江西省灌溉用水效率现状评价分析

彭丹丹

（赣州市天鹰水利水电规划设计有限公司,江西 赣州 341000）

1 灌区概况

目前江西省各类灌区共计49475个,其中大型灌区有12个,中型灌区有318个,小型灌区有49145个。本文以江口灌区作为研究对象,属中型灌区,水源类型为自引流水,设计灌溉面积3.99万亩,有效灌溉面积3.99万亩,灌区内种植的主要农作为为水稻。2022年,灌区早稻实际灌溉面积2.0万亩,晚稻（含单季稻）实际灌溉面积2.7万亩。

按照《全国灌溉水有效利用系数测算分析技术指南》中提供的计算公式,灌区年灌溉用水的有效利用系数（η）可通过下式求得：

式中：Q1为灌区当年的毛灌溉用水量；Q2为灌区当年的净灌溉用水量。

Q1是指灌区全年从水源取用的用于农田灌溉的总水量,计算公式为：

式中：n为灌区水源数量；qi为灌区第i个水源取水量。

Q2的计算公式为：

式中：qij表示灌区第j个片区内第j种农作物单位面积净灌溉用水量；Aij表示作物灌溉面积；m表示灌区i个片区内的作物种类；n表示灌区片区数量,中型灌区n=2。

2 不同因素对灌溉用水有效利用系数的影响分析

灌溉用水的有效利用系数与多种因素有关,如灌区的水利工程状况、当年的雨水情况、灌溉面积、种植农作物的类型以及土壤地质等等。只有明确不同因素对灌溉用水有效利用系数的影响,才能采取相应的管控措施,让灌区灌溉用水的有效利用系数得到进一步提升,从而在节约用水的前提下,提高灌溉效果,实现灌区增产增收。

2.1 地形地貌对不同规模灌区灌溉用水有效利用系数的影响

江西省灌区有大、中、小3种类型,灌区规模越大,相应的水利工程设施数量越多,输水渠道越长,管理起来也更为复杂,水分蒸发、水分渗漏等情况较为普遍,这种情况下灌溉用水的有效利用系数会降低。地形地貌也会对灌溉用水的有效利用系数产生影响,平原地区有利于水分保持,灌溉用水能够最大限度的渗透到土壤中；相比之下,丘陵和山区因为存在一定坡度,灌溉用水会沿着坡面向下流动,从而导致灌溉用水的有效利用系数降低[1]。不同规模、不同地形的灌区净灌溉定额和灌溉用水有效利用系数见表1。

表1 不同地形下灌区灌溉水有效利用系数

结合表1数据可知,在相同规模下,不同地形灌区的灌溉水有效利用系数存在“平原＞丘陵＞山区”的规律。以中型灌区为例,中型平原（0.482）＞中型丘陵（0.476）＞中型山区（0.471）；在相同地形下,不同规模灌区的灌溉水有效利用系数存在“平原＞丘陵＞山区”的规律。以丘陵地形为例,小型丘陵（0.508）＞中型丘陵（0.476）＞大型丘陵（0.461）。这一数据表明,地形地貌对灌溉用水的有效利用系数影响明显。江口灌区属于平原地区的中型灌区,适合推广节水灌溉器具,有利于提高灌溉用水的有效利用系数。

2.2 土壤地质对灌溉用水有效利用系数的影响

土壤地质可以通过影响土壤水分的渗透效率,进而对灌溉用水的有效利用系数产生影响。从调查情况看,江西省各灌区按照土壤成分的不同大体可以分为6类,分别是水稻土、沙壤土、粘壤土、红壤土、壤土和黏土。不同土壤地质下灌区灌溉用水有效利用系数见表2。

表2 不同土壤地质下灌区灌溉水有效利用系数

结合表2数据可知,不同土壤地质下灌区灌溉用水的有效利用系数差异较为明显。以壤土为主的灌区,灌溉用水的有效利用系数最高,达到了0.487；之后依次是黏土、水稻土、红壤土、沙壤土,最差的是粘壤土。壤土是一种理想的农业土壤,颗粒通常在0.05 mm～0.5 mm之间,通气透水性好,保水保温能力强,同时含有大量的腐殖质,以及较为丰富的钙、铜、锌等营养元素。壤土良好的透水性保证了在灌溉后,可以让地表水快速、充分地渗透到土壤深层,被农作物的根系吸收,从而提高了灌溉用水的有效利用系数[2]。粘壤土的土质细密,虽然保肥能力强,但是透水效果差,并且灌溉后容易出现表层土壤板结的情况,因此灌溉用水的有效利用系数较差。江口灌区适宜更重的表层土以壤土为主,含有少量的水稻土,土壤成分整体上较好,有利于提高灌溉用水的利用率。

