水利工程論文-試論提高農業(yè)用水效率摘要：我國的農業(yè)用水效率較低，為了解決16億人口糧食安全、改善生態(tài)環(huán)境和滿足工農業(yè)發(fā)展用水的需要，掀起一場提高農業(yè)用水效率的革命勢在必行。這場革命的重點主要包括：轉變水資源供需觀念，由供水管理演變?yōu)樾杷芾?，改變單項技術為綜合技術，加強多部門聯(lián)合，充分發(fā)揮農民的節(jié)水積極性，節(jié)水設備和服務產業(yè)化。提高農業(yè)用水效率的主要技術造徑是：減少無效蒸發(fā)，調整種植結構，開發(fā)培育節(jié)水高產品種，節(jié)水高產施肥、培肥技術，大力推進節(jié)水灌溉制度。積極發(fā)展研究農業(yè)節(jié)水高新技術。關鍵詞：節(jié)水農業(yè)用水效率水資源管理價值農藝1、提高農業(yè)用水效率必要性1.1我國是世界上13個貧水國之一，同時也是水資源浪費大國。我國農業(yè)用水量占總用水量的73.4(若考慮農村生活用水則占81.7)。當前我國灌溉用水的利用系數只有0.30.4，與發(fā)達國家O.70.9相比，相差0.40.5：農作物水分生產率平均1kg/m3左右，與以色列2.32kg/m3相比，相差一倍以上。從GDP用水效益上來看，美國1990年GDP用水效益為10.3美元/m3，1989年日本為32.4美元/m3，我國1995年用水效益為10.7元/m3，只有美國的1990年1/8，日本1989年的1/25(匯率按1995年1.32美元計算)，說明我國節(jié)水潛力很大。1.2解決16億人口糧食安全的需要所謂的糧食安全是指“保證任何人在任何地方都得到為了生存和健康所需要的足夠食品”，根據有關糧食安全評價，目前我國糧食安全低于美國、加拿大、澳大利亞和法國，高于俄國、日本、印度和世界平均水平。如果考慮我國龐大的人口群和水土資源供給狀況，未來我國糧食安全水平同現在相比有可能下降。據預測，在2030年左右，我國人口將達到16億高峰，屆時，需要糧食增長到6.47.2億噸。為了滿足這種糧食需求，灌溉面積需要發(fā)展到9.0億畝，此時，用水量將從現狀的4000億m3增長到6650億m3。從目前我國水資源供需狀況來看，如此大量的農業(yè)水資源供給是不可能的，必須通過節(jié)水來實現。據估算，如果科學地發(fā)展節(jié)水農業(yè)，到2030年我國灌溉水的利用系數達到0.65，水分生產率達到1.5kg/m3以上，加上10多億畝旱地農業(yè)增產的潛力，可以基本滿足我國未來糧食的安全。1.3農業(yè)節(jié)水與生態(tài)環(huán)境密切相關。目前，我國的生態(tài)環(huán)境從整體上來看，還處于不斷惡化階段，因河流斷流而帶來的生態(tài)環(huán)境問題引入注目。黃河是我們的母親河，由于多年不斷的斷流，有人將之戲稱為“干娘河”。黃河斷流不僅對三角洲生態(tài)造成重要影響，而且對全流域生態(tài)環(huán)境產生極大不利影響。如黃河斷流導致河道淤積萎縮，增加高水位威脅的風險。解決黃河斷流的對策有多種，其中最主要的根本性戰(zhàn)略措施是農業(yè)節(jié)水，提高農業(yè)用水效率。目前黃河流域農業(yè)用水占總用水量的92，大約有4/5灌溉水量是大水漫灌，節(jié)水灌溉面積僅2276萬畝，僅占總灌溉面積的20。另外，西北干旱、半干旱地區(qū)降水少，生態(tài)環(huán)境脆弱，首先應滿足生態(tài)用水，當前尚未遵循這一原則，農業(yè)用水浪費，過量開荒超載放牧造成沙化面積不斷擴大，沙塵暴增加，需要大面退耕還林還草，耕地減少需要提高單產，因此，只有不斷提高農業(yè)用水效率才能有效地解決生態(tài)環(huán)境用水問題。1.41972-1993年，我國工業(yè)和城市生活用水量從19.1億立方米增加到1403億立方米，凈增加了1384億立方米。30年來，工業(yè)和生活用水基本上引自于農村或灌溉水源地，其中相當一部分是農業(yè)節(jié)水的支持。