田间灌溉用水探究
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摘要:灌溉用水定额是实施灌溉“总量控制、定额管理”及水资源优化配置的基础,是科学确定农业种植结构和发展规模的依据。为促进节水灌溉事业的发展,进一步科学确定灌溉用水定额,本文首先简要地论述了灌溉用水定额的含义,而后提出灌溉用水的影响因素,最后还提出一些关于编制灌溉用水定额的建议。
关键词:灌溉用水;定额之浅见
一、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。灌溉用水定额和灌溉定额有密切联系,但又有根本区别。净灌溉定额是依据农作物需水量、有效降雨量、地下水利用量确定的,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。从以上分析可以看出,灌溉定额更多的是注重灌溉本身的规律性、科学性,并不针对灌溉的合理性和先进性,往往也不具有广泛、客观的可比性。
灌溉用水定额和灌溉定额的另一个区别是,灌溉定额是规划设计的依据,而灌溉用水定额是农业用水管理的考核指标。在灌溉系统的规划设计中,为了考虑是否满足作物需水要求,使用净灌溉定额,为了进行渠首、泵站设计,需要毛灌溉定额,可见赋予灌溉定额的作用是为了满足规划设计的需要。但是净灌溉定额无法直接测定,毛灌溉定额又无法用于一个一个灌溉单元的用水管理,从农业用水管理功能看灌溉定额的管理并不具有可操作性。灌溉用水定额是在规定考核位置上的单位用水指标,可以直接测定、可以客观考核是对其基本要求之一。
二、灌溉用水定额的影响因素
灌溉用水量的影响因素很多,如果不加区分,针对每一种情况确定灌溉用水定额,尽管可以做到很科学、很合理,但不具备可比性,因而失去意义。灌溉用水量的影响因素区分为基本因素、硬影响因素以及软影响因素。
1、基本因素
作物种类农产品是农业活动的产物,为了得到某种农产品人们进行某种特定的农业活动。农产品的这种客观地位以及不同作物有不同作物需水量,决定了作物种类是制定灌溉用水定额的基本因素。尽管因为某种原因可以放弃种植某种作物而改种其他作物,但只要对这种作物的需求存在,就应该为它制订灌溉用水定额。考虑到作物种类多,建议首先选择播种面积大的作物制订灌溉用水定额,其他作物可以参照执行。
地域是制定灌溉用水定额的另一个基本因素,但地域的情况较为复杂。一般而言,省的范围太大,制订的灌溉用水定额难以具有普遍性;用水农户的生产规模又太小,为不同用水农户制订不同的灌溉用水定额是不现实的;笔者认为县的范围较为合适,尽管县域内降水量、水资源基本条件仍有差异,但编制工作和监督工作可以依托水利局,较为理想。县域内自然条件等差异过大时,也可以进一步细化地域因素。
2、硬影响因素水资源条件
水资源基本条件具有不可选择的特点,但水资源利用条件又具有可以改善的一面,例如通过发展节水灌溉在一定程度上提高水资源承载能力等。节水需要一定的投入,也有一定的经济效益,不同地区、不同条件下的投入和效益是不同的。水资源紧缺但经济条件较好地区可以采用较低的灌溉用水定额,以利于现状农业用水适当转移到用水效益高的行业和部门;相反,水资源丰富但经济条件差的地区可以在一定时期内采用较高的灌溉用水定额,逐步提高水资源利用效率和利用效益,以减轻当前发展农业的经济压力。
3、软影响因素
灌区运行管理、农艺措施、作物品种、田间水土管理、传统灌溉习惯等也在一定程度上影响灌溉用水量,但是消除、控制这些影响一般不需要大的投入,同时也属于生产、管理的正常工作,故制订灌溉用水定额时要求把这些影响控制在统一且相对合理的范围内,不再单独考虑其影响。
三、关于编制灌溉用水定额方法的建议
制订生活用水定额、工业用水定额都高度重视实际用水过程的调查,其原因并非这些领域的试验资料不充分,理论分析方法不完备,而是基于用水定额是一个考核指标,只有符合当地的实际条件,才能顺利执行。同样原因,制订灌溉用水定额也应该把灌溉用水普查和典型抽样调查作为主要手段,并以当地现状调查资料作为分析和确定灌溉用水定额的基点。1980年以来全国粮食、蔬菜、水果总产量大幅度增加,但农田灌溉用水总量并没有增加。这个事实不但证实了节水灌溉技术的进步和普及,而且说明随着农业技术的进步,作物需水量和水分生产函数发生了很大变化,因此基于过去的灌溉试验资料分析计算灌溉用水定额,难免有很大的局限性。另一方面,随着水资源的日益短缺,不少地区的实际净灌溉水量已经明显低于传统的作物需水量,而且由于抗逆品种的推广,提高了降水实际利用率,由于覆盖技术的推广以及不少地区减少灌水次数,降低了棵间蒸发等等,这些因素目前尚难以用普遍适用的定量关系描述。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。
四、灌溉用水总量和用水定额的关系
灌溉用水总量控制的目的是实现水资源的优化配置、高效利用和有效管理。按照这个思路,首先应确定可分配水量控制指标,这个指标主要依据流域水资源承载能力以及分配水资源的原则。各县依据这个指标,综合考虑当地各种优势,合理调整经济结构,优化配置资源,按照经济社会与人口、资源、环境协调发展的要求,合理确定生活、工业、农业用水指标。农业用水指标包括灌溉用水和其他农业生产用水,还应逐步细化到农业用水管理单元(例如乡、镇),作为考核、管理现有农业用水和审批新增农业用水的主要依据。在灌溉用水定额按照作物确定后,影响灌溉用水总量的主要因素是作物种植结构和灌溉规模。应该看到,农业结构调整的内在动力是追求比较效益的提高。种植结构调整的这种价值取向符合。
“经济体制由计划经济向市场经济,经济增加方式由粗放型向集约型转变”的根本要求,因此也应该是灌溉用水优化配置的根本原则。但是种植结构调整必须充分考虑水资源的承载能力,也就是说,必须在灌溉用水总量受到限制的前提下,追求比较效益的提高。即比较效益的最大化是目标,灌溉用水总量是约束条件,种植结构、灌溉规模、灌水技术等是决策变量,是一个有约束的优化问题。在灌溉用水总量控制指标不能满足一定种植结构下的灌溉规模时,不应简单地归结为调减高耗水作物种植面积,而应该进行具体的分析。一般而言,如果作物的经济价值相差不大,而灌溉用水定额相差明显时,应该首先考虑调减高耗水作物种植面积;如果作物的经济价值相差较大,而灌溉用水定额相差不大时,应该首先考虑减小低经济价值作物灌溉面积。
总之,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,既是科学的,也是可以操作的。应该说,这些新思路、新概念不仅是对传统灌溉用水管理的变革,也是对原有灌排技术体系的挑战,如何吐故纳新,促进节水灌溉事业更健康发展,是当前面临的新任务。
