干部學(xué)習(xí)資料：農(nóng)業(yè)灌溉資源節(jié)水設(shè)計(jì)方法

目錄/提綱：……
第一、農(nóng)業(yè)灌溉資源節(jié)水設(shè)計(jì)方法主要講一些基本概念和設(shè)計(jì)的理念和方法
一、設(shè)計(jì)方法
第二、農(nóng)業(yè)灌溉資源節(jié)水的設(shè)計(jì)理念
第三、水平衡分析方法
第四、以耗水控制為核心的農(nóng)業(yè)節(jié)水設(shè)計(jì)方法
（一）農(nóng)業(yè)節(jié)水量的分類和定義
一、叫做灌溉取水節(jié)水量也可以叫毛節(jié)水量或者工程型的節(jié)水量
二、資源型節(jié)水量也就是世行強(qiáng)調(diào)的真實(shí)節(jié)水量，也可以簡(jiǎn)稱為凈節(jié)水量
（二）農(nóng)業(yè)灌溉資源節(jié)水的設(shè)計(jì)理念
（三）區(qū)域水平衡分析
（四）關(guān)于以耗水控制為核心的農(nóng)業(yè)節(jié)水設(shè)計(jì)方法
二、結(jié)束語(yǔ)
……
農(nóng)業(yè)灌溉資源節(jié)水設(shè)計(jì)方法
劉 鈺
中國(guó)水利水電科學(xué)研究院水利所教授

首先把我們的理解和一些研究方法向大家做一個(gè)介紹。
有兩部分內(nèi)容：
第一、農(nóng)業(yè)灌溉資源節(jié)水設(shè)計(jì)方法。主要講一些基本概念和設(shè)計(jì)的理念和方法。
第二、開(kāi)發(fā)的模型工具，為資源性節(jié)水的設(shè)計(jì)服務(wù)的一些工具。
一、設(shè)計(jì)方法
第一、農(nóng)業(yè)節(jié)水量的分類和定義；
第二、農(nóng)業(yè)灌溉資源節(jié)水的設(shè)計(jì)理念；
第三、水平衡分析方法；
第四、以耗水控制為核心的農(nóng)業(yè)節(jié)水設(shè)計(jì)方法。
（一）農(nóng)業(yè)節(jié)水量的分類和定義
這部分主要講一些基本的概念和問(wèn)題的來(lái)源。
1. 背景
美國(guó)80年代初就爭(zhēng)論一個(gè)問(wèn)題，在加州地區(qū)通過(guò)發(fā)展噴灌、渠道防滲等等一些技術(shù)來(lái)提高灌溉水的利用率，到底能夠節(jié)省多少水，能不能節(jié)省加州水資源的短缺問(wèn)題，進(jìn)行了很多的爭(zhēng)論和研究。最后得出的結(jié)論是，只有減少不可回收流失的水量才能夠緩解當(dāng)?shù)氐娜彼?br>同時(shí)在以色列也提出了農(nóng)業(yè)節(jié)水的方向是提高單方耗水量的產(chǎn)出效益。國(guó)內(nèi)對(duì)這個(gè)問(wèn)題也有很長(zhǎng)時(shí)間的爭(zhēng)論，在幾年以前，國(guó)內(nèi)對(duì)農(nóng)業(yè)節(jié)水潛力的分析是這樣一個(gè)說(shuō)法：農(nóng)業(yè)灌溉水量長(zhǎng)期保持在3600—4000億的量，而灌溉水的利用系數(shù)當(dāng)時(shí)只有0.4。一些觀點(diǎn)就認(rèn)為，如果把灌溉水利用系數(shù)由0.4提高到0.7以上，灌溉的節(jié)水潛力就可以達(dá)到1200億到1500億�！熬盼濉币詠�(lái)，隨著對(duì)農(nóng)業(yè)節(jié)水投入的增加，黃、淮海平原節(jié)水灌溉面積迅速擴(kuò)大，灌溉水利用系數(shù)已經(jīng)由不足0.4提高到了0.6，灌溉取水量也明顯的減少了。
