农业灌溉用水范文(精选12篇)
农业灌溉用水 第1篇
目前, 新疆地方系统农业用水占用水总量的95%, 农业灌溉用水是最大的用水户。随着灌区工业化、城市化进程的加快, 生活用水和工业用水的比例急剧增加, 用水矛盾必将日益突出。为推进农业灌溉用水的节约与水资源的可持续利用, 近年来, 新疆灌区大力实施农业高效节水技术的推广应用, 逐步改善和调整农业产业结构, 通过节水灌溉、调整种植结构等措施, 有效缓解了日益突出的用水矛盾问题, 取得了明显的经济、社会和生态效益[1,2]。然而, 在取得一定成效的同时, 灌区农业灌溉用水方面仍存在一些问题, 与实行最严格的水资源“三条红线”管理要求不相适应, 主要表现在以下方面。
(1) 多年来, 大力推行农业节水灌溉技术, 灌区广大用水户的节水灌溉和水资源节约意识有了一定程度的提高, 但是从灌区实际情况来看, 水资源管理使用过程中随意性问题普遍存在, 由于缺乏合理和规范的农业灌溉用水定额指标或标准依据, 许多水利设计单位, 在进行灌溉工程规划设计过程中, 涉及农业灌溉定额技术指标问题, 确实存在主观数据或凭经验感觉的问题;在灌区灌溉用水管理中, 确实存在“大水大用, 来多少水用多少”的普遍现象, 甚至一些灌区用水户, 仍然认为水是“取之不尽, 用之不竭”的, 不用白不用的思想比较严重。
(2) 近年来, 新疆灌区成立了农民用水合作组织, 并由该组织实施灌区灌溉用水管理, 但是, 通过成立农业用水协会方式, 鼓励公众广泛参与水权、水量、水价分配、管理和监督, 在灌区灌溉用水管理中, 开展成效还不尽人意。
(3) 建立完善“总量控制, 定额管理”的用水管理制度, 确定各用水户的实际灌溉面积, 复核农业灌区用水量指标;建立以各级行政区划和主要流域为单元的区域引水总量控制定额指标体系;建立责任考核机制, 制定以行政主要领导为第一责任人的分级负责制度, 逐级分解落实水量控制指标, 明确考核、奖罚措施, 确保总量控制落到实处[3]。要做到上述4个方面的灌区灌溉用水管理运行机制, 其中最为核心的技术问题是必须研究和制订一套适合于灌区用水管理的灌溉用水定额技术指标。然而, 多年来新疆灌区科学合理、符合实际、指导灌区的灌溉用水定额管理指标存在缺失问题。
(4) 多数水库、水利骨干供水工程具有较好的用水计量装置, 但广大灌区灌溉用水计量设施条件较差, 灌溉用水调配具有较大的任意性和盲目性[4]。目前仍有一些灌区还无法进行计量定额灌溉用水, 农业用水仍按面积收费, 由此在灌溉用水管理上, 还难以真正调动农业用水户节约用水的积极性。
典型干旱内陆灌溉农业实践表明, 水资源有效利用及优化配置、水利工程综合效益、农业用水承载与节水潜力、灌溉规划与水生态建设等问题, 都与农业用水定额、灌溉水利用效率、用水总量和定额管理四大关键技术指标密切相关。然而, 多年来新疆灌区对这些技术现状还不够清楚, 有些甚至处于空白状态。因此, 研究灌区农业灌溉用水定额指标技术非常必要。
2 试验数据与方法
开展灌溉工程数量、灌溉用水、农业气象、渠系水利用测定、灌溉参数、农业经济等基本资料的收集整编;实施各级渠道水利用系数、灌区灌溉定额的测验分析;进行灌溉用水定额与作物品种、所在地区水文气象、土壤质地、灌溉模式、栽培方式等相关调研, 为技术分析提供必要的基础资料。
3 灌溉用水定额分析
3.1 综合田间灌溉定额
全疆综合田间灌溉定额常规灌溉、膜上灌、喷灌和微灌4种灌溉模式, 在平水年 (P=50%) 和偏枯年 (P=75%) 情况下, 分别为:5 280、4 485、3 960、3 690 m3/hm2和5 805、4 935、4 350、4 065 m3/hm2。从分片灌区看, 北疆灌区平水年 (P=50%) 为4 725、4 005、3 540、3 300 m3/hm2, 偏枯年 (P=75%) 为5 190、4 410、3 900、3 630 m3/hm2;东疆灌区平水年 (P=50%) 为6 540、5 565、4 905、4 575 m3/hm2, 偏枯年 (P=75%) 为7 185、6 120、5 400、5 040 m3/hm2;南疆灌区平水年 (P=50%) 为5 565、4 725、4 170、3 885 m3/hm2, 偏枯年 (P=75%) 为6 120、5 190、4 590、4 275 m3/hm2。分析结果表现出北疆低、东疆高、南疆高于北疆低于东疆的变化特点, 与灌区农业气象、土壤水分、作物需水要求相吻合。
3.2 综合毛灌溉定额