在全國范圍出現干旱，農業(yè)用水源大量支持工業(yè)和城市建設的條件下，糧食總產量由1970年2400億公斤增至1996年4900億公斤，增加了一倍多，這充分地說明了我國農業(yè)用水效率的提高，和農業(yè)綜合能力的增長，我國在21世紀將成為世界中等發(fā)達國家，為了工農業(yè)的進一步發(fā)展，還要提高工業(yè)和農業(yè)的用水效率。2、提高農業(yè)用水效率需要變革2.1傳統(tǒng)的水資源管理可以統(tǒng)稱為供水管理，其主要的特征是根據工農業(yè)用水需求，建立大中型水利工程來實現水資源供需平衡，它為緩解甚至徹底解決水資源供需矛盾發(fā)揮了重要作用。隨著水利工程不斷興建，工程難度愈來愈大，成本也不斷增加，而且隨著徑流開發(fā)加大，帶來了系列的生態(tài)環(huán)境問題，水資源供需矛盾也不斷加劇，完全依靠增加工程解決水資源問題已經成為不可能，運用綜合手段緩解水資源供需矛盾成為一種必然。供水管理的最大缺陷是忽略了用水者節(jié)水的可能性，它將水資源供需矛盾的解決寄托在水源供給上，其結果是水資源浪費的增加和低效。必須改變供水管理為需水管理。所謂的水資源需水管理就是綜合運用行政的、法律的和經濟的手段來規(guī)范水資源開發(fā)利用中的人類行為，從而實現對有限水資源優(yōu)化配置和合理利用，它強調把水資源作為一種稀缺的經濟資源，對水資源的優(yōu)化利用應著眼于現存的水資源供給，而不是自發(fā)的向新的供水能力投資以滿足未來的水的需求。在今后相當長的一段時間內，農業(yè)水資源供給量不可能增加，我們必須依靠現在的4000億m3左右水實現農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，通過需水管理是實現這一目標的關鍵所在。2.2改變單項技術為綜合技術提高農業(yè)用水效率決非一項或幾項工程措施所能實現，而要形成一套節(jié)水農業(yè)技術體系。首先是充分利用當地水資源，包括降水、地表水、地下水、土壤水和劣質水資源化。在此基礎上引水、調水。在工程措施方面，前兩年給人以誤導，以為節(jié)水農業(yè)就是噴灌滴灌?，F在國家將節(jié)水的重點，放在以節(jié)水為中心的大中型灌區(qū)改造上是正確的，但有的灌區(qū)把渠道防滲視為節(jié)水的唯一措施，各級渠道防滲到底，不但投資巨大，水的有效利用系數不高，如7級渠道水的利用系數達到O.9，也不過只有0.48，若為0.95也就是0.7。大中型區(qū)灌區(qū)改造應以骨干渠道防滲、井渠結合，渠系配套和平整土地為節(jié)水灌溉的基礎，再加上灌溉技術的改進，提高水的利用率。在農藝措施方面，首先是結合當地自然、資源和經濟條件，進行農業(yè)生產結構的調整，推行節(jié)水灌溉制度和節(jié)水栽培措施，減少農作物蒸發(fā)蒸騰，增加產量，提高水的利用效率。在節(jié)水管理方面，按流域統(tǒng)一管理地表水和地下水，改革管理體制和機制，建立科學的水價政策。山東桓臺縣是個老井灌區(qū)，年降水量550毫米，采取以轉變耗水觀念為突破口，充分利用降水、開發(fā)利用土壤水，合理調控地下水，達到采補平衡，農水措施緊密結合實現節(jié)水“噸糧縣”。在管理上，建立全縣、鄉(xiāng)、村三級管水體系，加強技術培訓，3年來辦班1035期次培訓班，發(fā)放節(jié)水明白紙28萬份，受訓25萬人次，使當地水的利用系數達到0.9，水的利用效率達到2.0kg/m3，成為我國農業(yè)高效用水的典范。2.3節(jié)水農業(yè)是一個系統(tǒng)工程，涉及到眾多部門，如農業(yè)、水利、科技、氣象、城建、環(huán)保、宣傳、計劃和行政等部門，所以，提高用水效率單靠某一部門是難以實現，必須通過有關部門的大力協(xié)作來完成。提高農業(yè)用水效率就需要農業(yè)和水利部門聯(lián)合，目前，有關部門缺乏有效的合作機制，各自為戰(zhàn)，難以形成合力發(fā)揮最大效益。