灌溉用水需求分析与节水灌溉发展研究

段立峰

摘要：在现今农业不断发展的过程中，做好灌溉用水定额管理以及总量控制成为了非常重要的一项工作。在本文中，将就灌溉用水需求分析与节水灌溉发展进行一定的研究。

Abstract： In the process of the continuous development of agriculture， it is very important to do well the irrigation water quota management and the total quantity control. In this paper， the analysis of irrigation water demand and the development of water-saving irrigation will be studied.

关键词：灌溉用水；需求分析；节水灌溉发展

Key words： irrigation water；demand analysis；development of water-saving irrigation

中图分类号：S275 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）12-0073-02

0 引言

水资源短缺已经成为了现阶段对我国粮食稳定发展产生制约的重要瓶颈，在农业生产当中，干旱灾害成为了农业生产当中的主要威胁。在该种情况下，积极做好节水灌溉工作的发展成为了实现我国农业可持续发展的重要内容。对此，即需要能够做好灌溉需求以及发展情况的研究，为未来我国农业节水灌溉工作的开展打下良好的基础。

1 需求分析因素

对于灌溉用水来说，其具有着较多的而影响因素，且不同尺度水平当中，在灌溉用水影响因素方面也存在着差异。在实际需求分析当中，需要做好以下因素的考虑：

1.1 单位面积灌溉用水量

即区域灌溉用水量除以区域灌溉面积的值，在区域水平上，其可以说是多种不同因素的综合反映。比如珠闽江同内陆区的灌溉项目，二者单位灌溉面积用水量基本上都维持在11000～13000m3/hm2之间，但二者所反映的事实却存在一些差异。内陆区方面，该种情况出现的原因可能因降雨量稀少、具有较大的蒸发量，且在整个作物生育期当中都需要灌溉。珠闽江方面，则可以是该区域具有较多数量的高耗水作物，具有较好的水源条件，且在整个灌溉工作当中主要为充分灌溉为主。从国家角度来说，我国近年来已经大力开展农田水利基本工程建设，并将节水灌溉作为一项重点工作开展，从整体角度来看，单位面积灌溉用水量则具有了下降的趋势。

1.2 单位灌溉面积粮食产量

在作物品种改良、科学技术进步发展、灌溉排水基础设施不断建设、田间灌溉效率提升以及耕作栽培技术不断改善的过程当中，在近20年来，我国单位灌溉面积粮食产量整体呈现出增加趋势。

1.3 单方灌溉水效率

单方灌溉水效率即用水效率，即沟渠和田间的用水效率，其影响因素包括种植结构、复种指数以及气象变化等因素。从目前的发展形势来看，单次灌水对产量的影响作用尚无定论，且在地区间该值不存在可比性，即当某一地区具有少雨、干旱情况时，则将具有较低的作物类型产量，此时具有较小的单方灌溉水效率值。而在推行补充灌溉模式的另一区域，主要作物的产量都比较高，该值则将处于较高的水平，且能够以较为清晰的方式对我国某一地区当中在灌溉效率方面的变化趋势进行清晰的反映。

1.4 有效灌溉面积

粮食安全与我国国民的生命健康和生存息息相关，应该将其作为一种严肃的政治问题来对待。我国虽然地大物博，但人口密度较大，可利用的水土資源是有限的，但是目前许多地区水土资源分布并不均匀，导致资源匮乏的地区长期存在争水争地的情况。水利是农业的基础资源，它关系到农业发展的重要命脉，要确保粮食安全，就必须重视农业灌溉问题，保证灌溉用水充足。在这种情况下，应该适当扩大有效灌溉面积，以此提高灌溉用水量。

1.5 作物种植结构

一般来说，不同种类的、不同种植结构的作物，需水量都是有差异的，应该根据每一种作物的需水量合理调配灌溉用水。比如某区域内大面积栽种了耗水量大的水稻作物，则该区域的灌溉用水量相对其它地区来说就多一些。而在水资源紧缺的北方地区，在对种植结构进行改变的情况下，通过对高耗水作物种植面积的压缩，也能够起到对灌溉用水量进行减少的作用。

1.6 灌溉效率

通过对不同形式节水灌溉工程的建设以及各类高效节水农艺措施的应用，即能够有效实现灌溉用水效率的提升。就目前来说，很难以一种精确的方式估算灌溉用水效率，对此，即需要通过不同节水灌溉方式面积的应用以简洁的方式对灌溉用水效率的提升进行反映。

1.7 水市场

在市场经济时代，打造一个高效运作的水市场也是合理调配灌溉水量的有效方法。水市场的发展情况通过水价的变化趋势可略窥一二。如果一段时间内水价较低，灌溉用水效率势必也不高，必须根据水市场的动态变化适当增加灌溉用水。而通过对水价的提升，则将对灌溉用水需求形成一定的抑制作用。

2 节水灌溉发展方向

利用各方面资源或技术进一步提高水的利用效率，这是目前有效节约灌溉用水的主要措施。提高水的利用效率，需要将农业技术与节水管理措施有机整合来优化水资源配置，以此达到节水的目的。在当前节水灌溉工作中，即需要能够在加强相关科技研究的基础上将获得的科研成果更好地应用在治水服务当中，在实践当中获取效益的基础上实现治水科技含量的提升。在未来节水工作当中，需要重点从以下几个方向发展：

