摘要：为了提高我国农业灌溉用水效率，缓解水资源供需矛盾，水利部农村水利司于2003年组织开展了全国灌溉用水定额编制工作，中国灌溉排水发展中心在定额编制过程中，根据工作需要，针对涉及灌溉用水定额的概念与内涵、灌溉用水定额的影响因素及其处理思路、灌溉用水定额编制方法等技术内容进行了深入研究、并初步提出和建立了灌溉用水定额的指标体系。

为提高我国水资源的有效利用率，缓解水资源供需矛盾，水利部党组提出了“总量控制、定额管理”的节水新思路。水利部农村水利司为了加强灌溉用水管理工作，推进建立科学合理的灌溉用水定额标准和考核体系，于2003年组织开展了全国灌溉用水定额编制工作，并由中国灌溉排水发展中心牵头具体负责此项工作的技术指导，以及对各省（区、市）灌溉用水定额编制成果的汇总、分析和评价等工作。在这次定额编制工作中，针对我国灌区的特点以及农业生产和灌溉用水管理的实际情况，采用以现场抽样调查为主，同时利用已有的灌溉试验资料进行校核的方法，以斗口（井口）作为灌溉用水定额的核定断面，通过在全国159个省级分区、362个典型县的现场调查，共取得167种作物的4535组灌溉用水数据以及大量的相关数据。中国灌溉排水发展中心根据调查数据点多量大的特点，采用数据统计中的回归分析法和平均先进法，对各省（区、市）完成的现场抽样调查数据进行汇总、统计和分析，研究提出了全国主要作物各省级分区灌溉用水参照定额以及省级工程类型调节系数、水源类型调节系数、工程规模调节系数等重要参数，并初步建立了作物灌溉用水定额指标体系。

1.灌溉用水定额研究现状

研究和编制灌溉用水定额是一项崭新的任务，但与此密切相关的灌溉试验工作在我国已有50多年的历史，取得了丰硕成果，积累了大量灌溉试验数据资料，特别是1986至1994年期间，在水利部农村水利司的领导下，以“全国灌溉试验资料整编”项目为依托，对1986年以前全国范围内的几种主要粮食作物和经济作物的灌溉试验资料进行了系统整编。这一工作使大量宝贵的灌溉试验资料得到妥善保存，整编成果在灌溉工程建设和农业生产实践中发挥了重要作用。

进入90年代以来，随着我国干旱缺水形势的不断加剧，农业灌溉及节水形势发生了巨大变化，主要表现在以下几个方面：一是作物种类不断增加，作物品种不断更新，不少作物的种植范围不断扩大，原有的灌溉试验成果难以适应当前的农业生产布局和种植结构；二是农业、生物节水技术发展迅速，秸秆覆盖、薄膜覆盖、土壤保水剂、生物抗旱剂等的普遍应用，使作物消耗水分的农田环境发生了显著变化；三是随着经济社会的发展，水资源供需矛盾不断加剧，灌溉水源被挤占的现象日益严重，不少地区的灌溉用水无法满足充分灌溉的要求，事实上已经变为非充分灌溉模式。总之，已有灌溉试验成果因农业生产布局、种植结构、农业生产条件、灌溉条件等方面的变化已难以反映缺水条件下的合理灌溉要求，迫切需要建立一套符合生产实际的灌溉用水定额编制方法。

2.灌溉用水定额的内涵

灌溉技术中原本就有定额的概念，即灌溉定额，且有净灌溉定额和毛灌溉定额之分。净灌溉定额只涉及作物蒸腾和棵间蒸发，与输水过程无直接关系，与田间灌水过程也没有关系，是满足作物对补充土壤水分要求的科学依据，显然它注重的是灌溉的科学性。毛灌溉定额是以净灌溉定额为基础，考虑输水损失和田间灌水损失后，折算到渠首的亩均灌溉需水量，显然它还考虑了灌溉用水在输送、分配过程中发生损失的规律。灌溉定额更多的是注重灌溉本身的规律性、科学性，并不针对实际灌溉用水的合理性和先进性，往往也不具有广泛客观的可比性。

一般而言，用水定额反映的是单位产品（或用水单元）生产（或活动）全过程的合理用水量[1][2]，灌溉用水定额也应遵循这个基本要求，因此属于毛定额的概念，并且跟考核的位置有关。灌溉用水定额和灌溉定额有密切联系，但也有明显区别，灌溉定额一般主要作为工程规划设计的依据，而灌溉用水定额是考核农业灌溉用水管理水平的主要内容，也是衡量和比较灌溉用水科学性、合理性和先进性的微观指标和基本准则。灌溉用水的科学性表现为水的输送、分配符合渠道特征，补充土壤水分符合作物需水要求，强调灌溉用水要符合客观规律；合理性表现为技术、经济的可行性，强调灌溉用水要符合现有的技术水平、经济条件，要立足工程现状；先进性表现为技术和管理的前瞻性，强调灌溉水的高效利用。显然灌溉用水的科学性、合理性、先进性既是一个统一的整体，又是相互影响、相互制约的不同侧面。因此，灌溉用水定额应该在灌溉用水的科学性、合理性、先进性中寻求一个平衡点，成为客观评价灌溉用水的准则。

