陕西省农业节水现状与综合措施研究

2015-07-25赵志洁刘建林毛小惠

陕西水利 2015年1期

赵志洁刘建林,2 毛小惠

（1.西安理工大学陕西西安 710048；2.商洛学院陕西商洛 726000；3.陕西省水利厅陕西西安 710004）

1 引言

“十二五”期间是陕西省实施《关中—天水经济区发展规划》和建设西安国际化大都市的关键时期，城市规模不断扩大，中小城镇日益突起，新农村建设不断深入，水资源供需矛盾和水生态环境问题更加突出，水已经成为制约区域乃至陕西省经济社会发展的首要“瓶颈”，陕西省作为缺水大省和农业大省，农业节水迫在眉睫。随着经济社会发展，用水量持续增长，用水结构不断调整，农业节水现状不容乐观，如何节约水资源，成为一个重要问题。

世界上缺水国家很多，国外一些先进国家对农业节水工作高度重视，节水灌溉水平较高。其灌溉几乎广泛采用先进的喷、微灌技巧。美国农业节水明晰农业水权，允许水权转让，将水权作为一种财产权利，可以继承和有偿出售转让，对用水者具有极大的经济鼓励作用。以色列则采取政府扶持与农民参与相结合，建立健全农业节水投入机制，供水工程投资全部由政府负担，对供水系统运行费用用水者负责70%，政府负责30%[1]。以色列还制定合理的水价政策体系，利用经济杠杆促进农业节水，全国实行统一水价，建立补偿基金对不同地区进行水费补贴，不同部门实行不同的价格，用较高的水价和严格的奖惩措施促进节水灌溉[1]。

国内农业节水工作主要从工程措施和非工程措施方面展开研究，在工程措施中，通过渠道衬砌及喷灌等方法，减少渠道渗漏和田间深层渗漏，减少渠系和田间地表蒸发，来提高渠系与田间的利用系数，达到节水、节地的目的；非工程措施则是通过市场机制、行政措施、制度规范、投融资机制及节水文化建设等措施手段节水[2]。

2 陕西省农业节水现状

2.1 农业用水现状

农业用水包括农田灌溉用水量、渔业及林果地用水量。目前，陕西省农业用水存在极不协调的现象，一方面部分农田因水资源短缺而弃耕撂荒，而另一方面又存在灌溉用水严重浪费现象，不少地方仍采用大水漫灌、串灌等落后方式。陕西省属农业大省，共有耕地面积283万hm2，2009年陕西省人均和单位GDP用水量分别为224m3/人和123m3/万元，农田实灌面积1652.4万亩，实际灌溉用水量和灌溉水利用系数分别为311.3m3/亩和0.53，农田灌溉用水定额均低于全国水平，灌溉水利用系数均高于全国水平。在全省各个用水部门中，农业用水占有相当大的比例。以2009年为例，各部门用水总量为84.34亿m3，农业用水量为58.93亿m3，占总用水量的69%[3]。

2.2 农业需水情况

陕西经济社会综合用水水平处于全国中等水平，用水效率明显低于国内发达地区，且远远低于世界先进用水水平。从陕西省对水资源量总的需求来看，现状年缺水多达2808m3，其中农业缺水1944m3；从陕西省水资源总体供给状况来看，关中及陕北地区水资源供给形势较为严峻[3]。以2009年为例，全省农业需水量达到76.08亿m3，根据现状用水水平、未来区域发展方向及产业结构变化的基础上，预测2020年、2030年农业需水量将达到68.00亿m3、71.02 亿 m3。

2.3 农业节水现状

陕西省农灌历史悠久，原有灌溉工程老化失修，配套不全，加上灌水技术落后、有效性较差。灌溉水利用系数大型灌区为0.53，中型灌区为 0.55，井灌区为 0.75[4]，陕西省渠灌区水的有效利用率只有40%左右，井灌区也只有60%左右，大约每m3水生产粮食不足1kg。而国外的一些发达国家水有效利用率高达80%以上，大约每m3水生产粮食2kg以上[2]。此外农业用水管理方式也十分落后，运行机制不协调，各部门交叉管理，使得各级管理单位力不从心。由此看出，陕西省农业节水综合应用程度还十分低下，发展农业节水具有巨大潜力和广阔前景。

