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灌溉用水定額之淺見

畜牧家禽網  來源:互聯網 閱讀數:

  履行灌溉用水總量節制和定額管理是水利部黨組依據新時期懇求,提出的建立、健全節水灌溉發展機制的新思路,是水資源合理配置、節儉使用在灌溉用水管理上的具體表現,也是分配灌溉用水使用權的基本依據。為此有關單位正在進行相關調查研究并著手編制指點性文件,一些省率先制訂并宣布了灌溉用水定額,第二批節水增效重點縣建設計劃中也明白提出了貫徹灌溉用水總量節制和定額管理的懇求。灌溉用水定額在節水灌溉發展史上是嶄新的概念,尚未形成廣泛的共鳴,因此從不同視角、不同層面進行逐步深刻的探討是有必要的,基于交流和提高的目標,筆者在本文中談及一些不成熟的認識,以期拋磚引玉。

  1。灌溉用水定額的內涵

  灌溉技巧中本來就有定額的概念,即灌溉定額,且有凈灌溉定額和毛灌溉定額之分。灌溉用水定額和灌溉定額有親密聯系,但又有基本差別。凈灌溉定額是依據農作物需水量、有效降雨量、地下水利用量判別的,是滿足作物對彌補泥土水分懇求的科學依據,顯然它重視的是灌溉的科學性。毛灌溉定額是以凈灌溉定額為基礎,思索輸水喪失和田間灌水喪失后,折算到渠首的畝均灌溉需水量,顯然它還思索了灌溉用水在輸送、分配進程中發生喪失的規律。從以上分析能夠看出,灌溉定額更多的是重視灌溉自身的規律性、科學性,并不針對灌溉的合理性和先進性,經常也不具備廣泛、客觀的可比性。例好像一作物有的品種喜肥喜水,灌溉定額高,有的品種耐干旱,灌溉定額低。灌溉定額的本意只觸及其是否合乎各自作物的需水規律,無意評價哪一個合理、先進。再如針對具體渠道給出的渠系水利用系數,只重視采取的數值是否科學,并不觸及技巧經濟上是否合理,是否先進的問題。起因在于灌溉定額僅僅是一個設計參數,不具備比較標準的屬性和支持系統,如果要進行比較,只能經過不同設計計劃進行技巧經濟分析。灌溉用水定額則是一個具備普遍意義和客觀性的比較標準,這是二者的基本差別。“九五”以來為適應節水灌溉的發展,提出了采取節水灌溉制度的懇求,也規定了對灌溉水利用系數的懇求,在一定程度上起到比較標準的作用,但僅適用于節水灌溉工程建設,不是普遍的標準,也不是一個綜合性指標。

  灌溉用水定額和灌溉定額的另一個差別是,灌溉定額是計劃設計的依據,而灌溉用水定額是農業用水管理的調查指標。在灌溉系統的計劃設計中,為了思索是否滿足作物需水懇求,使用凈灌溉定額,為了進行渠首、泵站設計,需要毛灌溉定額,可見賦予灌溉定額的作用是為了滿足計劃設計的需要。但是凈灌溉定額無法直接測定,毛灌溉定額又無法用于一個一個灌溉單元的用水管理,從農業用水管理功能看灌溉定額的管理并不具備可操作性。灌溉用水定額是在規定調查位置上的單位用水指標,能夠直接測定、能夠客觀調查是對其基本懇求之一。

  綜上所述,灌溉用水定額是衡量灌溉用水科學性、合理性、先進性,且具備可比性的原則,是農業用水管理的微觀指標。灌溉用水的科學性表現為水的輸送、分配合乎渠道特點,彌補泥土水分合乎作物需水懇求,強調灌溉用水要合乎客觀規律;合理性表現為技巧、經濟的可行性,強調灌溉用水要合乎現有的技巧程度、經濟條件,要立足工程現狀;先進性表現為技巧和管理的前瞻性,強調灌溉水的高效利用;可比性表現為灌溉用水定額是一個具備普遍意義、客觀的比較標準。顯然灌溉用水的科學性、合理性、先進性、可比性既是一個統一的整體,又是互相影響、互相制約的不同側面。有時強調科學性,但又有悖合理性;有時強調合理性,但又有悖先進性;有時強調先進性,但又有悖可比性。因此,灌溉用水定額應該在灌溉用水的科學性、合理性、先進性、可比性中追求一個平衡點,成為客觀評價灌溉用水的原則。

