江西省灌溉用水效率現(xiàn)狀評價分析

彭丹丹

（贛州市天鷹水利水電規(guī)劃設(shè)計有限公司,江西 贛州 341000）

1 灌區(qū)概況

目前江西省各類灌區(qū)共計49475個,其中大型灌區(qū)有12個,中型灌區(qū)有318個,小型灌區(qū)有49145個。本文以江口灌區(qū)作為研究對象,屬中型灌區(qū),水源類型為自引流水,設(shè)計灌溉面積3.99萬畝,有效灌溉面積3.99萬畝,灌區(qū)內(nèi)種植的主要農(nóng)作為為水稻。2022年,灌區(qū)早稻實際灌溉面積2.0萬畝,晚稻（含單季稻）實際灌溉面積2.7萬畝。

按照《全國灌溉水有效利用系數(shù)測算分析技術(shù)指南》中提供的計算公式,灌區(qū)年灌溉用水的有效利用系數(shù)（η）可通過下式求得：

式中：Q1為灌區(qū)當(dāng)年的毛灌溉用水量；Q2為灌區(qū)當(dāng)年的凈灌溉用水量。

Q1是指灌區(qū)全年從水源取用的用于農(nóng)田灌溉的總水量,計算公式為：

式中：n為灌區(qū)水源數(shù)量；qi為灌區(qū)第i個水源取水量。

Q2的計算公式為：

式中：qij表示灌區(qū)第j個片區(qū)內(nèi)第j種農(nóng)作物單位面積凈灌溉用水量；Aij表示作物灌溉面積；m表示灌區(qū)i個片區(qū)內(nèi)的作物種類；n表示灌區(qū)片區(qū)數(shù)量,中型灌區(qū)n=2。

2 不同因素對灌溉用水有效利用系數(shù)的影響分析

灌溉用水的有效利用系數(shù)與多種因素有關(guān),如灌區(qū)的水利工程狀況、當(dāng)年的雨水情況、灌溉面積、種植農(nóng)作物的類型以及土壤地質(zhì)等等。只有明確不同因素對灌溉用水有效利用系數(shù)的影響,才能采取相應(yīng)的管控措施,讓灌區(qū)灌溉用水的有效利用系數(shù)得到進(jìn)一步提升,從而在節(jié)約用水的前提下,提高灌溉效果,實現(xiàn)灌區(qū)增產(chǎn)增收。

2.1 地形地貌對不同規(guī)模灌區(qū)灌溉用水有效利用系數(shù)的影響

江西省灌區(qū)有大、中、小3種類型,灌區(qū)規(guī)模越大,相應(yīng)的水利工程設(shè)施數(shù)量越多,輸水渠道越長,管理起來也更為復(fù)雜,水分蒸發(fā)、水分滲漏等情況較為普遍,這種情況下灌溉用水的有效利用系數(shù)會降低。地形地貌也會對灌溉用水的有效利用系數(shù)產(chǎn)生影響,平原地區(qū)有利于水分保持,灌溉用水能夠最大限度的滲透到土壤中；相比之下,丘陵和山區(qū)因為存在一定坡度,灌溉用水會沿著坡面向下流動,從而導(dǎo)致灌溉用水的有效利用系數(shù)降低[1]。不同規(guī)模、不同地形的灌區(qū)凈灌溉定額和灌溉用水有效利用系數(shù)見表1。

表1 不同地形下灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)

結(jié)合表1數(shù)據(jù)可知,在相同規(guī)模下,不同地形灌區(qū)的灌溉水有效利用系數(shù)存在“平原＞丘陵＞山區(qū)”的規(guī)律。以中型灌區(qū)為例,中型平原（0.482）＞中型丘陵（0.476）＞中型山區(qū)（0.471）；在相同地形下,不同規(guī)模灌區(qū)的灌溉水有效利用系數(shù)存在“平原＞丘陵＞山區(qū)”的規(guī)律。以丘陵地形為例,小型丘陵（0.508）＞中型丘陵（0.476）＞大型丘陵（0.461）。這一數(shù)據(jù)表明,地形地貌對灌溉用水的有效利用系數(shù)影響明顯。江口灌區(qū)屬于平原地區(qū)的中型灌區(qū),適合推廣節(jié)水灌溉器具,有利于提高灌溉用水的有效利用系數(shù)。