灌区综合毛灌溉定额是农业灌溉用水量控制计算分析的一个重要技术指标。基于灌区灌溉水利用系数测验分析值, 由此作为技术参数, 根据灌区综合田间灌溉定额, 可得出2000—2011年灌区平水年 (P=50%) 、枯水年 (P=75%) 2种灌溉保证率条件下的综合毛灌溉用水定额。
由以上分析方法得出:平水年 (P=50%) 灌溉保证率条件下, 全疆综合毛灌溉用水定额由2000年的12 450m3/hm2, 下降至2011年的9 075 m3/hm2;偏枯年 (P=75%) 灌溉保证率条件下, 全疆综合毛灌溉用水定额由2000年的13 695 m3/hm2, 下降至2011年的9 990 m3/hm2。总体上毛灌溉定额下降27%左右。
2000—2011年, 全疆综合毛灌溉用水定额, 呈现明显的下降趋势, 且各灌区均具有相同的基本态势, 分析结果与多年尤其是近年来灌区大力推广农业高效节水灌溉技术, 以及发展灌溉渠道防渗节水工程等措施完全吻合。反映了灌区灌溉工程和灌溉用水的实际情况。
参考文献
[1]王宏.农业灌溉用水定额分析[J].现代农业科技, 2011 (5) :253.
[2]鹿强, 周和平.干旱区农业灌溉用水定额研究[J].中国水利, 2011 (21) :45-46.
[3]王君勤, 王朝勇, 廖鸿茜.四川省农业灌溉用水定额的修订[J].中国水利, 2009 (13) :26-28.
农村灌溉用水协议书 第2篇
乙方:**********供水管理单位
为了明确甲、乙双方在供水中的权利和义务,根据《*省农村公共供水管理办法》等有关法律、法规和规章,经甲、乙双方协商,一致达成如下协议:
一、甲、乙双方应认真自觉执行《*省农村公共供水管理办法》等有关供水规定。
二、水费收缴
按照甲方的实际用水数量收取,水价按价格主管机关定价收取,乙方按月收取甲方用水水费(若遇水费调整按调整后的水价收取)。
三、甲乙双方的权利义务
1、无特殊情况(如突然停电、不可抗力、原水污染、设备突发故障、管线损坏等),乙方应保证24小时供水。
2、乙方因设备检修等情况需停止供水时,需提前48小时告知用水单位。
3、乙方因管线抢修需停止供水时,应及时将预计修复时间通知用水单位,抢修时间不宜超过48小时。
4、乙方应确保管网末梢水中的二氧化氯含量不低于0.02mg/1,浊度最大不超过3NTU,正常供水压力不低于0.1kpa。
5、甲方依据自愿原则,决定是否接入农村安全饮水工程所提供的生活用水。
6、甲方应根据有关规定按月足额缴纳水费。
7、甲方应依据乙方要求,使用相应合格的计量设施,更换计量设施必须经乙方同意,并在乙方监督下进行。
8、乙方供水点房屋内,以供水点总阀门为分界点,以下甲方分支管线、阀门等供水设施的维护、更换须在乙方的监督下进行,费用由甲方全部承担。
9、因甲方分支管线等供水设施损坏而造成漏水情况的,水费由甲方全部承担,与乙方无关。
10、甲方所使用的总水表的维修、更换由乙方负责,费用由乙方承担。
11、甲方因计量设施损坏,无法计量用水量时,当月用水量按前三个月用水量的平均值计取。
12、甲方有下列行为之一者,均属违章用水:
(1)盗用或转供生活饮用水给第三方的;
(2)不按时足额缴纳水费的;
(3)擅自拆除、改装或者迁移农村供水设施或计量设施的;
(4)未经乙方同意私自更换计量设施的;
(5)使用不合格计量设施的;
(6)故意破坏供水设施的。
四、违约责任
1、在本协议履行过程中,双方应当按照约定严格遵守,若甲方违反本协议约定,乙方有权停止供应甲方用水,解除本协议。
2、在本协议履行过程中,甲方不按时足额缴纳水费,经催费后仍不缴纳,按恶意拖欠处理,乙方有权停止给甲方供水,对其恢复供水时甲方须结清所欠水费并按新用户标准办理。
3、在本协议履行过程中,甲方因恶意拖欠水费被乙方停止供水的,恢复供水时对其采取预缴费管理办法,即先付费后用水。
4、在本协议履行过程中,甲方因恶意拖欠水费被乙方做停止供水处理后,若寻衅报复破坏供水设施,按《*农村公共供水管理办法》(*省政府令*号)第43条执行,责令其停止违法行为,并对损坏设施照价赔偿。情节严重的罚款1000——0元。
5、在本协议履行过程中,甲方未经允许擅自改动、拆除供水设施或在供水管网上接水,按《*省农村公共供水管理办法》(*政府令*号)第*条执行,责令其停止违法行为,情节严重的罚款1000——20000元。
五、未尽事宜按《*省农村公共供水管理办法》执行。
六、本协议一式四份,甲方持一份,乙方持三份,自签字之日起生效。
甲方代表(签章): 乙方代表(签章):
联系电话: 联系电话:
