研究田間灌溉用水定額問題
摘要:灌溉用水定額是實施灌溉“總量控制、定額管理”及水資源優化配置的基礎,是科學確定農業種植結構和發展規模的依據。為促進節水灌溉事業的發展,進一步科學確定灌溉用水定額,本文首先簡要地論述了灌溉用水定額的含義,而后提出灌溉用水的影響因素,最后還提出一些關于編制灌溉用水定額的建議。
關鍵詞:灌溉用水;定額之淺見
一、灌溉用水定額的內涵
灌溉技術中原本就有定額的概念,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密切聯系,但又有根本區別。凈灌溉定額是依據農作物需水量、有效降雨量、地下水利用量確定的,是滿足作物對補充土壤水分要求的科學依據,顯然它注重的是灌溉的科學性。
毛灌溉定額是以凈灌溉定額為基礎,考慮輸水損失和田間灌水損失后,折算到渠首的畝均灌溉需水量,顯然它還考慮了灌溉用水在輸送、分配過程中發生損失的規律。從以上分析可以看出,灌溉定額更多的是注重灌溉本身的規律性、科學性,并不針對灌溉的合理性和先進性,往往也不具有廣泛、客觀的可比性。
灌溉用水定額和灌溉定額的另一個區別是,灌溉定額是規劃設計的依據,而灌溉用水定額是農業用水管理的考核指標。在灌溉系統的規劃設計中,為了考慮是否滿足作物需水要求,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規劃設計的需要。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有可操作性。灌溉用水定額是在規定考核位置上的單位用水指標, 可以直接測定、可以客觀考核是對其基本要求之一。
二、灌溉用水定額的影響因素
灌溉用水量的影響因素很多,如果不加區分,針對每一種情況確定灌溉用水定額,盡管可以做到很科學、很合理,但不具備可比性,因而失去意義。灌溉用水量的影響因素區分為基本因素、硬影響因素以及軟影響因素。
1、基本因素
作物種類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,決定了作物種類是制定灌溉用水定額的基本因素。盡管因為某種原因可以放棄種植某種作物而改種其他作物,但只要對這種作物的需求存在,就應該為它制訂灌溉用水定額。考慮到作物種類多,建議首先選擇播種面積大的作物制訂灌溉用水定額,其他作物可以參照執行。
地域是制定灌溉用水定額的另一個基本因素,但地域的情況較為復雜。一般而言,省的范圍太大,制訂的灌溉用水定額難以具有普遍性;用水農戶的生產規模又太小,為不同用水農戶制訂不同的灌溉用水定額是不現實的;筆者認為縣的范圍較為合適,盡管縣域內降水量、水資源基本條件仍有差異,但編制工作和監督工作可以依托水利局,較為理想。縣域內自然條件等差異過大時,也可以進一步細化地域因素。
2、硬影響因素水資源條件
水資源基本條件具有不可選擇的特點,但水資源利用條件又具有可以改善的一面,例如通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可以采用較低的灌溉用水定額,以利于現狀農業用水適當轉移到用水效益高的行業和部門;相反,水資源豐富但經濟條件差的地區可以在一定時期內采用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。
3、軟影響因素
灌區運行管理、農藝措施、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,但是消除、控制這些影響一般不需要大的投入,同時也屬于生產、管理的正常工作,故制訂灌溉用水定額時要求把這些影響控制在統一且相對合理的范圍內,不再單獨考慮其影響。
三、關于編制灌溉用水定額方法的建議
制訂生活用水定額、工業用水定額都高度重視實際用水過程的調查,其原因并非這些領域的試驗資料不充分,理論分析方法不完備,而是基于用水定額是一個考核指標,只有符合當地的實際條件,才能順利執行。同樣原因,制訂灌溉用水定額也應該把灌溉用水普查和典型抽樣調查作為主要手段,并以當地現狀調查資料作為分析和確定灌溉用水定額的基點。1980年以來全國糧食、蔬菜、水果總產量大幅度增加,但農田灌溉用水總量并沒有增加。這個事實不但證實了節水灌溉技術的進步和普及,而且說明隨著農業技術的進步,作物需水量和水分生產函數發生了很大變化,因此基于過去的灌溉試驗資料分析計算灌溉用水定額,難免有很大的局限性。另一方面,隨著水資源的日益短缺,不少地區的實際凈灌溉水量已經明顯低于傳統的作物需水量,而且由于抗逆品種的推廣,提高了降水實際利用率,由于覆蓋技術的推廣以及不少地區減少灌水次數,降低了棵間蒸發等等,這些因素目前尚難以用普遍適用的定量關系描述。再者,全國符合《節水灌溉技術規范》要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。其中不乏措施配套、管理科學、節水增產效益顯著的工程,它們提供的灌溉用水實踐符合科學、合理、先進的要求,不但應該學,而且學得了,具有可比性。總之,盡管灌溉用水有長期的試驗資料,有《節水灌溉技術規范》等作為計算依據,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,否則難免脫離實際。
四、灌溉用水總量和用水定額的關系
灌溉用水總量控制的目的是實現水資源的優化配置、高效利用和有效管理。按照這個思路,首先應確定可分配水量控制指標,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,綜合考慮當地各種優勢,合理調整經濟結構,優化配置資源,按照經濟社會與人口、資源、環境協調發展的要求,合理確定生活、工業、農業用水指標。農業用水指標包括灌溉用水和其他農業生產用水,還應逐步細化到農業用水管理單元(例如鄉、鎮),作為考核、管理現有農業用水和審批新增農業用水的主要依據。在灌溉用水定額按照作物確定后,影響灌溉用水總量的主要因素是作物種植結構和灌溉規模。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符合。
“經濟體制由計劃經濟向市場經濟,經濟增加方式由粗放型向集約型轉變”的根本要求,因此也應該是灌溉用水優化配置的根本原則。但是種植結構調整必須充分考慮水資源的承載能力,也就是說,必須在灌溉用水總量受到限制的前提下,追求比較效益的提高。即比較效益的最大化是目標,灌溉用水總量是約束條件,種植結構、灌溉規模、灌水技術等是決策變量,是一個有約束的優化問題。在灌溉用水總量控制指標不能滿足一定種植結構下的灌溉規模時,不應簡單地歸結為調減高耗水作物種植面積,而應該進行具體的分析。一般而言,如果作物的經濟價值相差不大,而灌溉用水定額相差明顯時,應該首先考慮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,應該首先考慮減小低經濟價值作物灌溉面
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