但是出現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)這個(gè)地區(qū)的地下水連年超采的局面并沒(méi)有明顯的改善。同時(shí)也發(fā)現(xiàn)這個(gè)現(xiàn)象在西部缺水地區(qū)，比如新疆、甘肅、陜西等資源性缺水地區(qū)都普遍存在。人們就產(chǎn)生了質(zhì)疑，增加了這么多的節(jié)水投入，水到底節(jié)到哪里去了？為什么采取了這么多措施以后，地下水還是連年超采，水資源短
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比例，還有地下水系統(tǒng)的采補(bǔ)平衡；經(jīng)濟(jì)標(biāo)準(zhǔn)就是節(jié)水的邊際成本和投入產(chǎn)出比；現(xiàn)在更關(guān)注的是生態(tài)標(biāo)準(zhǔn)，要看地下水位的變化，會(huì)不會(huì)引起生態(tài)問(wèn)題，還有地表水飲水量變化引起的生態(tài)問(wèn)題，還有這個(gè)地區(qū)水肥鹽比例失調(diào)會(huì)不會(huì)引起一些生態(tài)問(wèn)題，這都是在節(jié)水標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中需要考慮的三個(gè)方面。
（二）農(nóng)業(yè)灌溉資源節(jié)水的設(shè)計(jì)理念
1. 節(jié)水的目的
節(jié)水的目的主要是解決當(dāng)?shù)氐乃Y源短缺，實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用，保證經(jīng)濟(jì)社會(huì)和生態(tài)的協(xié)調(diào)發(fā)展。因此必須關(guān)注節(jié)水以后水資源量能不能滿足需求，不能盲目的發(fā)展節(jié)水或者是擴(kuò)大灌溉面積。
怎么來(lái)設(shè)計(jì)節(jié)水的目標(biāo)？就要根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況�，F(xiàn)在有這么幾種情況：一是節(jié)水增產(chǎn)增加資源的消耗；二是節(jié)水增產(chǎn)不增加資源的消耗。還有一些地區(qū)是節(jié)水保產(chǎn)減少資源消耗；另外有一些資源性缺水地區(qū)，可能就不得不采取節(jié)水減產(chǎn)，然后把水轉(zhuǎn)到效益更高的其他行業(yè)。設(shè)定一個(gè)地區(qū)的節(jié)水目標(biāo)的時(shí)候，首先要跟當(dāng)?shù)氐乃Y源和經(jīng)濟(jì)發(fā)展相協(xié)調(diào)，是什么樣的地區(qū)來(lái)設(shè)定最后節(jié)水要達(dá)到的目標(biāo)，并不是說(shuō)所有地區(qū)都是又節(jié)水又增產(chǎn)，這種是比較困難的，可能最后實(shí)際上的結(jié)果沒(méi)有達(dá)到真正的節(jié)水，反而是增加資源消耗都有可能。所以首先要對(duì)這個(gè)地區(qū)的水資源狀況有一個(gè)了解，然后設(shè)定節(jié)水的目標(biāo)。
2. 節(jié)水措施
針對(duì)節(jié)水目標(biāo)對(duì)節(jié)水措施也進(jìn)行了分類。現(xiàn)在不能單純的采用工程性措施，要工程措施、管理措施和農(nóng)業(yè)措施結(jié)合。
（1）工程措施可能過(guò)去采用的比較多，比較了解的就是渠系輸水過(guò)程中的節(jié)水，比如渠道防滲、管道輸水，還有田間灌溉水過(guò)程中的節(jié)水，包括改進(jìn)地面灌溉、平整土地、噴滴灌等等，另外還有像采取井渠結(jié)合的措施，在一些渠灌區(qū)也打一些井，采取井渠結(jié)合配套的方式，也可以達(dá)到降低地下水位、控制地下水位，減少淺水蒸發(fā)這種措施。