2.3 供用水量对灌溉用水有效利用系数的影响

本文统计了2020年～2022年江西省农业用水各项指标,包括降水量、水资源量等,具体数据见表3。

表3 2020年～2022年江西省农业用水各项指标比较表

结合表3可知,3年间江西省年降水量波动变化较大,呈现出先增加后减少的趋势。由于年降水量不同,水资源总量和地表水也受到影响,并且表现出相同的变化趋势。由于江西省灌区的水利设施比较完善,可以根据降水量的多少以及丰枯期的变化灵活调节供水,因此农业用水量的变化幅度并不大,整体上呈现出稳中有降的趋势,这主要与两方面因素有关：（1）江西省加快推进产业结构改革,农业在“三产”中的占比下降,相应的农业用水量也受到影响,出现降低；（2）江西省大力推广节水灌溉,像喷灌、滴灌等灌溉模式在江口灌区的普及率达到了80%以上,也是农业用水量稳定下降的重要原因[3]。在这一背景下,灌区灌溉用水的有效利用系数也得到了一定幅度的提升,从2020年的0.463升高到2022年的0.472。

2.4 水利投资对灌溉用水有效利用系数的影响

在灌区水利工程建设方面构建长效投入机制,加强资金保障,通过兴修水利完善灌区水利设施,也能实现灌溉用水有效利用系数的增长。近年来,江西省为支持节水农业和绿色农业的发展,在该方面的财政投资呈现出逐年递增趋势。从2018年到2022年,农业节水投资分别为21.17亿元、26.08万元、29.11万元、30.07万元和34.75万元。主要投资项目包括大中型灌区的节水配套改造工程、小型农田水利工程,以及喷灌、滴灌等节水灌溉技术的推广等[4]。在江口灌区,地方政府的水利投资也在稳步增长。以2022年为例,江口灌区累计出资260余万元购置先进的节水器具。灌区灌溉用水量从2021年的240万m3降低至2022年的185万m3,节水率达到了22.9%。除此之外,江口灌区还通过增加水利投资的方式,对既有的一些老旧、破损的输水渠道进行了修缮,解决了因为输水渠道随意改道或者年久失修而漏水的问题,对提高灌溉用水的有效利用系数也有积极帮助。

2.5 工程效益灌溉用水有效利用系数的影响

统计2018年～2022年江西省江口灌区的工程效益,包括有效灌溉面积和新增有效灌溉面积,节水灌溉面积和新增节水灌溉面积4项内容,具体数值见表4。

表4 2018年～2022各年度江口灌区工程效益变化统计表单位：亩

结合表4数据可知,江西省江口灌区有效灌溉面积的节水灌溉面积均呈现出逐年递增的趋势。在2018年～2022年间,江口灌区累计新增有效灌溉面积为94.4亩,累计新增节水灌溉面积199.5亩。这些工程效益在提升灌区灌溉用水有效利用系数方面发挥了重要作用。

3 结论与建议

3.1 结论

本文以江西省的江口灌区作为研究对象,通过开展调查和分析,得出以下结论：

1）灌区灌溉用水的有效利用效率受到多种因素的影响,如地形地貌、土壤地质、供用水量、水利投资、工程效益等。

2）灌区位于平原地区,土质以壤土为主,并且通过增加水利投资的方式,完善水利工程、推广节水技术,能够让灌溉用水的有效利用系数得到进一步提升,达到更加理想的节水效果。

3.2 建议

为进一步提高灌溉用水的有效利用系数,建议灌区采取以下几项措施：

1）技术措施。在大力发展现代农业、节水农业的背景下,节水灌溉技术得到了创新发展。近年来,喷灌、滴灌、微灌等节水灌溉技术逐渐渠道了传统的畦灌、漫灌等方式,不仅显著提高了灌溉用水的利用效率,而且还能进一步改善灌溉效果,满足农作物生长所需,对提高灌区农作物的产量与质量也有积极帮助。因此,有条件、有实力的大中型灌区,可以选择自主研发节水灌溉技术；条件较差的小型灌区,也必须增加投入引进并推广新型节水器具[5]。

2）工程措施。灌区虽然有比较完备的水利工程,但是很多工程修建时间早、使用年限长,加上维护不到位,已经出现了不同程度的破损,在灌溉过程中渗漏情况严重。灌区一方面要加强水利建设力度,例如灌区末级渠系改造工程、山塘整治工程等,加快推进高效节水示范灌区建设；另一方面,则要采取工程修缮措施,针对灌区内一些老旧的、坏损严重的水利工程,进行修补或重建,最大程度上杜绝灌溉期间跑冒滴漏的情况,达到节水灌溉和提高灌溉用水利用系数的效果。