由国家外专局组织的西部节水管理技术培训团一行20人，于2000年12月4日—25日，重点在美国西部(主要在南加尼福尼亚州)进行了为期21天的业务培训，并参观考察了科罗拉多河下游——帝王谷灌区及加州有关郡、河流域局管理部门、试验站、水调度中心等工程和机构。近几年我国出国进行节水灌溉考察或培训，大多选择以喷灌、管灌或滴灌为主要内容，这类应用技术投入较高，在我国以生产粮、糖、油、棉的大型灌区中推广比较困难，而美国中部由于水土资源比较丰富，劳动力成本高，因此，农业机械化程度高，大面积采用“园型耕作法”，灌溉大都用喷灌技术，提高劳动生产率。此次考察的20多万公顷(约三百多万亩)的帝王谷灌区主要采用地面灌溉形式，虽然其种植规模、结构、方式与我国西部灌区有很大不同，灌排管理和田间灌排方式也不尽相同，但其管理模式和技术对我国西部大型灌区的节水改造而言，有不少东西值得学习和借鉴。
一、帝王谷灌区与我国西北地区灌区自然条件的比较
1、同属于干旱缺雨区：帝王谷灌区南北长，东西短，年降雨量3—4英寸(即80—110毫米左右)，且降水主要集中在2、3月，蒸发量2600毫米左右。我国西北地区的新疆、内蒙也是降雨量极少，如何套灌区东西长，南北短，由西向东年降雨量80—260毫米，年蒸发量2200—2400毫米，同属于没有灌溉就没有农业的地区。
2、在灌溉过程中，灌排不适当，都存在大面积的土地盐渍化问题，(科罗拉多河含盐0.8克/升，略高于黄河水)。
3、非灌溉条件下，荒漠化、沙化都曾比较严重，现在灌区周边的原生植被与我国都比较相近。不同之处，我国西部人口密度大，水资源短缺程度更严重，人均耕地占有量低。牧区过度放牧。南加州非灌区基本上禁牧，并采取多种生态保护措施。
4、同属于水资源供求矛盾比较尖锐的地区。该地区主要引用科罗拉多河水，由于近年加州工农业生产及城市规模迅猛扩展，水资源供需缺口越来越大，科罗拉多河流经的七个州目前仍基本维持1992年共同签署的《科罗拉多河协议》的原则，进行水分配。且下游有墨西哥的灌区也因用水紧张，两国间水分配问题越来越多。而我国黄河流域也是涉及七省，水资源十分紧张，生态环境日超严重。
5、美国市场机制比较完善，各种水法规比较健全，对我国在西部大开发的大型灌区节水改造过程中，如何因地制宜地借鉴其成功做法，对有限水资源统一管理，明确水权，实现科学合理的水分配，改革水价制度，解决水多、水少、水脏的三大问题，特别是该地区采用市场行为建立“干旱水银行”，用有偿机制转让水使用权等做法，都值得我们认真探讨学习。
二、主要收获
(一)关于帝王谷灌区
1、帝王谷灌区地面灌溉技术中值得借鉴的节水措施帝王谷灌区，灌溉面积20多万公顷(约三百多万亩)，灌区内喷灌面积不大，大都采用“格田淹灌”，人均土地资源量大，标准格田面积为16公顷(既每块地240亩)。主要采用了以下节水措施：
(1)大面积采用激光平地该灌区本身农业劳力很少，据介绍每个农户经营土地面积大都在100公顷(1500亩)以上，但平整土地和修筑田间工程，比较统一、讲究，大量推行激光平地。240亩的田块内，平整后的高低差控制在1英寸以内(即3厘米以内)。格田周边，机耕调头地形成导水槽。
这样的格田，可以放入较大水流，比较准确地控制灌水量，灌水均匀度高，田间灌水效率可达90%，相对未平整土地的农田而言节水20%以上。除此之外，这种灌水方式在当地还有以下特点：
A、减少斗农、毛渠(该灌区末级渠道为支渠)和田埂占地，省掉许多田间配水建筑物，便利大面积机械化耕化，容易实现其田间灌水自动化或半自动化。
B、适于浅浇快轮，适宜对水分敏感的蔬菜和幼苗，小水勤灌。