  2。灌溉用水定額的影響因素

  灌溉用水量的影響因素很多,如果不加辨別,針對每一種情況判別灌溉用水定額,盡管能夠做到很科學、很合理,但不具備可比性,因此失去意義。筆者提議把灌溉用水量的影響因素辨別為基本因素、硬影響因素以及軟影響因素。基本因素是固有的影響因素,基本上沒有選擇或改變的余地。例如作物品種,在制訂灌溉用水定額時不能因灌溉用水量的差別把小麥改換為玉米,因此作物品種是一個基本因素,應該針對每一種作物(但不是針對每一個品種)制訂灌溉用水定額。地區也是一個基本因素,因為各地的降水條件不同、水資源基本條件也不同,而且無法改變。硬影響因素和軟影響因素通常是能夠選擇、能夠改變的影響因素,它們的差別并不在于影響程度的大小。改變硬影響因素需要較大的投入,改變軟影響因素通常不需要投入,或雖需一定投入但用水戶能夠自行解決。例如灌溉方法在很大程度上影響灌溉用水量,但如果為各種灌溉方法分別制訂灌溉用水定額,實際上和增進節水的目標相悖。另一方面,發展節水灌溉需要投入,不可能一蹴而就,因此也不能忽視各種灌溉方法的存在,故把灌溉方法列為硬性影響因素,經過調節系數恰當思索其影響。管理程度同樣影響灌溉用水量,但改良管理的投入不大,而且管理程度上也不應該有大的差別,故列入軟影響因素,即在統一的管理程度上思索其影響。

  (1)基本因素

  作物品種

  農產品是農業活動的產物,為了得到某種農產品人們進行某種特定的農業活動。農產品的這種客觀地位以及不同作物有不同作物需水量,決定了作物品種是制訂灌溉用水定額的基本因素。盡管因為某種起因能夠廢棄種植某種作物而改種其余作物,但只需對這種作物的需求存在,就應該為它制訂灌溉用水定額。思索到作物品種多,提議首先選擇播種面積大的作物制訂灌溉用水定額,其余作物能夠參照履行。

  地區

  地區是制訂灌溉用水定額的另一個基本因素,但地區的情況較為龐雜。通常而言,省的領域太大,制訂的灌溉用水定額難以具備普遍性;用水農戶的生產范圍又太小,為不同用水農戶制訂不同的灌溉用水定額是不現實的;筆者以為縣的領域較為適宜,盡管縣域內降水量、水資源基本條件仍有差別,但編制工作和監視工作能夠依托水利局,較為理想。縣域內天然條件等差別過大時,也能夠進一步細化地區因素。

  (2)硬影響因素

  水資源條件

  水資源基本條件具備不可選擇的特點,但水資源利用條件又具備能夠改良的一面,例如經過發展節水灌溉在一定程度上提高水資源承載能力等。節水需要一定的投入,也有一定的經濟效益,不同地區、不同條件下的投入和效益是不同的。水資源緊缺但經濟條件較好地區能夠采取較低的灌溉用水定額,以利于現狀農業用水恰當轉移到用水效益高的行業和部門;相反,水資源豐盛但經濟條件差的地區能夠在一定時期內采取較高的灌溉用水定額,逐步提高水資源利用效率和利用效益,以減輕當前發展農業的經濟壓力。

  現狀灌溉方法

  各種灌溉方法的灌溉水利用率是不同的,目前全國仍以灌溉水利用率低的土渠輸水灌溉方法為主,在近期內全體改革為管道輸水灌溉或噴灌、微灌既不可能,也不必要。但是在水資源缺少地區又要就地取材地發展節水灌溉,故在制訂灌溉用水定額時應以現狀灌溉方法作為硬影響因素予以思索,同時又要視需要和可能,適度超前,制訂有利于指點節水灌溉健康發展的用水定額。

  灌區范圍和水源類型

  盡管灌區范圍無法恣意選擇,具備基本因素的屬性,但如果合理判別灌溉用水定額的調查位置,灌區范圍的影響能夠下降和節制。井灌、渠灌也因調查位置到田間距離不同,在一定程度上影響灌溉用水量,但差別不應太大。綜合以上分析,灌區范圍和水源類型的影照應列入硬影響因素,以調整系數的方法予以恰當思索。