天津市农业灌溉用水计量模式分析 第3篇
关键词:农业灌溉;计量;模式;分析
中图分类号:S274.4文献标识码:ADOI编码:10.3969/j.issn.1006-6500.2009.06.007
Metering Mode Analysis of Agricultural Irrigation Water in Tianjin
ZHANG Jun-tao
(Irrigation and Drainage Division of Water Conservancy Bureau of Tianjin,Tianjin 300074,China)
Abstract:In view of the characteristic of irrigation water source in Tianjin, the pilot reform of agricultural water measurement charge was developed in Baodi, Ninghe and Jinghai county. The different methods on irrigation water measurement were selected to explore and research the actual measurement charging mechanism of agricultural irrigation water.
Key words:agricultural irrigation; metering; mode; analysis
随着经济社会的快速发展,上游拦蓄水工程建设规模加大,加之连续多年干旱少雨,天津市水资源短缺问题尤为突出。近年来,天津市大力发展农业节水工程建设,取得了显著成效,但农业灌溉普遍采取粗放低效的利用形式,又加剧了水资源短缺程度。提升天津市农业节水成效,就要建设农业灌溉计量设施,对农业用水实行计量收费,这是天津市节水农业及节水型社会建设的重要一环。
1天津市农业用水收费现状
近年来,天津市坚持把节水灌溉作为一项革命性措施来抓,以提高水资源的利用效率和效益为核心,以大中型灌区续建配套节水改造、农业综合开发、设施农业节水配套为重点,因地制宜地大力推广各种适用的节水灌溉模式,全市节水灌溉面积累计达到22.89万hm2,占有效灌溉面积的65.8%。在节水工程快速发展中,农村节水灌溉管理相对滞后,由于历史原因,目前大多数区县灌溉用水基本是福利水,农民灌溉基本上不交水费或水费很低,实行按亩收费,多灌少灌一个样。加之部分灌溉工程老化失修,缺乏计量设施,给农业水资源的利用控制管理带来困难,造成了农民节水意识不强、大水漫灌、水资源浪费现象严重。只有解决用水的计量问题,才能促使用水者节约用水,进而为灌溉用水定额管理、累进加价创造条件。如何依托节水工程建设完善基础计量设施,使农业用水做到精准计量按方收费,提升天津市农业节水灌溉管理水平,是目前天津市节水农业建设中的关键,也影响着节水型社会的建设成果。
2农业用水计量收费改革试点工作开展情况
天津市灌溉水源的特点是北部地区以地表水、浅层地下水灌溉为主,中南部地区以深层地下水灌溉为主。为加快探索和推进农业灌溉计量收费方式改革,在加大节水灌溉工程建设的同时,我们因地制宜,按照不同灌溉水源特点,选择了宝坻区地表水灌区、宁河县浅层地下水区、静海县深层地下水区3种不同水源条件的灌区开展了农业用水计量收费改革试点。
2.1探索井灌区计量方式改革
静海县针对地表水匮乏,主要依靠抽取深层地下水灌溉的状况,在新建的90个节水项目区134眼深机井出水口安装了传统机械式水表,同时,将水费征收方式由原来的按电度收取改为按方收取的方式,并实行一费制。农民缴费更直接、更明了,有效提高了灌溉交费和节水意识。宁河县丰台镇东淮沽村浅层地下水灌区安装IC卡自动计量灌溉收费系统32套,具备一户一卡、一井多卡、缴费储值、插卡出水的功能,改变了过去按亩向按量征收水费的方式,使农业机井地下水资源管理更方便、快捷、准确,得到当地群众的认可。
2.2探索地表水灌区计量方式改革
宝坻区针对里自沽地表水灌区灌溉计量困难的状况,结合灌区续建配套与节水改造工程建设,与相关科研、企业单位合作,开展了渠灌区灌溉计量方式的试验研究和试点。首先率先在全市地表水灌区研制安装灌溉泵点超声波流量计60块,实现超声波自动记录用水量。同时,该灌区还结合在大断面防渗渠道上建设巴歇尔量水槽、梯形量水堰,在支渠道上安装U型量水槽,以及结合畦田口使用流速流量仪测量每个畦田的灌水量等措施,实现了地表水灌区防渗明渠输水模式的精准测量。目前,灌区也结合计量设施建设,在不增加农民负担的基础上,正在开展计量收费改革试点。