C、适于溶施化肥和农药，能防止其向深层渗漏、淋失。
D、适宜淋洗表土盐分，接纳雨水，防止盐往表层深出部位积聚。
我国西部灌区，尤其是西北目前田间灌溉节水也在采取类似的措施—“平地缩块”推广小畦灌溉，即：格田面积由原来的三、四亩改为一亩或半亩，最终达一亩三畦，平地手段目前主要靠人工或四轮车，高低差只能控制在2—3英寸(5—8cm)，但对于我们户均土地少，分散经营的农户，节水也比较明显。我们认为，对我国土地规模经营的农场，应该引进或组装“激光平地机”，以提高田间灌水效率和节水效益。
(2)沟灌节水措施：
帝王谷灌区根据盐碱化程度和不同的种植作物采用不同形式沟灌、缩短过水时间，节约灌水量，该灌区格田面积大，在激光平地的基础上，常能看到不同顶宽，不同纵坡和沟深的沟灌方式。该灌区现推行五种沟灌(一般长100—800米)形式：A、普通沟；B、宽床浅沟；C、等高沟；D、宽沟宽埂；E、迂回沟。通过推行沟灌，减少过水时间和灌次水量，使灌水量尽可能侧向浸润，进入耕作层土壤，减少垂直入渗防止表土板结，对中重度盐碱地可以在沟侧躲盐种植。
我们认为，对我国西北灌区现有的大面积中低产田，中、重度盐碱地在种植中耕作物、瓜果和林草时都可以因地制宜的研究不同的沟灌方式，以减少亩次灌水量，也有利于躲盐保苗，提高作物产量和产值。
在帝王谷灌区的沟灌面积中，随处可看到有相当一部分田口装有波涌灌溉装置以进一步提高节水效率。
(3)科学指导农户适时适量灌水，减少灌水后的无效蒸发水量。
我们实地考察加州大学在帝王谷灌区设立的干旱、沙漠区农田灌溉试验站后，了解到，他们除根据当地生态特点，试验研究急待解决的一些实用技术外，他们每周还根据气象资料，向农户发布“用水指导表”通报灌区种植的17种作物累计消耗水量；前三周的日耗水量，预报今后10天的日耗水量，编制作物生长期耗水量累计曲线，提供用、灌水的“诺漠图”，指导农户适时适量灌水。
该灌区由于干旱、缺雨，蒸发量大。为减少灌水引起的无效蒸发量，试验站还指导周边灌户，按照作物根层土壤含水量消耗情况，确定灌水时间和水量。并制定田间简单易行的监测办法。他们主张：灌户应在作物根层水份消耗到相当程度，茎叶已经发蔫时，再进行灌水。适当加大灌水周期和灌次定额，既省水、省工而又不影响产量(非充分灌溉原理)，有效的提高了灌区的水分生产率。
这种三位一体的农科教的形式，确实值得我们借鉴。我们建议，应就现有的水科所及家牧林业科研所，按生态区域把试验站改建在田间，与生产紧密结合，实验推广生产中急需解决的实用技术，定期有针对性地指导农户，科学灌溉，节水节费，定期培训，指导帮助其及时解决生产中的实际问题。
2、帝王谷灌区改造土壤次生盐碱化的主要措施
帝王谷灌区原为科罗拉多河洪水冲积区，土层深厚，中间没有连续的沙砾含水层，原表土大都有盐斑和白色硬壳。经联邦水保局和垦务局多年重视支持，成为全美大型灌区治理盐碱成功的典型。其有效措施总结有以下五点：
(1)淋洗盐份
多在每年二至三月利用雨季水量充沛时结合灌水淋盐。目前灌区淋盐水量：一般作物为全年灌水量的1/4；耐盐作物为全年灌水量的1/10。现在灌区内加州大学试验中心还在研究进一步减少淋盐用水量的有效措施。
(2)明暗结合的排水系统，防止耕作层积盐
该灌区80%以上种植面积建立了明暗结合的排水工程，明沟排水只建在支沟(而我国西北灌区有大量的斗、农、毛沟)大块的格田内全部埋设塑料暗管。支沟深2—3米，暗管埋深1.8—2米，暗管平行敷设，其间距：粘土区15米，沙性土90米，平均40米。全部为4英寸管，用开沟铺管机铺管、开沟、放管、填滤料(石砂砾料)一次完成。也有用鼠道犁式的无沟铺管机。