2.2 土壤地質(zhì)對灌溉用水有效利用系數(shù)的影響

土壤地質(zhì)可以通過影響土壤水分的滲透效率,進(jìn)而對灌溉用水的有效利用系數(shù)產(chǎn)生影響。從調(diào)查情況看,江西省各灌區(qū)按照土壤成分的不同大體可以分為6類,分別是水稻土、沙壤土、粘壤土、紅壤土、壤土和黏土。不同土壤地質(zhì)下灌區(qū)灌溉用水有效利用系數(shù)見表2。

表2 不同土壤地質(zhì)下灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)

結(jié)合表2數(shù)據(jù)可知,不同土壤地質(zhì)下灌區(qū)灌溉用水的有效利用系數(shù)差異較為明顯。以壤土為主的灌區(qū),灌溉用水的有效利用系數(shù)最高,達(dá)到了0.487；之后依次是黏土、水稻土、紅壤土、沙壤土,最差的是粘壤土。壤土是一種理想的農(nóng)業(yè)土壤,顆粒通常在0.05 mm～0.5 mm之間,通氣透水性好,保水保溫能力強,同時含有大量的腐殖質(zhì),以及較為豐富的鈣、銅、鋅等營養(yǎng)元素。壤土良好的透水性保證了在灌溉后,可以讓地表水快速、充分地滲透到土壤深層,被農(nóng)作物的根系吸收,從而提高了灌溉用水的有效利用系數(shù)[2]。粘壤土的土質(zhì)細(xì)密,雖然保肥能力強,但是透水效果差,并且灌溉后容易出現(xiàn)表層土壤板結(jié)的情況,因此灌溉用水的有效利用系數(shù)較差。江口灌區(qū)適宜更重的表層土以壤土為主,含有少量的水稻土,土壤成分整體上較好,有利于提高灌溉用水的利用率。

2.3 供用水量對灌溉用水有效利用系數(shù)的影響

本文統(tǒng)計了2020年～2022年江西省農(nóng)業(yè)用水各項指標(biāo),包括降水量、水資源量等,具體數(shù)據(jù)見表3。

表3 2020年～2022年江西省農(nóng)業(yè)用水各項指標(biāo)比較表

結(jié)合表3可知,3年間江西省年降水量波動變化較大,呈現(xiàn)出先增加后減少的趨勢。由于年降水量不同,水資源總量和地表水也受到影響,并且表現(xiàn)出相同的變化趨勢。由于江西省灌區(qū)的水利設(shè)施比較完善,可以根據(jù)降水量的多少以及豐枯期的變化靈活調(diào)節(jié)供水,因此農(nóng)業(yè)用水量的變化幅度并不大,整體上呈現(xiàn)出穩(wěn)中有降的趨勢,這主要與兩方面因素有關(guān)：（1）江西省加快推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)改革,農(nóng)業(yè)在“三產(chǎn)”中的占比下降,相應(yīng)的農(nóng)業(yè)用水量也受到影響,出現(xiàn)降低；（2）江西省大力推廣節(jié)水灌溉,像噴灌、滴灌等灌溉模式在江口灌區(qū)的普及率達(dá)到了80%以上,也是農(nóng)業(yè)用水量穩(wěn)定下降的重要原因[3]。在這一背景下,灌區(qū)灌溉用水的有效利用系數(shù)也得到了一定幅度的提升,從2020年的0.463升高到2022年的0.472。