2.3探索不同形式水费征收管理模式
(1)组建农民用水者协会,由协会负责用水管理、灌溉服务、工程维护管理、水费计收和财务管理等工作。目前,在宝坻区、宁河县、静海县共组建农民用水者协会77个,受益用水者3.67万户、13.16万人,受益耕地面积1.85万hm2。(2)采取承包模式,由承包人负责本村农户用水,按用水量收水费,村委会不再承担他们的工资,工资由承包工程设施所收水费解决。(3)静海县台头镇东淀等部分地区由县水务局建设农业集中供水厂,实行企业化经营与管理,自收自支、自负盈亏。
3取得成效
对灌溉用水进行精准计量和科学管理后,以前农业种植效益低下和用水矛盾等问题得到了解决。
(1)农民节水意识明显提高。农业灌溉按方计费后,农民灌溉主动采取大畦改小畦和平整土地等措施,增加灌溉均匀度,并且在灌溉上适可而止,农民节水意识提高的同时,灌溉节水效果明显提高。
(2)节水增收效益显著。通过农业灌溉计量改革和科学灌溉管理,使农作物得到适时充分灌溉,促进了试点地区的农业结构调整,提高了农业种植效益。通过多个地区几年来的实际种植效果,大田作物每公顷年增产平均为375 kg,节水1 200 m3。宁河县丰台镇东淮沽村井灌区每公顷蔬菜年可节水3 000 m3,灌溉成本也大大降低,由原来的每次225元/hm2降到150元/hm2左右;静海台头镇东淀等4个地区由于种植产值高的花卉和蔬菜,在实行集中供水管理后,每公顷产值增加1.5万元以上。
(3)农民用水者自主投入灌区工程建设和管护的积极性大大提高。由于节水增收效益明显,同时,各种灌溉管理组织制定了科学、合理、有序的灌溉制度,减少了管理运行开支和灌溉纠纷,使管理者和用水者之间的关系趋于和谐。通过这些实际效益的显现,用水者通过“一事一议”自愿投资投劳建设灌溉工程的积极性明显提高,协会做到了灌区工程有人管、有人修、有人保运行,保证了灌溉季节工程正常运行,减少了跑、冒、漏,促进了节水、节电,为灌区发展提供了很好地群众基础。
(4)促进区域经济发展。通过在相对集中的一些地区进行农业灌溉计量改革试点,促进一定范围内农业优势的加强和种植结构的调整。里自沽灌区是天津市重要的粮食产区,通过改革,普遍提高了当地粮食产量,充分发挥了天津市粮食主产地的作用;通过改革,宁河、静海部分地区有条件地进行了农业种植结构调整,从过去产量、收益不高的粮食生产,转变成为天津市集中的蔬菜、花卉种植基地,形成了地区优势,不但满足了当地需求还远销外地,有效地带动了当地经济的发展。
4存在问题
(1)天津市农业用水计量收费改革需要继续深入。虽然天津市在农业用水计量收费改革方面取得了一定成效,但进行收费改革试点的地区在天津市12个农业区县中比例很小,新型农业用水计量方式应用和农民用水者协会的组建还比较滞后,还需要快速深入推广,以满足天津市节水型社会建设的快速发展的需要。
(2)水价制定还需完善。目前,天津市各区县农业灌溉水价制定中只包含提水电费、工程维护和管理人员费用,不包括水资源费、工程折旧费等,收取水费只能满足日常运行,还不能满足长期水资源保护和工程持续良性运行的需要。
5小 结
改革农业计收管理,建立合理的水价形成机制,其根本目标是促进节约用水和水资源的高效利用与优化配置。也就是改革与节约用水和水资源的高效、可持续利用不相适应的水管理体制,形成合理的水资源管理运行机制和水价机制,建立健全技术保障体系,显著改善灌溉设施的整体质量和服务能力,提高农业用水效率和综合效益。要达到上述目标,必须同时抓好软件建设与硬件建设。既要提高农民的节水意识,促进农业灌溉方式的转变,又要改造农业供水设施,不断降低农业供水成本。近年来,随着各级政府的大力投入,天津市农业节水工程迅猛发展,农业供水设施不断改善,农业供水成本有所降低。我们要进一步完善农业灌溉计量设施建设,调动地方政府、农村集体和农民积极参与水费改革的积极性,提高用水者的节水意识,改革农业供水体制,改进灌溉服务。同时,在总结高效用水经验和找准主要矛盾的基础上,因地制宜、讲求实效,立足当前、着眼长远,并处理好经济效益、社会效益、生态环境效益之间的关系。对于天津市有所不同的灌溉水源和节水形式,建议进一步开展水价综合改革试点,继续探索符合不同地区特点的水费征收方式,切实减轻农民财务负担,减少水资源浪费。
参考文献:
[1] 张东,宫晓婧,刘伟,等.天津市农业节水灌溉现状及发展方向[J].天津农业科学,2008,14(6):46-48.