（2）管理措施主要包括改進(jìn)灌溉制度，建立節(jié)水技術(shù)服務(wù)體系從而保證設(shè)計(jì)、施工還有商情預(yù)測(cè)報(bào)等等方面，還有改進(jìn)水源管理，包括水資源的調(diào)配，改進(jìn)管理_，改革政策法規(guī)，包括水價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、水價(jià)政策等等。
（3）農(nóng)業(yè)措施包括耕作保墑、農(nóng)田覆蓋節(jié)水保墑，還有化學(xué)旱地籠、適水種植等等。
（4）現(xiàn)在提倡農(nóng)業(yè)節(jié)水必須是三大措施的結(jié)合，根據(jù)當(dāng)?shù)氐那闆r適時(shí)的采取綜合性的措施。根據(jù)這些措施在選擇措施的時(shí)候要對(duì)措施的節(jié)水效果進(jìn)行評(píng)估，這里給出了一些華北地區(qū)的一些措施的節(jié)水效果。比如說(shuō)工程措施，節(jié)水重點(diǎn)主要是減少輸水過(guò)程中的滲漏損失和減少蒸發(fā)消耗以及提高渠系水利用系數(shù)，它的節(jié)水效果重點(diǎn)是提高渠系水利用系數(shù)，同時(shí)也能夠減少一些ET（耗水量），主要是渠系輸水過(guò)程中的耗水量。管道輸水也是可以起到這樣一個(gè)作用。
（5）改進(jìn)地面灌溉主要是提高了田間灌溉水的利用系數(shù)，對(duì)減少耗水量作用是不明顯的。噴灌、滴灌也是這樣，滴灌除了提高灌溉水利用系數(shù)以后，很大的作用就是減少了無(wú)效的土面蒸發(fā)，所以減少耗水量的作用是非常明顯的。井渠結(jié)合主要是降低了地下水位，減少了淺水蒸發(fā)，所以它的作用也是減少了無(wú)效的耗水量。另外農(nóng)業(yè)措施包括秸稈還田，肯定是減少了土面蒸發(fā)。另外選擇抗旱節(jié)水的品種，可以選一些本身耗水量、需水量就少，根據(jù)調(diào)查，這個(gè)蓄水量可以減少10%左右。另外種植結(jié)構(gòu)調(diào)整，種植一些低耗水的作物或者是效益高的作物。
改進(jìn)灌溉制度，降低無(wú)效的蒸發(fā)，另外WUA的農(nóng)民用水者協(xié)會(huì)的管理，也可以提高灌溉水的利用系數(shù)和減少無(wú)效損失。
3. 水權(quán)管理
真實(shí)節(jié)水的理念實(shí)際上把水權(quán)分為了三個(gè)部分，現(xiàn)在水利部正在提倡實(shí)施水權(quán)管理，水權(quán)實(shí)際上不僅僅是取水權(quán)，還應(yīng)該包括取水權(quán)、耗水權(quán)、退水權(quán)或者排水權(quán)。這三個(gè)水權(quán)跟水利部提出的三條紅線實(shí)際上是有關(guān)系的，雖然不完全一樣，但是實(shí)際上有關(guān)系的。水利部提出來(lái)三條紅線一個(gè)是取水總量控制紅線、用水效率紅線和排污、納污紅線。取水總量控制紅線就相當(dāng)于取水權(quán)，用水效率紅線實(shí)際上跟耗水權(quán)還有點(diǎn)不一致，如果取水總量控制的話，效率越高、耗水量越大，效率實(shí)際上是有一個(gè)適宜的范圍，并不是說(shuō)把它全部消耗掉就一定是最好的，所以效率有一個(gè)適宜的考慮。另外退水權(quán)，沒(méi)有消耗掉的水退出來(lái)了，這個(gè)退水從時(shí)間上和水質(zhì)上要有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)是水利部提出的排污和納污的紅線。