3 农业节水存在问题

陕西省农业用水和节水与世界先进国家和地区还有很大差距，主要存在技术方面和管理方面的问题，包括技术水平和工艺的落后、种植结构的不合理、灌区工程老化失修、水资源开发利用与保护工作不完善以及水资源管理混乱等原因。

3.1 节水技术方面

（1）技术水平低下、普及程度不够。陕西目前农业节灌面积占有效灌溉面积的35%，农业节水方面缺乏统一的指标标准和定量的指标体系[5]，技术水平低下，喷灌和微灌等高效节灌仅占有效面积的10.5%，渠道防渗和管道输水这些传统技术仍是陕西农灌的主要方式，节灌设备的技术监督和质量检测工作亟待加强。

表1 农业现状用水量统计表单位：亿m3

（2）用水技术和工艺比较落后。农田灌溉是用水大户，陕西省灌溉历史悠久，但灌区多为老灌区，工程年久失修，斗以上渠道衬砌率不足50%，输水损失大，平均渠系利用系数不足0.7，大型灌区灌溉水利用系数平均只有0.53左右。

（3）农业种植结构不够合理。陕西南北地区水资源差异大，陕南地区水资源丰富，陕北地区水资源相对贫乏，农业种植结构不合理，易导致农作物不适应当地生长环境，节水工作得不到有效提高。粮食生产的低效性和节水设施的高投入之间的矛盾，制约了节水灌溉的发展。

3.2 节水管理方面

（1）管理体系和运行机制不完善，管理水平低。灌区管理是一个系统工程，水从渠道进入灌区，通过各级渠道的输送和分配，最后按时、按量分送到各田地。陕西省多数灌区仍然采用原先的灌区管理方式，使得灌区内各级管理部门之间协调不够、积极性不高，灌区的维护不及时以及用水不规范等问题出现。

（2）农业供水亏损严重，农村税费的改革加剧了农业水价改革的难度。由于陕西省水资源紧缺，人均、亩均水资源量均低于全国平均水平，再加上引水难度大，造成工程投资较大，使得农业供水成本高于全国平均水平，农业供水亏损严重，而农村税费改革后，支斗渠以下农田水利工程损坏状况势必加剧，进一步削弱了灌区输配水的能力，影响灌溉水平。

（3）灌溉水价偏低，群众观念陈旧，节水意识不强。水资源缺乏统一管理，农业灌溉水价低于成本价，不能发挥价格杠杆的作用，而且人们对水资源危机缺乏正确认识，水忧患意识十分淡薄，一些地、县群众还不能摆脱大水漫灌、粗放作业的灌溉方式，片面地认为水资源总量平衡，取之不尽用之不竭。

（3）资金投入不足。由于年老失修，灌区工程老化，设施配套不足，使得一些灌区工程输水水量损失大，运行维护费用高，渠系未配套计量设施，用水分摊计量不准等问题突出，造成灌区面积逐年萎缩，渠系输水不畅和损失过大，不仅影响农业生产的投入成本，也影响到全省粮食的丰产。

4 农业节水措施研究

农业节水是一个完整的体系，它以节水为中心，是灌溉节水技术、管理措施与水资源合理开发综合集成的系统工程。陕西省农业节水主要措施，除对传统农业技术进行改造外，还应加强对农业节水新技术的改造及用水管理的措施研究。

4.1 传统农业节水技术措施改造

（1）通过渠系工程改造节水。陕西省大、中型地表水灌区灌溉水的渗漏损失70%产生于干、支渠输水中。对于渠系工程的更新改造，不仅可以使灌区工程整修完善，便于使用与管理，而且可以减少水在干支渠道的渗漏损失和无效蒸发，充分发挥水在田间的作用。采用不同类型的渠道防渗措施，可减少渗漏损失50%～90%，采用U型渠或管道输入，可减少渗漏损失95%以上。

（2）提高管道输水利用率。管道输水可节约土地、避免水分蒸发，且运行费用低，输水速度快。陕西省大中型灌区可采用明渠与管道有压输水相结合的方式，来提高输水效率，中小型灌区可采用低压管道树状网形式的输水灌溉，以管代渠，减少输水过程中的渗漏和蒸发损失，与垄沟相比，管道输水损失可减少5%，水的利用率比土渠提高30%～40%，比混凝土等衬砌方式节约5%～15%。