2.1 加强技术研究

在国民科技发展水平不断实现跨越式发展的当今时代，节水灌溉技术也在不断地推陈出新，调亏节水增产机理、非充分灌溉以及不同灌溉方式下的非充分灌溉技术都得到了广泛应用。通过对非充分灌溉制度的研究与应用，才能够对真正的节水高效目标进行实现，对此，在未来灌溉工作开展当中，即需要能够从之前的充分灌溉向着非充分的方向发展，对非充分灌溉下主要作物需水规律、不同灌溉方式下实施技术以及作物水分亏缺响应机制等进行研究解决。同时，在现今全球范围内高能耗且能源紧缺的状况下，喷灌能耗已成为节水灌溉技术更新和发展过程中不可忽视的一个概念。基于当前全球大部分地区的节水灌溉技术经验，喷灌则会向着节能以及低压的方向发展，如对高效喷头、节能管件以及节能泵进行使用等。在设施农业当中，滴灌不仅是其中的配套技术，且需要能够实现同设施农业间的紧密结合，如通过该系统对气、水、热进行调节，以此保证作物在生长环境方面能够满足需求。

2.2 设备更新换代

为了使新农业科技革命顺利开展下去，必须对新工艺、新技术和新材料加强研究，努力实现节水灌溉目标，利用技术创新减少生产初期对水土资源的投入，同时提高农副产品的性能、质量和附加值，比如推出复合土工合成材料、微灌机具配套设备、新型高效排灌机具以及新型成井材料等。如今，生产力水平大幅度提高，具有更好技术性能、优质售后服务以及更高科技含量的产品、设备必将在节水灌溉领域发挥主导作用，如成井材料系列化设备、太阳能微灌系统以及大口径输配水管道控制设备等。

2.3 灌区续建配套

目前，我国有很多地区仍沿用传统的粗放式灌溉技术，灌溉水利用率低，水资源浪费现象十分严重，具有着较为可观的节水潜力。在未来发展当中，我国80%以上井灌区需要做好低压管道输水灌溉以及喷灌方式，60%以上渠道灌区骨干实现防渗目标，水道全部采用湿、浅灌溉方法，改造旱田以提高灌溉水利用率。具体方向方面，农业水利建设方向需要对战略性转移目标进行实现，在从新建灌区以及开源工程为主的基础上将节水灌溉高效农业作为主要灌溉目标。

2.4 科学地编制灌溉用水定额

用水定额能够反映某地区的实际灌溉用水量和水资源管理情况，是具有科学依据和参考价值的数据信息，因此在编制用水定额时（包括生活用水定额和工业用水定额）必须实地考察实际用水过程，通过普查与典型地区抽样调查相结合的方法掌握目标区域的灌溉用水量，再结合所调查区域的自然环境条件、作物的种植结构等因素确定灌溉用水定额的基点，据此进行水量管理。

自1980年以后，全国粮食果蔬的总产量年年创新高，但是农作物灌溉用水总量并没有非常明显的变化。这说明节水灌溉技术在该地区起到了应有的作用，除此以外，这也得益于该地区不断取得进步的农业技术。农业技术的发展使得作物需水量和水分生产函数变化很明显，如果当前仍使用以往的灌溉试验资料来编制灌溉用水定额，必然不符合当前的发展形势。此外，在当前水资源紧缺的现状之下，有的地区实际净灌溉水量比传统灌溉模式下作物需水量有所减少，加之抗逆品种在农业产业中大范围推广应用，使得自然降水的利用率大幅度提高，而且由于覆盖技术的推广以及水资源紧缺的地区严格控制了灌水次数等等，目前我们无法对普遍适用的定量关系进行一个比较准确的描述。再者，全国符合《节水灌溉技术规范》要求的节水灌溉面积已达2.5亿亩，占有效灌溉面积31%，这个比例在北方缺水省市更高些。其中不乏措施配套、管理科学、节水增产效益显著的工程，它们提供的灌溉用水实践符合科学、合理、先进的要求，不但应该学，而且学得了，具有可比性。总之，尽管灌溉用水有长期的试验资料，有《节水灌溉技术规范》等作为计算依据，但仍应高度重视现状用水情况调查，并把它作为制订灌溉用水定额的出发点，否则难免脱离实际。

2.5 灌溉设计优先考虑种植作物的经济价值

经济体制方面“由粗放型向集约型转变”的基本要求同样适用于灌溉用水的控制及优化配置方面。一般来说，在调整种植结构之前首要考虑的因素应该是灌溉时水资源的配置能力。也就是说，应该充分利用水资源提高灌溉效率，用最少的投入实现种植效益的最大化。比如，当灌溉用水总量无法满足所设定的灌溉规模时，不应该只通过减少耗水量最高的作物的种植面积来解决问题，而是应该结合现状和效益最大化的根本目标进行综合分析，在作物的经济价值差距很大、灌溉用水定额差距反而不明显的情况下，则应该缩减低经济价值作物的灌溉面积。

3 结束语

在上文中，我们在对灌溉用水需求进行分析的基础上对我国未来节水灌溉发展方向进行了一定的研究。把灌溉用水管理目标分解为宏观层面的灌溉用水总量控制目标和微观层面的灌溉用水定额，无疑是一种可操作性较强的定额编制方案。而这些新的理念不仅是对传统灌溉用水理念的创新，同时也是原有灌排技术的一个挑战，如何在原灌溉用水技术研究上吐故纳新，使节水灌溉事业可持续发展下去，是当前必须考虑的一项课题。在我国农业生产当中，节水灌溉不仅是保证农业生产的基础，同时也是实现资源节约的重要举措，对此，即需要能够在未来工作当中加强研究，以科学方式的应用不断提升我国节水灌溉水平。

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