本次编制的全国灌溉用水定额不是将来能达到或要达到的灌溉用水尺度，而应该是当前可执行的灌溉用水指标。为了使编制的灌溉用水定额能够符合我国灌溉用水管理的特点并应用于指导实际工作，这次全国灌溉用水定额编制采用了以斗口定额为主的灌溉用水定额指标体系，主要考虑到我国大中型灌区灌溉系统主要实行的是分级管理的模式，即骨干工程实行专业管理，田间工程实行群众管理，斗口位置不仅是灌溉系统分级管理的分界线，同时也是专管机构和群管组织供水水的计量口，量测水条件相对好些，积累的实测数据也多些，因此以斗口为界建立灌溉用水定额指标体系应该是一种比较符合实际的合理选择。

3.灌溉用水定额的影响因素及其处理思路

单位面积灌溉用水量的影响因素很多，通过研究分析，将影响灌溉用水定额的各种因素划分为基本影响因素、硬影响因素和软影响因素三大类[3]。基本影响因素是指固有的、基本没有选择或改变余地的影响因素；硬影响因素和软影响因素一般是指可以选择和可以改变的影响因素，硬影响因素是指选择或改变需要较大投入的影响因素素，软影响因素是指选择或改变一般不需要投入或虽然需要一定投入但用水户能够自行解决的影响因素。

3.1基本影响因素

主要是指自然条件、水资源条件、作物种类等影响因素。自然条件、水资源条件对灌溉用水定额的影响可以通过分区的方法加以解决。不同作物种类的影响可采用按各类作物制定灌溉用水定额的方法解决。

3.2硬影响因素

主要是指灌溉工程类型、水源条件、灌区规模和附加用水等影响因素。在各种灌溉用水定额硬影响因素的处理上，通过引入工程类型调节系数、水源类型调节系数、灌区规模调节系数、附加用水调节系数的方法来反映各种硬影响因素的影响大小和程度。

3.3软影响因素

主要是指灌区运行管理、农艺措施、作物品种、田间水土管理、灌溉习惯等影响因素。一般而言，改进或控制这些影响不需要大的投入，而且属于农业生产和灌溉管理的正常职责，因此，将这些影响因素归为软影响因素的范畴。

4.本次灌溉用水定额编制采用的方法

一般而言，编制灌溉用水定额有二种方法可供选择，其一是灌溉试验法，其二是现场抽样调查法[4][5]。本次编制灌溉用水定额采用现场抽样调查的方法，以直接调查典型灌溉单元的作物亩均斗口（井口）用水量作为确定灌溉用水定额的基础数据，同时利用已有灌溉试验资料进行校核。抽样调查法获得的数据基于实际的工程运行条件，而且可以针对毛定额或某一界面的毛定额直接取样，避免中间环节带来的不确定性。采用抽样调查法确定灌溉用水定额曾在1999年测算引黄灌溉用水定额时进行过尝试，但并无较为规范的方法，应用有一定风险。但是如果考虑到灌溉用水定额并非今后十年、二十年要达到的规划目标，而是一个现阶段的衡量尺度的话，那么摸清全国主要作物在实际生产条件下的灌溉用水情况是至关重要的，否则编制的用水定额很可能脱离实际，可以说这是采用抽样调查法的特殊意义所在。

为了尽可能保留有限数目样本包含的全部信息，防止样本数过少时发生个别样本起作用的极端情况，使依据现场抽样调查数据编制的作物灌溉用水定额具有先进性，除要求典型灌溉单元工程设施完好、农艺措施配套程度和灌溉管理水平高于平均水平外，还在分析汇总阶段参照GB/T 18820-2002推荐的平均先进法(二次平均法)[2]，并对二次平均值的计算方法改为劣于一次平均值的样本以一次平均值参与二次平均值的计算的办理思路，将灌溉用水定额调整到相对先进的水平上。

5.灌溉用水定额指标体系

通过研究和分析，本次全国灌溉用水定额编制提出和建立了以斗口（井口）为核定位置的灌溉用水定额指标体系，并将完整的灌溉系统划分为灌溉系统用水和灌溉系统输、配水两大部分，与此相对应的灌溉用水定额指标体系包括灌溉系统用水指标和斗口以上灌溉系统输配水指标两大部分。

