干部学习资料：农业灌溉资源节水设计方法

目录/提纲：……
第一、农业灌溉资源节水设计方法主要讲一些基本概念和设计的理念和方法
一、设计方法
第二、农业灌溉资源节水的设计理念
第三、水平衡分析方法
第四、以耗水控制为核心的农业节水设计方法
（一）农业节水量的分类和定义
一、叫做灌溉取水节水量也可以叫毛节水量或者工程型的节水量
二、资源型节水量也就是世行强调的真实节水量，也可以简称为净节水量
（二）农业灌溉资源节水的设计理念
（三）区域水平衡分析
（四）关于以耗水控制为核心的农业节水设计方法
二、结束语
……
农业灌溉资源节水设计方法
刘 钰
中国水利水电科学研究院水利所教授

首先把我们的理解和一些研究方法向大家做一个介绍。
有两部分内容：
第一、农业灌溉资源节水设计方法。主要讲一些基本概念和设计的理念和方法。
第二、开发的模型工具，为资源性节水的设计服务的一些工具。
一、设计方法
第一、农业节水量的分类和定义；
第二、农业灌溉资源节水的设计理念；
第三、水平衡分析方法；
第四、以耗水控制为核心的农业节水设计方法。
（一）农业节水量的分类和定义
这部分主要讲一些基本的概念和问题的来源。
1. 背景
美国80年代初就争论一个问题，在加州地区通过发展喷灌、渠道防渗等等一些技术来提高灌溉水的利用率，到底能够节省多少水，能不能节省加州水资源的短缺问题，进行了很多的争论和研究。最后得出的结论是，只有减少不可回收流失的水量才能够缓解当地的缺水。
同时在以色列也提出了农业节水的方向是提高单方耗水量的产出效益。国内对这个问题也有很长时间的争论，在几年以前，国内对农业节水潜力的分析是这样一个说法：农业灌溉水量长期保持在3600—4000亿的量，而灌溉水的利用系数当时只有0.4。一些观点就认为，如果把灌溉水利用系数由0.4提高到0.7以上，灌溉的节水潜力就可以达到1200亿到1500亿。“九五”以来，随着对农业节水投入的增加，黄、淮海平原节水灌溉面积迅速扩大，灌溉水利用系数已经由不足0.4提高到了0.6，灌溉取水量也明显的减少了。
但是出现一个问题，发现这个地区的地下水连年超采的局面并没有明显的改善。同时也发现这个现象在西部缺水地区，比如新疆、甘肃、陕西等资源性缺水地区都普遍存在。人们就产生了质疑，增加了这么多的节水投入，水到底节到哪里去了？为什么采取了这么多措施以后，地下水还是连年超采，水资源短
……（新文秘网https://www.wm114.cn省略1211字，正式会员可完整阅读）……　
比例，还有地下水系统的采补平衡；经济标准就是节水的边际成本和投入产出比；现在更关注的是生态标准，要看地下水位的变化，会不会引起生态问题，还有地表水饮水量变化引起的生态问题，还有这个地区水肥盐比例失调会不会引起一些生态问题，这都是在节水标准当中需要考虑的三个方面。
（二）农业灌溉资源节水的设计理念
1. 节水的目的
节水的目的主要是解决当地的水资源短缺，实现水资源的可持续利用，保证经济社会和生态的协调发展。因此必须关注节水以后水资源量能不能满足需求，不能盲目的发展节水或者是扩大灌溉面积。
怎么来设计节水的目标？就要根据当地的实际情况。现在有这么几种情况：一是节水增产增加资源的消耗；二是节水增产不增加资源的消耗。还有一些地区是节水保产减少资源消耗；另外有一些资源性缺水地区，可能就不得不采取节水减产，然后把水转到效益更高的其他行业。设定一个地区的节水目标的时候，首先要跟当地的水资源和经济发展相协调，是什么样的地区来设定最后节水要达到的目标，并不是说所有地区都是又节水又增产，这种是比较困难的，可能最后实际上的结果没有达到真正的节水，反而是增加资源消耗都有可能。所以首先要对这个地区的水资源状况有一个了解，然后设定节水的目标。
2. 节水措施
针对节水目标对节水措施也进行了分类。现在不能单纯的采用工程性措施，要工程措施、管理措施和农业措施结合。
（1）工程措施可能过去采用的比较多，比较了解的就是渠系输水过程中的节水，比如渠道防渗、管道输水，还有田间灌溉水过程中的节水，包括改进地面灌溉、平整土地、喷滴灌等等，另外还有像采取井渠结合的措施，在一些渠灌区也打一些井，采取井渠结合配套的方式，也可以达到降低地下水位、控制地下水位，减少浅水蒸发这种措施。
（2）管理措施主要包括改进灌溉制度，建立节水技术服务体系从而保证设计、施工还有商情预测报等等方面，还有改进水源管理，包括水资源的调配，改进管理_，改革政策法规，包括水价标准、水价政策等等。