所以 在水權(quán)管理上強(qiáng)調(diào)ET（耗水）的管理，就是指在農(nóng)業(yè)耕地上來(lái)分配耗水量、控制耗水量，同時(shí)建立以耗水量來(lái)確定取水量和退水量的水權(quán)制度。
4. 存在的誤區(qū)
在過(guò)去的節(jié)水灌溉中，往往存在一些誤區(qū)，這個(gè)誤區(qū)可以分為幾類：一是在節(jié)水理念上，往往忽略了流域水循環(huán)運(yùn)動(dòng)規(guī)律和灌溉回歸水的利用價(jià)值，忽視了工程節(jié)水對(duì)地下水的負(fù)反饋?zhàn)饔�。也就是公共�?jié)水本身雖然滲漏，但是可以對(duì)地下水進(jìn)行補(bǔ)給，如果減少這部分水量對(duì)地下水的補(bǔ)給量也會(huì)相應(yīng)的減少，過(guò)去對(duì)這方面是比較忽視的，同時(shí)片面的追求提高灌溉水的利用效率，這實(shí)際上是一個(gè)誤區(qū)。
另外沒(méi)有區(qū)分灌溉取水節(jié)水量中可恢復(fù)的和不可恢復(fù)的水量，而盲目的將取水量節(jié)節(jié)量全部都作為新增的可供水量，沒(méi)有考慮水資源的可持續(xù)利用，沒(méi)有從水資源整體系統(tǒng)來(lái)考慮討論節(jié)水效果。
措施上往往是沒(méi)有考慮缺水類型，所以節(jié)水措施的針對(duì)性不強(qiáng)，過(guò)度的強(qiáng)調(diào)工程性節(jié)水的作用，而忽視了農(nóng)業(yè)和管理措施對(duì)節(jié)水增產(chǎn)增效的配套，缺少因地制宜節(jié)水措施的組合，使節(jié)水的效果受到了一些制約。另外對(duì)管理措施的節(jié)水也重視不夠，特別是對(duì)高效的灌溉制度的推廣力度也不夠。
這是以往在節(jié)水灌溉上存在的誤區(qū)。
5. 考核指標(biāo)
另外在考核指標(biāo)上，過(guò)去比較強(qiáng)調(diào)提高渠系水利用系數(shù)或者灌溉水利用系數(shù)，而對(duì)水分生產(chǎn)效益這種指標(biāo)往往重視不夠。特別是資源性缺水地區(qū)，評(píng)價(jià)指標(biāo)里面認(rèn)為缺少就是采取措施以后耗水量的減少量和無(wú)效流失的減少量，這個(gè)應(yīng)該是節(jié)水效果的重要考核指標(biāo)，過(guò)去對(duì)這方面重視的不夠。
6. 有關(guān)ET的基本概念
ET實(shí)際上指的就是蒸騰蒸發(fā)量，蒸騰蒸發(fā)量是路面能量循環(huán)和水循環(huán)的結(jié)合，像追求生態(tài)的過(guò)程、能量循環(huán)的過(guò)程，這個(gè)是水文的過(guò)程。能量循環(huán)就是太陽(yáng)輻射得到的能量主要用于三部分，一個(gè)是加熱空氣，加熱土壤，ET就是用于蒸騰蒸發(fā)消耗。
這是水量平衡，天上降下來(lái)的水一部分產(chǎn)生徑流，一部分消耗上天了，還有一部分儲(chǔ)存在當(dāng)?shù)赝寥浪⒌乇硭偷叵滤�。能量循環(huán)和水量循環(huán)中間唯一的結(jié)合點(diǎn)就是ET，所以說(shuō)ET是陸面能量循環(huán)和水循環(huán)的結(jié)合點(diǎn)，是生態(tài)過(guò)程和水文過(guò)程的一個(gè)橋梁。
ET實(shí)際上是綜合的，像植物、土面都會(huì)有ET，可以分成作物葉面蒸騰和蒸發(fā)，另外綜合ET又分耕地和非耕地的，耕地的主要是指 ……（未完，全文共14301字，當(dāng)前僅顯示3402字，請(qǐng)閱讀下面提示信息。收藏《干部學(xué)習(xí)資料：農(nóng)業(yè)灌溉資源節(jié)水設(shè)計(jì)方法》）