该灌区已铺设暗管26000英里(41843公里)，工程由灌区管理机构统一规划，招标后承包给专业公司施工，费用农户自负，暗管汇集淋入地下的咸水，通过明渠系统排汇到灌区的盐湖中，而盐湖的治理及将来的水盐平衡正在规划中(目前尚未实施解决)。
(3)衬砌灌水渠道，减少两侧阴渗
全灌区已衬砌骨干渠道800英里，占骨干渠道总长的60%，且都为较高渠段，农户的用水渠也在积极衬砌，以减少两侧对田间的阴渗，降低地下水位。
(4)监测盐分进出量，了解变化趋势，控制水盐平衡。
该灌区从1943年以来，一直监测水盐变化量，逐周测定来水和排水的含盐量，并计算灌区积盐和脱盐总量，有效地调控进水和排水。
(5)采用防止盐害的耕作措施
A、推行冬季深翻，提高初春淋洗盐效果。
B、选种耐盐作物，培育转基因耐盐品种，并对不同作物进行耐试验。
C、采用宽沟窄埂灌水，在沟坡上“躲盐播种”保苗。
我国河套灌区从八十年代以来，一直按“合理灌溉，保证排水”来完善七级明沟排水工程，力争田间地下水位控制在1.5米以下，盐碱化的趋势已得到基本控制，但要进一步治理盐碱，大面积改造中低产田。帝王谷灌区这些防治措施值得引进。
(二)美国市场经济下的水权、水分配机制和灌区管理机制
我国水管理，到目前为止，基本上还属计划经济下形成的一套管理机制。在市场经济条件下，竞争性经济活动，往往使城市用水、人们的生活用水、生产用水和环境用水，对有限的水资源的需求日益增长，这就需要加强水资源的管理。而有效的水资源管理，需要一种以法律和政策为依据的正式的水资源分配机制，并需要一个相应的水权体系来实现水资源的分配。
1、美国的水权和水分配机制
美国的水权体系用于保护水资源用户和管理水资源分配，并按所有权和使用权来划分双重主权。
世界上大多数国家的水权，其所有权均属国家，并将其管辖权授于国家独立的管理机构及其分支，而美国则将该项权利划归各州。美国西部各州的州法律法规均宣告：其边界内的水资源为公众或州所有，而其使用权则从公众所有权中分离出来。在长期的运作过程中，就出现一些与联邦利益相冲突的水权纠纷问题，如：印第安人保护地水权、联邦土地和将来联邦用地保护等水权问题。后来美国高等法院判决：“国家有影响州政府司法权力中水权的权力”，“州拥有除明显与国会决议相冲突以外的水权，联邦的垦务工程需取得州政府的水权许可”。
美国的水分配是以满足优先权需求和实施“有益的”经济活动为原则，在西部干旱缺雨地区，水权是财产权，并且是与土地权分离的财产权。(1987年以来，加州建立的水银行，就是把年度性水资源使用权当作财产进行有偿转让市场形式。)
当水资源充分开发和利用后，就需要建立水资源短缺的优先处理顺序。在美国西部都是根据用水性质来确定生活、生产、生态用水优先顺序。根据用水类型，来明确水源地优先权、岸边优先权、开发优先权和效益优先权。
2、水银行及其运作机制
水资源使用权的明确，在市场机制下，必然追求资源配置过程中效益的最大化，水银行就在加州干旱时期水资源供求矛盾尖锐时应运而产生了。干旱水银行产生的目的是自愿的买卖方通过集中统一的中介，进行水使用权的市场交易(其余量存入水库)，政府自然是协商和协调水的使用权有偿转让的合理机构和中介。(因有水的垄断性)买水方往往以原水资源费数倍，甚至数十倍的价格购买年度使用权，按“利益驱动”原则使原农业用水向更高价值的新增城市用水和工业用水流动，这样进入水银行的水往往是农户耕地休耕而减少的用水或水库和地下贮存的水。但水银行也能促进旧有老灌区节水，其转让费可拿出一部分，用于节水工程和节水设施的投入，如我国参照该机制，上游灌区可按照开发优先权、岸权优先权及美国通行的“惯例水权”原则，向下游效益高的地区转让部分使用权，用于节水工程改造。
