渠道水利用系数、渠系水利用系数(又称输配水利用系数)、田间水利用系数和灌溉用水有效利用系数。灌区灌溉用水有效利用系数指同一时段灌区内农田的有效灌水量总和与灌区从各种水源取得的灌溉水量总和之比值。灌区的灌溉用水有效利用系数综合地代表着全灌区输水、配水与灌水中水量损失或利用情况,实用价值最高。难点是在确定该系数时,难以确定农田的有效灌水量。国际上将灌溉后计划土壤湿润层内增加的水量(对于旱作农田)或农田中增加的水量(对于水稻田)作为农田有效灌水量。由于旱作农田这一水量的观测比较困难,所以一般以不同灌水方法条件下一些典型田块的测算成果的平均值作为该灌水方法条件下较大面积上的数值。在此次全国性的灌溉用水有效利用系数测算中,就是根据上述定义来确定各灌区灌溉用水有效利用系数,免去了逐级渠道水利用系数的测算,这种被项目组命名为“首尾测算法”的办法,不仅易于操作,而且比较合理,成果较符合实际。
中国水利:我们应该怎样认识测算分析结果?全国的灌溉用水有效利用系数均值应怎样取值?
茆智:灌溉用水有效利用系数的大小与渠系工程条件、渠系流量和运行条件、沿渠和全灌区土壤和地下水埋深条件、灌水方法和灌溉制度等因素密切相关。一个灌区即或工程和土壤、地下水埋深等条件未变,在不同年份或不同时期内,由于灌溉方法、灌溉制度、渠系配水方式等的改变,该系数也会随之改变。因此,就一个灌区而言,灌溉用水有效利用系数的确定已很复杂、困难,在全国范围进行测算就更困难,很难做到精确分析和计算全国性的平均值。
如果只是看一下公式会觉得一点也不困难,但是实际做起来是困难的。把大、中、小型灌区以及纯井灌区不同的灌溉方法、不同的作物都综合起来,得到一个相对客观的数是困难的。就像小型灌区,确定毛灌水量不困难,但是确定净定额就比较困难。怎么就算是代表净定额?再如那么多末级渠道,你应该测那条?我们要注意它的可靠性。因而我们的大前提应该是代表性好,可靠性高。所以采用首尾测算法,不搞一条一条的末级渠道比较切合实际,若一条条测算,再高的现代化手段,目前也难以做到。找一个切实可行的方法,在切实可行的基础上,代表性比较好。
由于这次测算和统计分析的基础较合理、可靠,故全国平均数值比较合理、可靠。
依据各地区、各种灌水方法条件下的灌溉用水有效利用系数,去分析计算和确定全国平均的或综合的灌溉用水有效利用系数,还应考虑年际变化。当前,各种基础资料还不够充分,随着工作的逐步深入,今后应该进一步加强研究。将来进一步做工作时,还应考虑水重复利用率的问题;另外,南方水质性缺水的问题,在以后的项目中也应该考虑。