概述灌溉效率与增长潜力的关系保护

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1、概述灌溉效率与增长潜力的关系保护1.提高流域灌溉效率为目标的真实节水　　以流域为尺度提高灌溉效率的节水措施主要在于资源型和效率型节水，即指减少无效蒸腾蒸发量和其他不可回收水量或者降低平均单位粮食产量的净耗水量，即所谓的真实节水。以农田为尺度的节水灌溉措施对于节约和高效利用流域水资源的作用常常要大打折扣。尤其是对于封闭的或接近封闭的流域，节水是相当困难的。因为流域水资源在各用水户之间已达到均衡，各部门之间用水竞争达到了最为剧烈的程度。一个部门用水的增加，会引起其他部门用水的减少。部门水资源分配是一个零和博弈。常常因为非农业部门的边际收益大于农业部门，水资源分配

2、趋向于非农业部门，灌溉用水受到水短缺的严重威胁。一个流域的农业用水的总产出有可能会下降，这会间接影响到一个国家或地区的粮食安全。中国的海河流域部分地区已经接近于这种状态。这时只能采用真实的节水技术。II提出流域灌溉效率的概念，并将这种理念用于PODIUM模型中。　　为了理解流域灌溉效率，可以假设存在一个理论上的流域。在有人类活动以前，流域水资源可以通过流域入海水量进行估计。然后开始修建取水设施用以满足灌溉、饮水、工业发展需要，人类开始影响流域水循环过程。第一工程的取水量为天然水用水量。这些用水量有一部分被直接消耗进入大气，而余下部分排回河道中。　　随着水资源

3、的不断开发利用，流域内所有的水资源消耗量会越来越接近流域的最大可利用水量。但即使是流域水资源开发利用率达到100%，流域天然水也不可能全部被直接消耗，总有一部分水会排入海洋或沼泽地。这是，流域水资源回归利用系数提高，水质问题变得突出。流域水资源开发过程可以用图1来表示，天然水用水量随着水利设施的修建而增加。天然水消耗量也随之增加。天然水过高消耗会带来非常严重的问题。　　图1　水资源开发利用与产量变化示意图　　因此，从流域范围来看，减少水短缺的根本性问题在于提高流域水生产率。对灌溉农业来讲，提高产量不外乎三方面：①开发消耗更多的天然水；②提高已开发利用天然水的

4、有益消耗；②提高单位消耗水的产出。水资源已经达到最大可利用量的流域，增加水资源总产出的惟一办法是提高流域水资源的利用效率。　　2.传统节水措施与真实节水之间的关系　　节水措施包括灌溉节水措施、农艺节水措施和管理节水措施三大类。其作用在于：①减少渠系损水过程、田间灌水过程的深层渗漏和地表流失的损失量（包括减少渠系退水量和田间排水量），提高灌溉输水效率；②减少田间和输水过程的蒸腾蒸发量，减少区域内的净消耗量；③提高灌溉农田水分生产率，以等同的水分消耗量得到更高的农作物产量。第一种节水措施节约下来的水量主要为农田水分循环系统中的可回收量；第二种主要为农田系统中不可

5、回收水量；第三种主要体现在产量上。大多数节水措施同时兼有以上三种作用，但侧重点不同。灌溉工程措施更偏向于第一种作用。农艺节水措施、改善灌溉制度等偏重于第二、第三种。　　节水灌溉工程措施的节水量中有多少居于资源型真实节水量，取决于节水灌溉水量中减少了多少无效蒸腾蒸发量及所减少的可回收水量中有多少能为该地区或下游用水户所利用。因此，对提高灌溉水利用效率，采取节水措施时，必须根据区域特性来选择、采取各种节水技术的组合，达到流域水利用效率的最优。　　3.灌溉效率增长潜力　　影响灌溉效率增长潜力的因素很多，包括流域水资源开发利用状况、经济发展水平、节水技术进步及制度保

6、障体系建设等。因此，虽然目前对灌溉效率增长潜力的预测很多，但是很难有一个精确的、确定的估计值。今后国家能否从流域、灌区和农户多个层面建立有效的节水激励机制是灌溉效率提高幅度大小的根本。节水技术研究和推广，水资源产权界定、初始水权分配、水市场建设及水资源管理制度改革是最重要的影响因素。　　目前中国还没有很好地开展以流域为单元计算灌溉效率增长潜力的研究。在综合已有研究的基础上尝试着估算了全国九大流域片的灌溉效率及增长潜力（计算结果见表1），只为抛砖引玉。在计算2000年流域灌溉效率时，主要根据所计算的流域净灌溉需水总量与同年水利部水资源公报上的灌溉总用水量的比得

7、出。同时参考了IFPRI的估计数。综合考虑未来流域水资源利用状况、国家经济发展水平及水资源管理和政策、节水灌溉技术发展趋势等因素，预计未来20年中国九大流域片北方地区流域灌溉水利用效率增长最多在l0一15个百分点，南方增长率在58个百分点之间，这需要国家加强以流域为单元的节水技术措施的研究。　　表1　流域片灌溉效率增长预测　　4.小结　　4.1中国节水灌溉发展、灌溉效率增长与中国经济发展水平和水资源短缺状况相吻合。未来经济发展、水资源短缺程度及国家政策将影响和决定节水灌溉走向。　　4.2不同的评价尺度会有不同的灌溉效率概念及不同的节水措施和政策。理论上资源型

8、饮水地区应鼓励优先采用资源型节水技术，但节水灌溉外部