3、科罗拉多河的水分配
科罗拉多河发源于上游的怀俄明州，流经科罗拉多盆地进墨西哥共和国入海，河流长度为2333.6公里，流域面积为65万平方公里。在有记录的历史上，年平均径流量为210亿立方米。美国西部的七个州、美国联邦政府和数十个原印第安部落对该河流水享有水权。
整个科罗拉多河流域气候干旱，上游地区平均降雨量200—500毫米，下游地区不足100毫米。到目前为止，上下游已建水库的总容量达800亿立方米，为该河年径流量的4倍，因此科罗拉多河是美国开发最充分的流域，也是水权争议最多的流域。
1920年，科罗拉多律师DELRHCARPENTER提出了七州协议的建议。1922年，由美国商业部主持州际合约谈判，七个州在盆地上下游划分科罗拉多河用水。在“时间优先，权利优先”的原则下，上、下游流域各分得50%的水使用权(即92.6亿立方米的水量)，其中，下游的加州除了得到440英亩一英尺(54亿立米)的水量外，还可利用2.3亿立方米的剩余水。上游的水分配比率为：科罗拉多州51.75%(47.9亿立方米)，犹他州23%(21.3亿立方米)，怀俄明州14%(12.96亿立方米)，新墨西哥州11.25%(10.2亿立方米)，下游的水分配比例为：亚里桑纳州37.3%(34.5亿立方米)，加利福尼亚州58.7%(54.4亿立方米)，内华达州4%(3.7亿立方米)。“1922年协议”为科罗拉多河干流的水分配提供了一个基础框架，除亚里桑纳州以外，此协议在1925年得到了各州的批准，亚里桑纳州也在后来的1944年批准了此协议。
1931年胡佛大坝开始建设。1936年竣工，形成美国最大的米勒湖水库(库容327亿立方米)，从此以后，沿科罗拉多河及其支流的水库、输水工程、发电厂、扬水站等一系列水利工程的大规模建设全面展开。这些工程的建设都是为了把1929年的《科罗拉多河协议》执行到位。此前，由于水利工程不配套，各州实际用水量与协议所定比例相差甚大。例如，加州由于水利开发较早且经济和人口发展较快，其实际用水量一直在59.29—64.2亿立方米之间，超用5—10亿立方米，而亚里桑纳和内华达多年没有用够河水份额；上游各州到现在，实际用水量也还在74亿立方米的水平上。
1989年是下游灌域的转折点，即探索充分利用92.6亿立方米比例水量的第一年。这一年是促使各管理局重新调整水使用和水分配并形成流域的调整性建设，这些建议增加了灵活性，诸如租用水权、蓄水、水权转让等。水市场的形成也就从此开始。
4、加州水市场的形成
由于发展不平衡，既要维护1922年的协议，又要满足各州的用水需求，建立相互间调剂余缺的机制势在必行。正如《河流法》所规定的，内务部在衡量水需求以及径流和蓄水系统可供量后，可以宣布科罗拉多河的年剩余水量，并允许“在科罗拉多河支流蓄水、开发以及下游各州未用完的水权份额重租”，这些为州际水交换提供了前提。
“消费州”可以将未用完的水配额存入“蓄水州”的蓄水设施(地表水库或地下蓄水层)，当“消费州”要取用其存水时，“蓄水州”将减少其河水用量，于是腾出了未用配额供“消费州”取水。
亚里桑纳州水银行管理局为水银行提供了一个原型。加州和内华达州已经依据“试验”协议将水存入亚里桑纳的地下蓄水层，以备需水时取用。除了州际水余缺可以通过市场调节外，城市用水和农业用水也可以采取这种方式调节，例如，1998年4月，帝王谷灌区和圣地亚哥签署了一项协议，帝王谷从节水中每年向圣地亚哥出租3.7亿立方米的水使用权，并得到相应的付费，以支持节水措施的实施。另外水交换市场逐渐扩大到了印第安部落，拥有干流水权的一些部落把他们节约的水租给保护地以外的市政和工业用户，给印第安部落创造了直接经济效益和就业机会。