（3）因地制宜选用不同节灌技术，调整农业结构和布局，改善节水灌溉制度和耕作方式。根据陕西省不同地区水资源特点，因地制宜合理种植农作物，缺水地区应限制和压缩耗水量大的水稻生产面积，灌溉农业与旱作农业相结合，引用耐旱高产作物品种，确保水分的有效利用。对于陕北风沙滩地区和关中的井灌区，采用管道输配水计量到户。大田作物因地制宜采用沟灌、膜上（孔）灌、小白龙灌、小畦灌，蔬菜及经济果林宜采用喷、微灌、小管灌技术。陕南地区稻田采用“薄-浅-湿-晒”的灌水技术，因地制宜选用不同的节水灌溉技术，对各种灌溉节水措施通过小面积示范，典型试验，逐步推广。

（4）积极研发新型耐旱品种、化学制剂等。通过良种培育，减少作物的需水要求，利用秸秆覆盖、薄膜覆盖、缩小种植行距来达到田间保水[6]，减少田间无效蒸发，提高土壤水的利用效率，相应减少灌溉次数。

4.2 农业节水新技术措施

（1）重视中水回用技术。将城市生活废水经过集流再生处理后，使其水质指标高于污水允许排入地表和地下水体的排放标准，但又低于城市饮用水质量标准，成为循环利用水。农业生产需要大量的灌溉用水，且用水与其他用途的水相比，水质要求低，所以将由废水处理得到的中水直接用于农业灌溉，可以最大程度地降低废水处理的成本。

（2）推广“3S”技术应用。即遥感技术、地理信息系统、全球定位系统为一体的现代信息技术[7]。现代农业要以高新技术应用为标志，在西方发达国家，“3S”应用技术已经发展到实用化的阶段，利用“3S”技术建立土壤墒情监测系统，对全省农田墒情进行监测，为农业灌溉用水和抗旱减灾服务，及时提供用水信息，从而使农业灌溉更加科学。

（3）采用激光控制平地技术。应用激光控制平地技术，既是改进地面灌溉的重要技术措施，也是建立现代精细地面灌溉系统的重要基础，可有效进行农田土地平整，有效改善农田表面状况，提高农田灌溉水的利用效率。激光平地系统的推广应用关系到国计民生，且在某些省份已经作为配套农机具，享受国家农机购机补贴政策，陕西省农田节水也应抓住这一机会，推进农田基本建设的快速发展。

4.3 用水管理措施

（1）做好灌区用水管理，采用计划用水。制定完善的用水管理制度，实行计划用水、定额配水。用水计量，按方收费，节水奖励，超用加价制度。为此应建好渠系配水工程和两水实施，逐步实现电子化，做到准确控水、配水，提高灌溉水的利用率。征收水费、水资源费是节约用水的必要手段，要充分利用其杠杆作用，通过改革水价，树立水商品意识，促进全面节水。

（2）制定合理农业用水定额。通过改革农业用水价格，利用经济杠杆手段，推行阶梯水价的用水价格格局，由“要我节水”向“我要节水”转变。灌溉用水定额是实施灌溉“总量控制、定额管理”及水资源优化配置的基础，是科学确定农业种植结构和发展规模的依据，因地制宜制定农业用水定额[8]，是缓解陕西省水资源供需矛盾的客观需要。

（3）加强水资源统一调控。对地表水、地下水比较丰富的灌区，宜采用两水统调统配管理，改变以往陕西省只调配地表水的做法，做到地表水、地下水两水兼用，上游与下游兼顾，客水与当地水统筹。

（4）提高农业节水的现代化管理水平，搭建农业节水信息平台。基于现代信息技术，构建农业节约用水管理信息服务平台，提供基本信息服务、需水预测与节水能力分析、用水管理及辅助决策、节水考核与能力评估、节水论坛等功能，为农业节水的管理与决策提供有力的信息支持。

（5）加强激励机制。对于超定额用水实行阶梯加价，促进节水和减少污染量，保护短缺的水资源。减少无效用水，提高人们自主节水意识[9]。通过行政手段，建立节水激励机制，逐步淘汰不符合节水标准的产品，分配用户可用水资源量，配合定量计量设备，实现农业用水节奖超罚。