[2] 笪志祥.我国节水灌溉技术及其模式和发展趋势[J].天津农业科学,2008,14(3):33-36.
农业灌溉用水 第4篇
1 农业灌溉用水的现状
水利是农业的生命之源, 是农业发展的基本条件之一。截至2008年年底, 全国农田有效灌溉面积8.77亿亩, 占耕地总面积的48%;全国节水灌溉面积3.67亿亩, 节水灌溉面积占有效灌溉面积比例41.8%;农业灌溉用水有效利用系数仅为0.48。同时, 农业又是国民经济用水大户, 据2008年全国水利发展统计公报显示, 2008年全国总用水量5828亿立方米, 其中农业用水3620亿立方米, 占总用水量的62.1%, 而农业灌溉用水又占了农业用水的70%以上。因此, 农业灌溉用水的充分利用和效率提高, 不仅关系到保障粮食安全, 还可以缓解我国水资源短缺的紧张局面。
2 农业灌溉用水存在的问题
农业灌溉是农田增产、粮食丰收的命脉。就目前来说, 我国农田有效灌溉面积和用水有效利用, 尚未过半, 存在的问题亦不容忽视。能不能高效利用灌溉用水, 关系到解决我国水危机的关键所在。
2.1 农田水利工程老化破损不配套, 输水利用率低, 水的跑冒滴漏现象相当严重
我国的灌溉工程绝大多数修建于20世纪50~70年代, 设计标准低, 工程质量不高, 建筑物及设施配套不全, 大多数灌溉工程已超过设计使用年限, 工程破损严重, 运转十分艰难。末级渠系老化破损、不配套更为严重, 导致灌溉系统“上通下堵”、“肠梗阻”等现象普遍存在。据统计, 每年通过管网损失的水量占自来水管网供水的20%以上, 达60亿立方米;而由于工程设施损坏报废的原因, “十五”期间年均减少有效灌溉面积311万亩, 相当于每年减少10个30万亩的大型灌区。基层农村原有的小型灌溉工程和效益, 也处于损毁、废滞、低下的危险状态。
2.2 灌溉水价和水费呈现“三低”现象, 水利用率低, 浪费严重
一是农业灌溉水价整体水平偏低。据水利部门统计, 2005 年, 全国农业水价平均为6.5分/立方米。二是农业灌溉水价远低于成本水价。2005年, 全国26个省、551处大中型灌区农业水价平均仅为实际供水成本的38%。三是灌溉水费实收率低, 我国平均水费实收率仅为57.37%, 使得农业灌溉水价起不到农业节水和高效利用的杠杆作用。同时, 造成使用过程中的利用率低和浪费严重现象。据统计, 我国农业灌溉用水有效利用系数只有0.48左右, 即约有一半的水在输送过程中就跑掉了, 而大水漫灌的方式, 又使近一半渗漏、蒸发掉。
2.3 水价不合理还表现为水价概念的混乱, 农民实际支付的水费比较高
大部分灌区的农业终端水价并不包含农业末级渠系水价, 仅是灌区水管单位、县级水利部门供水到支渠口或斗渠口的供水价格。由于我国的农田水利设施落后且农户耕地面积小, 依照我国现行供水管理体制, 很难直接计量用水到户, 我们的规定水价多为取水口水价。但是, 从取水口到用户往往需经过多层管理机构, 而供水管理单位与相应各层管理机构的关系不是买卖关系, 而是委托雇佣关系, 这些管理机构所附加的费用原则上应当计入水价。但在实际操作中, 这部分水价缺乏监督, 很难规范, 成为水价中最不稳定的部分, 层层加价, 搭车收费、挪用、截留现象严重。实际用户水价通常是规定取水口水价的3~5倍, 倘若将实际用户水价与灌区渠首水价比较, 则比值更高。