水市场的形成为加州执行“4.4计划”提供了可能。加州要削减99亿立方米的超份额用水达到(54.3亿立方米440万英亩一英尺)的标准要求，除了采取节水措施、启用来德湖外，就是准备与圣地亚哥附近的SAMLUISREY部落签订每年0.2亿立方米的水交易合同。
5、合理用水的经济措施
多年来，圣地亚哥市完全依赖南加州都市水管局供水，但在80年代末和90年代初的干旱年份，都市水管局决定向圣地亚哥市减少一半供水，从那以后，圣地亚哥市一直在寻求增加供水的途径。根据帝王谷灌区和圣地亚哥的协议，帝王谷在协议期的前45年，每年向圣地亚哥市出租3.7亿立方米的水使用权。
但是这一措施受到来自都市水管局的质疑。帝王谷灌区要向圣地亚哥输水必须通过都市水管局的渠道，都市水管局开出了昂贵的输水报价，以弥补工程使用成本。此要求虽然遭到州高级法院的否决，但为了支持这项协议的履行，州政府拟投资10亿美元，资助都市水管局进行设施维护和更新，并强化节水措施。这里体现了政府对水资源再分配的支持和投入。
其次，美国在水利设施建设上明确了投资范围，保证了各自权益和管理界限。加州的水利工程在全美国是规模最大的，且供水、发电防洪功能齐全。按照用途，水资源开发和输送的建设成本由29个工程承包商投入；防洪工程由联邦政府投入；旅游和野生动物保护项目由州政府投入。
其三，利用市场机制使水利用效益最大化。例如，都市水管理局于1994年与PALOVERDE灌区签订了一项协议，在PALOVERDE灌区试验休耕，都市水管局支付农户2500万美元，要求农户在8187公顷的土地上休耕，以此交换2.3亿立方米的水量。类似的例子还有，圣地亚哥市向帝王谷农户购买节水，以支持帝王谷灌区采取节水措施。
6、美国西部大型灌区管理机制美国西部共有九大灌区，都是由用水户(包括城乡、工农业用水户)投票选举灌区管委会或董事会。选票权往往按灌水面积和用水量来明确，并规定上限(每户最多不超过150张选票)，管委会在联邦和州法规原则下，制定本灌区有关法规、办法、水费标准、人员任免条例，管委会下设政策立法、人事、财务预算资源管理和用水分配等专门委员会，全灌区的重要管理事项均由管委会和所属专门委员会讨论决定。
常设机构为灌区管理局、局下设管理站、内设工程设计、施工管理、灌溉配水和水资源管理等处室，管理局长由管委会任命，(为职业人员，不一定是用水户)任期四到六年，可以连任。副局长、总工程师和科处室长，由局长提名管委会任命。其余管理人员为雇员，职责明确，奖惩有法，组织精干，都对用水户和管委会负责，不称职者随进可解雇辞退。
各灌区管理局，按用水计划向联邦垦务局的管理分局或供水河道的流域局买水，再按灌区供水办法向用水户供售水，一般是根据水源情况和灌区田地等级和用户需要，进行调水，用水户一般提前1—4天向管水员提出用水计划，管水员按供水情况和用水要求及时供水。
水费收支。整个灌区按年度预算支出计划(预算包括：买水、工程维修、折旧、管理人员工资、偿还工程贷款及利息)确定收费标准，按灌溉用水、城市生活用水、工业用水分类确定当年水价，按量收费，按时缴纳。
干支渠和干支沟以上由管理局统一建造、维修、管理，其以下田间工程由管理局统一规划，用水户出资修建、维护，其工程施工，都是由各类专业工程公司投标承包，工效高，工期短，工程质量比较好。