所以，我們應該(1)設立綜合協(xié)調機構，從組織上為部門的聯(lián)合創(chuàng)造條件；(2)按項目管理的辦法聯(lián)合有關部門組織實施；(3)制訂多部門參與的可行的節(jié)水農業(yè)規(guī)劃，為多部門聯(lián)合提供實現的基礎；(4)充分重視發(fā)揮地方部門的聯(lián)合效益，地方是節(jié)水的真正主力，只有充分發(fā)揮地方各部門積極性，才能事半功倍。如上所述，桓臺縣組織水利、農業(yè)、農家宣傳和鄉(xiāng)、村行政部門聯(lián)合共建節(jié)水噸糧縣。十五屆三中全會決定要把推廣節(jié)水灌溉當作一項革命措施來抓，即將現代化灌溉帶動農業(yè)現代化，如北京發(fā)展噴管200萬畝，改變兩年三熟為一年兩熟，小麥玉米可以平播，減少田埂和渠系，擴大了耕地10-15，增產增收，促進了農業(yè)現代化。但對小麥后期噴灌易倒伏和灌漿不飽滿，需要農業(yè)部門聯(lián)合，采用矮桿抗倒伏和灌漿效率高的品種及栽培技術，只有農水部門聯(lián)合，才能達到節(jié)水增產的目的。又如河南唐河縣為砂姜黑土，有水不敢灌溉，因渠水灌了，濕粘干裂，農田灌溉所幫助發(fā)展噴管、滴灌種菜，畝產收入8000元，深受群眾歡迎，節(jié)水灌溉推動了當地農業(yè)的發(fā)展。2.4提高農業(yè)用水效率，離不開農民的參與，一切技術和措施最終通過農民的實踐來實現，農民是節(jié)水提高效率的主體，其行為和素質在某種程度上決定節(jié)水效率的提高。因此，建立農民參與管理決策的民主管理機制是節(jié)水環(huán)節(jié)不可缺少的重要因素之一。目前，一種新型的經濟自立灌排區(qū)的水管理機制值得關注和探討。它是世界銀行推薦的水管理體制改革的模式，已在我國江蘇、山東、安徽、河南和河北等五省進行了試點，效果較好。所謂的經濟自立灌排區(qū)，是指在水利界限清晰、相對獨立的灌排區(qū)上建立的旨在逐步減少并最終消除對政府財政依賴、按照市場經濟體制自主經營、獨立核算、經濟上自負盈虧、管理與服務相結合的、強調民眾參與的、非贏利的經濟實體，其主要模式是供水公司+用水者協(xié)會。江蘇試點表明，自流灌區(qū)可節(jié)水量200300m3/畝(無工程投入)或300500m3畝(預計有工程投入)，安徽畀史杭灌區(qū)1997年試點也表明，基本實現了支渠以下的自我管理、自動維修、自主供水、自發(fā)交費、按方結算的有效管理機制，充分調動了農戶參與的管理的積極性，無論是在供水管理、工程管理還是水費計收方面都取得了較好的成績。2.5節(jié)水效率的提高，要依靠灌溉工具和設備的提高，就要通過節(jié)水灌溉的產業(yè)化形式來實現。節(jié)水灌溉產業(yè)化包括節(jié)水設備的產業(yè)化和服務產業(yè)化。目前，我國生產節(jié)水灌溉設備企業(yè)已初具規(guī)模，但從巨大的需求和產品質量來看，尚處于幼齡期，企業(yè)小而分散，產品品種單一，質量得不到保證，由于一些節(jié)水灌溉設備不過關，造成不少己建節(jié)水灌溉工程不能發(fā)揮效益，甚至報廢，生產國產優(yōu)質的節(jié)水灌溉設備，是提高水資源利用效率的重要環(huán)節(jié)，我們必須將其當作一件大事來抓，從多角度來促進節(jié)水灌溉設備的產業(yè)化。從國家角度來看，國家采取有利措施，制訂和盡快實施節(jié)水灌溉設備產業(yè)化計劃，同時加強產品質量監(jiān)控，規(guī)范市場行為；從企業(yè)的角度來看，實施創(chuàng)名牌的戰(zhàn)略，有關企業(yè)通過強強聯(lián)合，在國家有關部門的協(xié)調下，組織優(yōu)勢科技力量，創(chuàng)出一批名牌產品和若干龍頭企業(yè)。節(jié)水灌溉服務產業(yè)化是節(jié)水效率提高的另一重要途徑，也是節(jié)水