2.4 水价补偿机制不健全, 现行水价政策难以形成有效的节水机制
目前灌区收入主要依靠水费, 在固定的价格尤其是低价的情况下, 水费收入的增加取决于供水量的增加。一些灌区为了获得较多的收益, 甚至鼓励多用水, 实施最低消费量;有些灌区虽然节约了水, 但被无偿地调给其他部门, 无利可图, 严重地影响了节水的积极性。
总的来说, 多数供水单位的水费收入加上相应的行政事业拨款仅能维持吃饭财政, 却还需背负公益性亏损和政策性亏损, 甚至还需背负资产保值增值的压力, 不利于供水行业的良性发展, 既造成了供水工程的老化失修, 也带来了转嫁供水管理成本等变相提价的水价扭曲变形现象。
3 农业灌溉用水的经济学分析
本文将通过农业灌溉用水的供求曲线, 分析水价对灌溉用水量的影响, 如图1所示。
S0表示灌溉用水的供给量, 就目前情况看来, 供给基本不变, 甚至有逐渐减少的风险, 本文以供给量为定值进行分析。D0为灌溉用水的需求量, 因水的特殊作用, 具有不可替代性, 所以水资源需求弹性较小。市场情况下, 达到供给平衡的水价和水量分别为 (P0, Q0) , 而目前情况下, 水价偏低, 现实的需求量为Q2, 已经超过最大供给量S0, 势必会引起水资源的供需矛盾。另外, 当水价上升为P1, 那么, 由灌溉用水的需求曲线和供给弹性知, 灌溉用水量骤然减为Q1, 耕地不能得到有效灌溉, 粮食安全就无法得以保障。因此, 从水资源的利用和保护角度, 应该提高水价, 但是从灌溉用水的弹性分析来看, 水价不宜过高, 加重农民的负担, 影响粮食安全。
4 农业灌溉用水的解决之策
4.1 推进农村水利改革, 发挥农民用水户协会作用
农民用水户协会是我国目前一种新型的农民参与灌溉管理的自治用水合作组织, 在解决农田水利基础设施建设管理和用水管理主体“缺位”、化解农业用水纠纷、提高灌溉管理效率等方面发挥重要作用。目前全国有4万多家, 其中大型灌区内有1.7万多家。从全国总体情况看, 农民用水户协会发展还很不平衡, 部分协会的组织机构不完善、组建与运行不规范、运行机制不健全等, 影响着其作用的发挥。政府可适当通过规范其组织行为, 维护农民用水户正当权益, 调动农民用水、节水的积极性, 促进农业灌溉用水民主管理。
4.2 推行农业终端水价改革, 通过有效方式进行适额补贴
由图1知, 水的价格弹性较小, 提高水价, 会大幅减少用水量, 影响灌溉, 进而不利于粮食产量。同时, 世界范围内 (特别是发达国家) 的水补贴政策对粮食成本较高的我国已形成一种价格压力;而目前中国的灌溉费用已占了粮食生产成本的很大比重, 提高灌溉水价到补偿灌溉供水全成本水平, 意味着灌溉水价还要成倍增长, 粮食生产的稳定性就可能会受到严重影响。
另外, 农业用水还具有明显的社会属性, 政府往往需要通过供水进行利益再分配, 彰显社会公平等社会目标, 水不可能完全商品化, 因而必须将水的社会公益部分剥离出来, 由政府承担。
但是, 政府不宜采用降低水价对农业灌溉进行补贴。如图1:水价由P0下降到P2, 水需求量则增加为Q2。Q0