美国西部这些水管理机制，是在它的政治体制下根据本地区的特点，按市场经济体制逐步建立完善的，市场行为、政府行为截然分明。我们应吸纳其科学合理的部分，按照我国的国情结合当地的实际，通过制度创新、技术创新来改革我们的灌区管理机制，探索并建立自己灌区的水资源分配机制，探讨合理科学的流域分配水使用权，使有限的水资源在当地生活、生产、生态用水中配置合理，逐步实现水资源配置效益的最大化。
(三)水环境、水土保持与防汛
美国虽然水资源丰富，人均资源拥有量大，但对水环境和水土保持十分重视，对各类排水有严格的排放标准，城市污水都通过处理再生后，用以浇灌草坪、树丛及生活水的重复使用。即使排入海洋的水，也有用法律形式明确的排放标准，并有专管部门监测。
地下水注重采补平衡，严禁超采，并以水权属的法规予以明确。南加州虽然干旱，极度缺水、用户也都反对超采地下水，因为法律规定，对抽取地下水的不仅有计量，而且要依法纳税。这样在利益驱动下，用户往往放弃使用本地地下水，而改用费用高但却有更好数量保障的调水。圣地亚哥、洛杉矶等沿海地区为了防止海水入侵，还以贮地面径流雨水和购买渠道调水，并利用废旧矿井定点注入，进行回灌。
美国河流的防汛按其防洪法，上游是由农业部水土保持局负责，下游交工程兵团负责。我们在美期间，考察洛杉矶公共事业局，他们专门领我们参观其防汛工程。其实是梯度水保工程。洛杉矶的降雨量远大于帝王郡。由于周围山陡、坡度大，暴雨形成急流，极易造成水土流失，他们在河流的水源地层层修中小型拦洪坝，河槽两侧推淤澄用梯度格田，贮水淤土后，种植灌木改善植被，涵养水源，减少水土流失。他们的观点是必须在上游水土流失治理好以后，才能在中游修水库，不然容易淤澄，形成死库容，工程投资风险太大。胡佛水坝的的修建也是按这种思路进行修建的。
下游的防洪，根据工程兵团提供的总的指导准则，于68年制定国家洪水保险法，对易遭洪水淹没的地区，宁可疏散而不要防洪，要求各州调整土地利用管理政策，加强洪泛区管理，推行洪水保险，加强洪水预报和警报工作。(全国在重要河流划分82个预报区，设2500个水位流量预报点，国家气象局下设13个河流洪水预报中心)，形成全国性的“非工程防洪措施”。
三、建议
我们正在建立社会主义市场经济体制，美国的一些成功做法和长期良性运行机制，如符合我国的国情和地区的实际，我们应该引进、消化、吸纳、通过这次培训考察我们有几点粗浅的想法作为建议。
1、我国在水管理方面，围绕水多、水少、水脏的三大问题，应首先以比较明细的专门法规的形式，明确哪些属于市场行为，哪些属于政府行为，哪些为公益性事业。
2、对已经得到充分开发、利用的河流，国家应尽早制定使用权原则，在此基础上各流域应以法规的形式重新明确平水年、丰水年及枯水年的水分配比率。以黄河为例，水资源供求矛盾已经十分尖锐，沿河新增灌溉面积应该严格控制。八七年的分配水量长期未开发的，应该适当核减。本着参照历史，注重现实，兼顾公平，按国家的水使用权分配原则，重新核定用水量，利于今后节水。
3、为了实现市场机制下的水资源优化合理配置，建议由政府把握，在某些地区使用水权明确后可试行水银行机制，用利益驱动的原则来提高农户节水的自觉性。对黄河上游，可参照美国南加州做法，国家应和下游效益较好的超用水单位共同出资，帮助上游衬砌渠道，购置节水设施，并以协议的形式，明确上游分阶段实施的工程节水量。
4、“十五”期间国家要注重研究解决几个超大型灌区的节水灌溉问题，并在工程改造实施中，促使其管理机制的转换，形成政府以法管水，管理单位按水使用权经营水，群管组织用好水的良性运作机制。
参加培训单位：农水司及内蒙、陕西、山西、广西省(区)水利厅