5.1灌溉系统用水指标

主要包括作物灌溉用水综合定额、作物灌溉用水基准定额、调节系数、灌溉系统综合指数等灌溉用水技术指标。

5.1.1作物灌溉用水综合定额

作物灌溉用水综合定额是指某区域内某种作物相对于各种实际条件（工程类型、水源类型、灌区规模）的灌溉用水定额的加权平均值。该定额的优点是可以直接进行相应区域的灌溉水量供需平衡分析；缺点是因受区域之间工程形式、水源类型、灌区规模不同的影响，不便相互比较。

5.1.2作物灌溉用水基准定额

作物灌溉用水基准定额是指某种作物在特定条件下的灌溉用水定额，不再受工程形式、水源类型、灌区规模的影响，即在同一区域内基准定额仅因作物种类而异。为统一标准，将特定条件规定为：工程类型为土渠输水地面灌、水源类型为地表水灌区、工程规模为小型、无附加用水的组合情况，该条件下的某种作物灌溉用水定额作为该作物的灌溉用水基准定额。

5.1.3调节系数

把工程类型、水源类型、灌区规模等因素对作物灌溉用水定额的影响通过调节系数来体现。调节系数是相对基准定额而言的，各调节系数仅与其代表的影响因素有关，而与其他影响因素无关。故工程类型、水源类型、灌区规模的调节系数均可在较大区域内适用，但附加用水调节系数的情况比较复杂，目前仅与作物种类联系在一起考虑。如有必要还可以针对其他影响因素增加相应的调节系数。

5.1.4灌溉系统综合指数

灌溉系统综合指数是综合定额与基准定额的比值，反映工程类型、水源类型、灌区规模等影响因素对某一区域灌溉用水的综合影响。如果某区域的工程类型、水源类型、灌区规模与基准定额的规定条件完全相同，则灌溉系统综合指数为1。如果有利于降低灌溉用水定额的因素越多（如增加节水灌溉工程比重），则灌溉系统综合指数越小；反之，则灌溉系统综合指数越大。

5.2作物灌溉用水定额表示法

按照基准定额和调节系数的定义，某种作物在某种条件（工程类型、水源类型、灌区规模、附加用水）下的灌溉用水定额mijk可表示为：

式中：

m0—基准定额；

K1i—工程类型调节系数，下标i表示土渠输水地面灌、渠道防渗、管道输水、喷灌、滴灌五种不同的工程类型；

K2j—水源类型调节系数，下标j表示地下水灌区、地表水灌区、井渠结合三种不同的水源类型；

K3k—工程规模调节系数，下标k表示大型、中型、小型三种不同的工程规模；

K4—附加用水调节系数。

某区域内某种作物的综合定额md可表示为：

式中：

mijk—某种作物相对于各种条件组合的灌溉用水定额，下标i表示不同工程类型，下标j表示不同水源类型，下标k表示不同工程规模；

Aijk—与mijk对应的各种条件组合的灌溉面积，下标i表示不同工程类型，下标j表示不同水源类型，下标k表示不同工程规模。

5.3灌溉系统输配水指标

为了控制灌溉用水量，实施科学的灌溉用水管理，除在斗口核定灌溉用水定额外，还应考虑斗口以上渠系的输、配水效率，衡量和评价灌溉系统输配水指标主要有以下三个。

5.3.1渠首引水量

渠首引水量是指由渠首引入灌区的全部水量，是核定和考核灌溉用水定额的总体要求。

5.3.2斗口配水量

斗口配水量是指斗口计量的灌溉总供水量。

5.3.3斗口以上输配水效率

斗口以上输配水效率主要反映了斗口以上骨干渠系水的利用状况，通常用斗口以上渠系输配水效率（ηt）反映，可表示为：

式中：

Vl—斗渠l的年度实际配水量，下标l表示斗渠序号；

V0—渠首的年度引水量。

灌区内水的重复利用率对灌溉用水量有一定的影响，由于情况比较复杂且需要专项测定，本次编制灌溉用水定额没有单独考虑这项指标，但从斗口以上输配水效率的表达方法中不难看出，输配水效率实际上已经包含了灌溉水重复利用的主要影响，即有重复利用时的输配水效率要高于无重复利用时的输配水效率。如果灌区承担向其他水利工程输水任务，应计入上式的总配水量。

参考文献：

[1] GB/T18820-2002，工业企业产品取水定额编制通则

[2] GB/T50331-2002，城市居民生活用水量标准

[3]赵竞成，倪文进。灌溉用水定额之浅见。北京：节水灌溉论坛，2002年

[4]盖均镒。试验统计方法。北京：中国农业出版社，2000

[5]王苏斌，郑海涛，邵谦谦。SPSS统计法。北京：机械工业出版社，2003