灌区管理单位可以采取水费先征后返的方式将末级渠系的管护费用返还给农民用水户协会等末级渠系管理主体, 由他们对末级渠系进行管护。如图2, 灌区管理单位以水库供水的边际成本为基础加适当的利润核定灌区供水价格, 农户按照物价局核定的水价和渠道计量表所显示的水量进行交费给水库, 然后财政按水费的一定百分比进行补贴给农户。如此一来, 灌溉水价作为节水的一种管理手段, 不仅提高水资源利用效率, 还可以实现社会福利最大化。
4.3 完善基础水利设施建设, 做好设施管理与维护
农田水利设施, 是保障国家粮食安全的生命线。而我国农田有效灌溉面积占农田面积的48%, 有一半以上的农田得不到有效灌溉, 仍然“靠天吃饭”。近年来, 蔓延的旱情, 无疑敲响了水利设施建设滞后的警钟, 揭露了小型农田水利设施的积弊。
农田水利设施, 具有公益性质, 必须加大公共投入, 明确各级政府在农田水利建设事业的主体地位, 建立相应的绩效考核和激励约束机制, 整修完善支渠以上的骨干工程, 尤其是支渠以下的末级渠系工程。同时, 也需借助市场机制, 调动农民、投资者的积极性, 建立多元化、多渠道的农田水利投入机制, 兴建改建部分水利工程, 保证雨季可以通过水利设施储藏水, 到了雨量少的季节就把储藏的水利用起来, 至少可以做到“十年防九旱”, 而不是“逢旱即成灾”。
4.4 推广节水灌溉设备, 普及节水灌溉技术
据水利部统计, 我国灌溉用水约3600亿立方米, 占总用水量近65%。灌溉用水有效利用系数只有0.48, 一半以上的水在灌溉过程中被白白浪费, 一部分是水利设施方面的工程性原因, 另外则是灌溉技术本身的原因。我国的水情决定灌溉必须实现节水化, 在灌溉用水量不增加的情况下, 保障农业的可持续发展, 必须内部挖潜, 走节水化路子。
目前全国范围内, 灌溉的主要方式还是以大水漫灌为主, 水价的低廉让节水灌溉设备和技术无用武之地。应总结“九五”以来, 在大中型灌区续建配套与节水改造、节水灌溉示范、节水增效重点县等重点项目建设的经验教训, “节水设备下乡”等补贴的方式逐步推广灌溉设备, 逐步推广以滴灌、喷灌、管道输水等为代表的灌溉方式, 提高灌溉用水的有效利用率。
同时, 还要加快先进实用、适应家庭联产承包责任制的节水灌溉技术与实用设备的研发, 以及研发的技术设备的成本低廉化和市场化, 并建立健全政府扶持、市场引导和农民广泛参与相结合的节水灌溉服务体系。
5 结 论
农业是国民经济的基础, 而灌溉用水是农业的命脉, 是全国的用水量大户。用好灌溉用水, 不仅是保障粮食安全的需要, 也是有效解决全国水资源供需紧张的途径。推进农田水利设施投资建设, 推动灌溉用水水价改革, 推广灌溉节水设备技术, 将是防旱涝于未然, 完善农业灌溉用水机制的有效途径。而此过程中, 需要发挥各级政府和农户双重主体的作用, 发挥政府宏观调控和市场自由调节两个手段的作用。
参考文献
[1]周晓平, 陈岩, 赵敏.以合作谋求发展:农业灌溉用水困境、原因和解决思路[J].生态经济, 2006.
[2]廖永松.农业水价改革的问题与出路[J].中国农村水利水电, 2004.
蒲阳站灌溉用水市场的调查与思考 第5篇
灌区灌溉管理是促进灌溉用水量,提高作物产量的基础工作.灌区内工程管理、用水组织管理以及水费和水价廉政都是管理的中心工作.笔者对所在灌区内灌溉用水现状作了调查,提出自己的几点看法.