2.4 水利投資對灌溉用水有效利用系數(shù)的影響

在灌區(qū)水利工程建設(shè)方面構(gòu)建長效投入機制,加強資金保障,通過興修水利完善灌區(qū)水利設(shè)施,也能實現(xiàn)灌溉用水有效利用系數(shù)的增長。近年來,江西省為支持節(jié)水農(nóng)業(yè)和綠色農(nóng)業(yè)的發(fā)展,在該方面的財政投資呈現(xiàn)出逐年遞增趨勢。從2018年到2022年,農(nóng)業(yè)節(jié)水投資分別為21.17億元、26.08萬元、29.11萬元、30.07萬元和34.75萬元。主要投資項目包括大中型灌區(qū)的節(jié)水配套改造工程、小型農(nóng)田水利工程,以及噴灌、滴灌等節(jié)水灌溉技術(shù)的推廣等[4]。在江口灌區(qū),地方政府的水利投資也在穩(wěn)步增長。以2022年為例,江口灌區(qū)累計出資260余萬元購置先進(jìn)的節(jié)水器具。灌區(qū)灌溉用水量從2021年的240萬m3降低至2022年的185萬m3,節(jié)水率達(dá)到了22.9%。除此之外,江口灌區(qū)還通過增加水利投資的方式,對既有的一些老舊、破損的輸水渠道進(jìn)行了修繕,解決了因為輸水渠道隨意改道或者年久失修而漏水的問題,對提高灌溉用水的有效利用系數(shù)也有積極幫助。

2.5 工程效益灌溉用水有效利用系數(shù)的影響

統(tǒng)計2018年～2022年江西省江口灌區(qū)的工程效益,包括有效灌溉面積和新增有效灌溉面積,節(jié)水灌溉面積和新增節(jié)水灌溉面積4項內(nèi)容,具體數(shù)值見表4。

表4 2018年～2022各年度江口灌區(qū)工程效益變化統(tǒng)計表單位：畝

結(jié)合表4數(shù)據(jù)可知,江西省江口灌區(qū)有效灌溉面積的節(jié)水灌溉面積均呈現(xiàn)出逐年遞增的趨勢。在2018年～2022年間,江口灌區(qū)累計新增有效灌溉面積為94.4畝,累計新增節(jié)水灌溉面積199.5畝。這些工程效益在提升灌區(qū)灌溉用水有效利用系數(shù)方面發(fā)揮了重要作用。

3 結(jié)論與建議

3.1 結(jié)論

本文以江西省的江口灌區(qū)作為研究對象,通過開展調(diào)查和分析,得出以下結(jié)論：

1）灌區(qū)灌溉用水的有效利用效率受到多種因素的影響,如地形地貌、土壤地質(zhì)、供用水量、水利投資、工程效益等。

2）灌區(qū)位于平原地區(qū),土質(zhì)以壤土為主,并且通過增加水利投資的方式,完善水利工程、推廣節(jié)水技術(shù),能夠讓灌溉用水的有效利用系數(shù)得到進(jìn)一步提升,達(dá)到更加理想的節(jié)水效果。

3.2 建議

為進(jìn)一步提高灌溉用水的有效利用系數(shù),建議灌區(qū)采取以下幾項措施：

1）技術(shù)措施。在大力發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、節(jié)水農(nóng)業(yè)的背景下,節(jié)水灌溉技術(shù)得到了創(chuàng)新發(fā)展。近年來,噴灌、滴灌、微灌等節(jié)水灌溉技術(shù)逐漸渠道了傳統(tǒng)的畦灌、漫灌等方式,不僅顯著提高了灌溉用水的利用效率,而且還能進(jìn)一步改善灌溉效果,滿足農(nóng)作物生長所需,對提高灌區(qū)農(nóng)作物的產(chǎn)量與質(zhì)量也有積極幫助。因此,有條件、有實力的大中型灌區(qū),可以選擇自主研發(fā)節(jié)水灌溉技術(shù)；條件較差的小型灌區(qū),也必須增加投入引進(jìn)并推廣新型節(jié)水器具[5]。

2）工程措施。灌區(qū)雖然有比較完備的水利工程,但是很多工程修建時間早、使用年限長,加上維護(hù)不到位,已經(jīng)出現(xiàn)了不同程度的破損,在灌溉過程中滲漏情況嚴(yán)重。灌區(qū)一方面要加強水利建設(shè)力度,例如灌區(qū)末級渠系改造工程、山塘整治工程等,加快推進(jìn)高效節(jié)水示范灌區(qū)建設(shè)；另一方面,則要采取工程修繕措施,針對灌區(qū)內(nèi)一些老舊的、壞損嚴(yán)重的水利工程,進(jìn)行修補或重建,最大程度上杜絕灌溉期間跑冒滴漏的情況,達(dá)到節(jié)水灌溉和提高灌溉用水利用系數(shù)的效果。