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于提高灌溉水利用率的认识
  清华大学水利水电工程系     雷志栋 胡和平 杨诗秀  
    编辑:管理员 归档时间:2003/1/27    

一、大幅度提高水的利用率是下世纪我国粮食安全的关键

我国灌溉面积约7.6亿亩,占总耕地的53%,生产的粮食约占粮食总产量的2/3。我国农业用水约4000多亿立方米(其中灌溉用水3500亿~3900亿立方米)。我国灌溉水的利用率只有30%~40%,而发达国家可达70%~80%。作物水分生产率全国平均约每立方米0.8公斤,世界发达国家可达每立方米2公斤以上。

预测2030年我国人口将达到16亿,仍按人均400公斤计,则需年产粮食6400亿公斤,若灌溉面积产出70%,则约为4500亿公斤。如按现在的作物水分生产率每立方米0.8公斤计,作物耗水5600亿立方米。以未来灌溉面积9亿亩、有效降水利用平均按400毫米计,作物耗水中雨水有2400亿立方米,需田间净灌水的水量约3200亿立方米,如仍按现状灌溉水的利用率0.4计,需灌溉水量8000亿立方米。

我国现状总用水量约5000亿立方米,农业用水约占75%。随着社会经济的发展、城市化进程的加快,农业可用水量的比例必然下降。再有,我国的林业(包括水土保持)、牧业与渔业的用水将逐渐增加。因此,今后我国农业灌溉的可用水量将会是零增长的趋势。为了我国下世纪的粮食安全,提高灌溉水的利用率是关键。

二、提高水的利用率的三个环节与效率

灌溉水的运行大体可分三个环节,每个环节都存在提高水的利用率问题:

第一个环节是从水源到田问输水,在这个环节要提高输水效率。目前我国综合渠系利用系数约为0.5左右。若进行渠系防渗或有条件的地方逐步实行管道化输水,则挽回的输水损失水量是可观的。进行以渠系防渗为中心的灌区工程改造与建设,无疑对提高水的利用率十分重要。

第二个环节是灌溉水在田间通过各种方式进行灌溉,在这个环节需提高灌水效率。一是采用先进的灌水方法与技术,例如喷灌、微灌等可提高田问灌水效率。二是良好的田间工程建设,例如土地平整、畦田格田改造等,科学的畦灌、沟灌、波涌灌等地面灌水方法的应用也可提高水的利用率。三是在同样的灌水效率下,增加雨水的利用亦可减少田间灌水量。

第三个环节是作物对田问水分利用,水分生产效率是作物实际产量与作物生育期内蒸发蒸腾量的比值。我国的水分生产效率偏低,如果每立方米提高0.1公斤,按灌溉耕地现状生产粮食3500亿公斤计,即可减少田间作物需水量(即蒸发蒸腾量)350亿立方米。

为达到提高作物水分生产率的目的,应采取农业水利综合措施,如培育耐早高产优质的作物品种,通过覆盖及耕作等措施减少无效的棵间蒸发,采用非充分灌溉技术减少蒸腾,包括近年国内重视作物水分生产函数的研究,强调要实行科学灌溉等。

根据以上分析,我们认为当前我国节水灌溉应明确四个主攻方向:

(1)进行以渠系防渗为中心的灌区工程改造与建设,以提高输水效率。

(2)采用先进的灌水方法与技术,建立我国喷微灌设备的产业。

(3)加大田问工程建设的力度。

(4)加强田间灌溉用水管理,建立节水灌溉技术服务体系,以提高作物水分生产效率。

三、提高灌溉水的利用率与节约水资源量的关系

在分析与评价节水灌溉潜力时,应注意提高灌溉水的利用率与节约水资源量之间的联系与区别。

为简化分析,若以我国农田灌溉年用水量4000亿立方米计,第一个环节的输水效率提高0.2(由0.5提高到3.7),则可减少渠系年输水损失800亿立方米。可见进行渠道防渗或管道输水的节水效益是很大的。但是,渠系的输水损失作为资源并没有完全损失掉:有一部分是无效的资源损失量(如水面蒸发,渠系两侧的地表蒸发等);有一部分是地表水通过渗漏补给了地下水,又转化成了可利用的地厂水资源。总之,渠系输水及田间灌水损失的水量并不等于水资源损失量。

以上论述的三个环节的三个灌溉水的利用效率在本质上是有所不同的。相应于第一和第三环节的输水和灌水效率反映的是在输水和灌水过程中有多少水损失掉,或者转化掉了,或者像人们常说的“浪费”掉了。尽管“浪费”掉的水还有可能被第二次利用,但就本次灌溉来说,没有利用上,所以说输水效率和灌水效率反映的有多少水被利用,有多少水没有被利用。相应于第三环节的水分生产率指的是一定量的水被全部利用后,其粮食产量是多少,也就是说是一个投入产出的效率问题,对于给定的作物,单位水量生产粮食效率高的产出就多。

上述分析并不意味着节水灌溉的各项措施是可有可无的。按上述输水效率提高0.2,减少年输水损失800亿立方米,因无效消耗而形成的真正意义上水资源损失按总损失量的25%~50%计,每年仍有200亿。400亿立方米的水白白地损失掉了。另外转化为地下水的资源量每重复利用一次,也相应要增加无效的水量损失。灌溉多个环节水利用率的提高,除资源节约外,还有方便管理维护,提高灌水工效,防止与减轻土壤次生盐渍化,有利科学灌溉和实现农业现代化等综合效率。

四、提高水的利用率要动员全社会力量并推行相应的配套政策

1998年底,李岚清副总理在农业科研与节水灌溉专家座谈会上指出:“现在人们的节水意识非常淡薄,要大力宣传提高节水意识,要从中小学生开始抓节水教育。科学家要多写文章,让大家都认识缺水的严重性。”要经常进行宣传教育,使群众真正了解我国水资源短缺的严峻形势,逐步形成我国严重缺水(特别北方地区)的忧患意识,并制定和完善相应的法律法规,作为节水的必要保障。

要节约灌溉用水,以提高水的利用率,是对人们以往已有的用水习惯的重大改变。以用水大户农业灌溉来说,农民要改变传统的浇水概念,把浇地变为浇作物,按作物最佳需水要求灌溉,用尽量小的水取得多的产出效益,这就必须提高水的利用率。为此,要深化改革,推行节水灌溉的投资政策和水价政策。

实现节水灌溉的基本建设需要巨大的资金投入和相当长的历程。若基本建设的投资平均每亩600元计,全国则需4200亿元,全部靠农民负担是不可能的,关键是形成一套适合我国国情又和市场经济体制相容的投资政策。各地区经济发展水平不一样,其投资机制与政策也会不同。建议:(1)建立国家财政、地方财政和农民负担的节水灌溉基本建设投资体制;(2)在基本建设中农民的负担以投劳为主,并将基本建设投入计入用水成本按水费改革与计收办法执行;(3)实行水资源转移使用补偿,如因城市发展,挤用农业用水,应给予合理补偿,将其用于农业节水灌溉的基本建设。

现行农用水价与按成本收费还有相当距离。这既不利于农业和水利事业的良性运行和发展,又不能迅速唤起农民的节水意识,这种状况必须尽快改变。应该做到按成本收费,实行计划内用水平价,超计划用水加价。计划内水价视当地农村经济发展水平由农民负担全部或一部分,其余由地方财政补贴,随着农产品的价格理顺和农村经济的发展,逐步减少财政补贴,直至最后全部由农民负担。农民交的水费,应用来进行灌区管理和维护,不能由地方政府挪作他用,并提倡农民用水户更多地参与管理。

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