  附加用水

  灌溉用水除在一定程度上滿足作物需水外,有時還應思索附加用水需求,例如耕地鹽堿化或有鹽堿化威脅時,需要按期增長灌溉水量淋洗鹽分。故附加用水也作為硬影響因素予以思索。

  (3)軟影響因素

  灌區運行管理、農藝辦法、作物品種、田間水土管理、傳統灌溉習慣等也在一定程度上影響灌溉用水量,但是打消、節制這些影響通常不需要大的投入,同時也屬于生產、管理的正常工作,故制訂灌溉用水定額時懇求把這些影響節制在統一且相對合理的領域內,不再獨自思索其影響。

  3。有關灌溉用水定額幾個概念的界定

  (1)灌溉用水定額是凈定額還是毛定額

  如前所述,灌溉用水定額本質上是毛定額,它不是農業生產某一環節的用水標準,而是包括各個環節的用水標準。實際上制訂生活用水定額時并不辨別使用的是普通用具還是節水用具,也不辨別經過水表的水是否反復使用;工業用水定額更明白指生產單位產品從水源地取的新水量。可見用水定額容納了用水的主要進程(即生產流程),制訂灌溉用水定額應該遵守同樣的原則。

  (2)灌溉用水定額是綜合定額還是單項定額

  議論灌溉用水定額是綜合定額還是單項定額,應與實現農業用水總量節制的最終目標聯結思索,制訂用水定額僅僅是供給一個科學依據。實現灌溉用水總量節制,除灌溉用水定額外,還取決于作物種植結構和灌溉范圍。如果采取綜合灌溉用水定額的概念,實際上在灌溉用水定額中包括了種植結構的影響,評價灌溉用水總量較為便捷。但是,種植結構隨著市場變革會不斷調整,存在很大的不判別性,因此灌溉用水綜合定額實難判別;另一方面,種植結構和灌溉范圍互相影響,相關性很強,宜放在同一個檔次上思索。因此提議灌溉用水定額不采取綜合定額的情勢,還是以單項定額的情勢編制為宜。

  (3)灌溉用水定額是動態指標還是靜態指標

  在灌溉系統實際運行中,豐水年的灌溉定額小(通常減少灌溉次數),枯水年的灌溉定額大(通常增長灌溉次數),即實際灌溉定額隨水文年的不同而變革。編制灌溉用水定額面臨的問題則更為龐雜,從灌溉需水的角度思索,豐水年的灌溉用水定額能夠減小,枯水年的灌溉用水定額應該加大;但從可供水量的角度思索,豐水年灌溉用水定額能夠上浮,枯水年灌溉用水定額只能下浮。互相抵觸的影響,使得灌溉用水定額作為動態指標相當艱巨。另一方面,灌溉用水定額的作用一是為科學分配水資源供給依據,二是在灌溉用水總量節制下合理判別種植結構和灌溉范圍,它的實時性并不突出,因此原則上能夠作為靜態指標。靜態指標的缺陷能夠經過按期(3—5年)訂正灌溉用水定額(更直接起因是灌溉技巧、農業技巧的提高)或遵守水文年恰當浮動等辦法填補。因此,筆者以為灌溉用水定額原則上是一個多年均勻意義上的靜態指標。

  (4)灌溉用水定額是否因灌溉設計保證率而異

  灌溉設計保證率是灌溉系統計劃設計的重要指標,灌溉設計保證率高,則設計灌溉定額大;灌溉設計保證率低,則設計灌溉定額小。如果把灌溉用水定額看成是衡量設計灌溉定額的標準,那么灌溉用水定額也應按灌溉設計保證率提出不同的數值。灌溉設計保證率又是盤算可供水量的依據,灌溉設計保證率高,可供水量小;灌溉設計保證率低,可供水量大,又影響灌溉用水總量節制指標。由此可見,思索灌溉設計保證率對灌溉用水定額和灌溉用水總量指標的影響,不僅使問題愈加龐雜,而且也使定額、指標的匯總、平衡失去了統一的基準。如果從科學分配水資源的目標出發,灌溉用水定額能夠定位在“多年均勻”的概念上,沒有必要與灌溉設計保證率聯系起來。但設計灌溉范圍和依據灌溉用水總量指標、灌溉用水定額判別的灌溉范圍可能有較大出入,這個問題的解決只能留待計劃設計方法的改良和提高。