（3）农业措施包括耕作保墒、农田覆盖节水保墒，还有化学旱地笼、适水种植等等。
（4）现在提倡农业节水必须是三大措施的结合，根据当地的情况适时的采取综合性的措施。根据这些措施在选择措施的时候要对措施的节水效果进行评估，这里给出了一些华北地区的一些措施的节水效果。比如说工程措施，节水重点主要是减少输水过程中的渗漏损失和减少蒸发消耗以及提高渠系水利用系数，它的节水效果重点是提高渠系水利用系数，同时也能够减少一些ET（耗水量），主要是渠系输水过程中的耗水量。管道输水也是可以起到这样一个作用。
（5）改进地面灌溉主要是提高了田间灌溉水的利用系数，对减少耗水量作用是不明显的。喷灌、滴灌也是这样，滴灌除了提高灌溉水利用系数以后，很大的作用就是减少了无效的土面蒸发，所以减少耗水量的作用是非常明显的。井渠结合主要是降低了地下水位，减少了浅水蒸发，所以它的作用也是减少了无效的耗水量。另外农业措施包括秸秆还田，肯定是减少了土面蒸发。另外选择抗旱节水的品种，可以选一些本身耗水量、需水量就少，根据调查，这个蓄水量可以减少10%左右。另外种植结构调整，种植一些低耗水的作物或者是效益高的作物。
改进灌溉制度，降低无效的蒸发，另外WUA的农民用水者协会的管理，也可以提高灌溉水的利用系数和减少无效损失。
3. 水权管理
真实节水的理念实际上把水权分为了三个部分，现在水利部正在提倡实施水权管理，水权实际上不仅仅是取水权，还应该包括取水权、耗水权、退水权或者排水权。这三个水权跟水利部提出的三条红线实际上是有关系的，虽然不完全一样，但是实际上有关系的。水利部提出来三条红线一个是取水总量控制红线、用水效率红线和排污、纳污红线。取水总量控制红线就相当于取水权，用水效率红线实际上跟耗水权还有点不一致，如果取水总量控制的话，效率越高、耗水量越大，效率实际上是有一个适宜的范围，并不是说把它全部消耗掉就一定是最好的，所以效率有一个适宜的考虑。另外退水权，没有消耗掉的水退出来了，这个退水从时间上和水质上要有一个标准，这个是水利部提出的排污和纳污的红线。
所以 在水权管理上强调ET（耗水）的管理，就是指在农业耕地上来分配耗水量、控制耗水量，同时建立以耗水量来确定取水量和退水量的水权制度。
4. 存在的误区
在过去的节水灌溉中，往往存在一些误区，这个误区可以分为几类：一是在节水理念上，往往忽略了流域水循环运动规律和灌溉回归水的利用价值，忽视了工程节水对地下水的负反馈作用。也就是公共节水本身虽然渗漏，但是可以对地下水进行补给，如果减少这部分水量对地下水的补给量也会相应的减少，过去对这方面是比较忽视的，同时片面的追求提高灌溉水的利用效率，这实际上是一个误区。
另外没有区分灌溉取水节水量中可恢复的和不可恢复的水量，而盲目的将取水量节节量全部都作为新增的可供水量，没有考虑水资源的可持续利用，没有从水资源整体系统来考虑讨论节水效果。
措施上往往是没有考虑缺水类型，所以节水措施的针对性不强，过度的强调工程性节水的作用，而忽视了农业和管理措施对节水增产增效的配套，缺少因地制宜节水措施的组合，使节水的效果受到了一些制约。另外对管理措施的节水也重视不够，特别是对高效的灌溉制度的推广力度也不够。
这是以往在节水灌溉上存在的误区。
5. 考核指标
另外在考核指标上，过去比较强调提高渠系水利用系数或者灌溉水利用系数，而对水分生产效益这种指标往往重视不够。特别是资源性缺水地区，评价指标里面认为缺少就是采取措施以后耗水量的减少量和无效流失的减少量，这个应该是节水效果的重要考核指标，过去对这方面重视的不够。
6. 有关ET的基本概念
ET实际上指的就是蒸腾蒸发量，蒸腾蒸发量是路面能量循环和水循环的结合，像追求生态的过程、能量循环的过程，这个是水文的过程。能量循环就是太阳辐射得到的能量主要用于三部分，一个是加热空气，加热土壤，ET就是用于蒸腾蒸发消耗。
这是水量平衡，天上降下来的水一部分产生径流，一部分消耗上天了，还有一部分储存在当地土壤水、地表水和地下水。能量循环和水量循环中间唯一的结合点就是ET，所以说ET是陆面能量循环和水循环的结合点，是生态过程和水文过程的一个桥梁。
ET实际上是综合的，像植物、土面都会有ET，可以分成作物叶面蒸腾和蒸发，另外综合ET又分耕地和非耕地的，耕地的主要是指 ……（未完，全文共14301字，当前仅显示3402字，请阅读下面提示信息。收藏《干部学习资料：农业灌溉资源节水设计方法》）