  (5)調查灌溉用水定額的位置是渠首還是田間

  灌溉用水定額本質上是毛定額,是包括作物種植各個環節的用水標準,但是從便于調查的懇求思索,調查位置又不宜統一定為渠首。依據目前灌溉管理的實際情況,提議井灌區以井為單位,灌溉用水定額核算到井口;渠灌區以斗渠為單位,灌溉用水定額核算到斗口。

  4。關于編制灌溉用水定額方法的提議

  制訂生活用水定額、工業用水定額都高度重視實際用水進程的調查,其起因并非這些領域的實驗材料不充分,理論分析方法不齊備,而是基于用水定額是一個調查指標,只有合乎當地的實際條件,能力順利履行。同樣起因,制訂灌溉用水定額也應該把灌溉用水普查和典范抽樣調查作為主要手段,并以當地現狀調查材料作為分析和判別灌溉用水定額的基點。1980年以來全國食糧、蔬菜、水果總產量大幅度增長,但農田灌溉用水總量并沒有增長。這個事實不但證實了節水灌溉技巧的提高和普及,而且說明隨著農業技巧的提高,作物需水量和水分生產函數發生了很大變革,因此基于過去的灌溉實驗材料分析盤算灌溉用水定額,不免有很大的局限性。另一方面,隨著水資源的日益缺少,不少地區的實際凈灌溉水量已經顯然低于傳統的作物需水量,而且因為抗逆品種的推廣,提高了降水實際利用率,因為覆蓋技巧的推廣以及不少地區減少灌水次數,下降了棵間蒸發等等,這些因素目前尚難以用普遍適用的定量關系刻畫。再者,全國合乎《節水灌溉技巧規范》懇求的節水灌溉面積已達2。5億畝,占有效灌溉面積31%,這個比例在北方缺水省市更高些。其中不乏辦法配套、管理科學、節水增產效益顯然的工程,它們供給的灌溉用水實踐合乎科學、合理、先進的懇求,不但應該學,而且學得了,具備可比性。總之,盡管灌溉用水有長期的實驗材料,有《節水灌溉技巧規范》等作為盤算依據,但仍應高度重視現狀用水情況調查,并把它作為制訂灌溉用水定額的出發點,否則不免脫離實際。

  5。灌溉用水總量和用水定額的關系

  灌溉用水總量節制的目標是實現水資源的優化配置、高效利用和有效管理。遵守這個思路,一個縣首先應判別可分配水量節制指標,這個指標主要依據流域水資源承載能力以及分配水資源的原則。各縣依據這個指標,綜合思索當地各種優勢,合理調整經濟結構,優化配置資源,遵守經濟社會與人口、資源、環境和諧發展的懇求,合理判別生活、工業、農業用水指標。農業用水指標包括灌溉用水和其余農業生產用水,還應逐步細化到農業用水管理單元(例如鄉、鎮),作為調查、管理現有農業用水和審批新增農業用水的主要依據。在灌溉用水定額遵守作物判別后,影響灌溉用水總量的主要因素是作物種植結構和灌溉范圍。應該看到,農業結構調整的內在動力是追求比較效益的提高。種植結構調整的這種價值取向合乎“經濟體制由盤算經濟向市場經濟,經濟增長方法由粗放型向集約型改變”的基本懇求,因此也應該是灌溉用水優化配置的基本原則。但是種植結構調整必須充分思索水資源的承載能力,也就是說,必須在灌溉用水總量受到制約的前提下,追求比較效益的提高。即比較效益的*化是目標,灌溉用水總量是束縛條件,種植結構、灌溉范圍、灌水技巧等是決策變量,是一個有束縛的優化問題。在灌溉用水總量節制指標不能滿足一定種植結構下的灌溉范圍時,不應容易地歸納為調減高耗水作物種植面積,而應該進行具體的分析。通常而言,如果作物的經濟價值相差不大,而灌溉用水定額相差顯然時,應該首先思索調減高耗水作物種植面積;如果作物的經濟價值相差較大,而灌溉用水定額相差不大時,應該首先思索減小低經濟價值作物灌溉面積。

  總之,把灌溉用水管理目標分解為宏觀層面的灌溉用水總量節制目標和微觀層面的灌溉用水定額,既是科學的,也是能夠操作的。應該說,這些新思路、新概念不僅是對傳統灌溉用水管理的革新,也是對原有灌排技巧系統的挑戰,如何吐故納新,增進節水灌溉事業更健康發展,是當前面臨的新責任。

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