作 者:郭红军 作者单位:陕西省交口抽渭管理局,陕西,渭南,714000 刊 名:西北水力发电 英文刊名:JOURNAL OF NORTHWEST HYDROELECTRIC POWER 年,卷(期):2005 21(z2) 分类号:F3 关键词:灌溉 调查 思考★ 关于生活与科学作文合集
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浅谈灌溉用水定额 第6篇
[摘要]实施灌溉用水总量控制和定额管理是水利部党组根据新时期要求,提出的建立、健全节水灌溉发展机制的新思路,是水资源合理配置、节约使用在灌溉用水管理上的具体体现,也是分配灌溉用水使用权的基本依据。
[关键词]灌溉用水;定额
1灌溉用水定额的内涵
灌溉技术中原本就有定额的概念,即灌溉定额,且有净灌溉定额和毛灌溉定额之分。灌溉用水定额和灌溉定额有密切联系,但又有根本区别。净灌溉定额是依据农作物需水量、有效降雨量、地下水利用量确定的,是满足作物对补充土壤水分要求的科学依据,显然它注重的是灌溉的科学性。毛灌溉定额是以净灌溉定额为基础,考虑输水损失和田间灌水损失后,折算到渠首的亩均灌溉需水量,显然它还考虑了灌溉用水在输送、分配过程中发生损失的规律。从以上分析可以看出,灌溉定额更多的是注重灌溉本身的规律性、科学性,并不针对灌溉的合理性和先进性,往往也不具有广泛、客观的可比性。例如同一作物有的品种喜肥喜水,灌溉定额高,有的品种耐干旱,灌溉定额低。灌溉定额的本意只涉及其是否符合各自作物的需水规律,无意评价哪一个合理、先进。再如针对具体渠道给出的渠系水利用系数,只注重采用的数值是否科学,并不涉及技术经济上是否合理,是否先进的问题。原因在于灌溉定额仅仅是一个设计参数,不具有比较标准的属性和支撑体系,如果要进行比较,只能通过不同设计方案进行技术经济分析。灌溉用水定额则是一个具有普遍意义和客观性的比较标准,这是二者的根本区别。“九五”以来为适应节水灌溉的发展,提出了采用节水灌溉制度的要求,也规定了对灌溉水利用系数的要求,在一定程度上起到比较标准的作用,但仅适用于节水灌溉工程建设,不是普遍的标准,也不是一个综合性指标。
灌溉用水定额和灌溉定额的另一个区别是,灌溉定额是规划设计的依据,而灌溉用水定额是农业用水管理的考核指标。在灌溉系统的规划设计中,为了考虑是否满足作物需水要求,使用净灌溉定额,为了进行渠首、泵站设计,需要毛灌溉定额,可见赋予灌溉定额的作用是为了满足规划设计的需要。但是净灌溉定额无法直接测定,毛灌溉定额又无法用于一个一个灌溉单元的用水管理,从农业用水管理功能看灌溉定额的管理并不具有可操作性。灌溉用水定额是在规定考核位置上的单位用水指标,可以直接测定、可以客观考核是对其基本要求之一。
综上所述,灌溉用水定额是衡量灌溉用水科学性、合理性、先进性,且具有可比性的准则,是农业用水管理的微观指标。灌溉用水的科学性表现为水的输送、分配符合渠道特征,补充土壤水分符合作物需水要求,强调灌溉用水要符合客观规律;合理性表现为技术、经济的可行性,强调灌溉用水要符合现有的技术水平、经济条件,要立足工程现状;先进性表现为技术和管理的前瞻性,强调灌溉水的高效利用;可比性表现为灌溉用水定额是一个具有普遍意义、客观的比较标准。显然灌溉用水的科学性、合理性、先进性、可比性既是一个统一的整体,又是相互影响、相互制约的不同侧面。有时强调科学性,但又有悖合理性;有时强调合理性,但又有悖先进性;有时强调先进性,但又有悖可比性。因此,灌溉用水定额应该在灌溉用水的科学性、合理性、先进性、可比性中寻求一个平衡点,成为客观评价灌溉用水的准则。
2灌溉用水定额的影响因素
灌溉用水量的影响因素很多,如果不加区分,针对每一种情况确定灌溉用水定额,尽管可以做到很科学、很合理,但不具备可比性,因而失去意义。笔者建议把灌溉用水量的影响因素区分为基本因素、硬影响因素以及软影响因素。基本因素是固有的影响因素,基本上没有选择或改变的余地。例如作物种类,在制定灌溉用水定额时不能因灌溉用水量的差别把小麦改换为玉米,因此作物种类是一个基本因素,应该针对每一种作物(但不是针对每一个品种)制订灌溉用水定额。地域也是一个基本因素,因为各地的降水条件不同、水资源基本条件也不同,而且无法改变。硬影响因素和软影响因素一般是可以选择、可以改变的影响因素,它们的区别并不在于影响程度的大小。改变硬影响因素需要较大的投入,改变软影响因素一般不需要投入,或虽需一定投入但用水户能够自行解决。例如灌溉方式在很大程度上影响灌溉用水量,但如果为各种灌溉方式分别制定灌溉用水定额,实际上和促进节水的目的相悖。另一方面,发展节水灌溉需要投入,不可能一蹴而就,因此也不能无视各种灌溉方式的存在,故把灌溉方式列为硬性影响因素,通过调节系数适当考虑其影响。管理水平同样影响灌溉用水量,但改善管理的投入不大,而且管理水平上也不应该有大的差异,故列入软影响因素,即在统一的管理水平上考虑其影响。
2.1基本因素。作物种类农产品是农业活动的产物,为了得到某种农产品人们进行某种特定的农业活动。农产品的这种客观地位以及不同作物有不同作物需水量,决定了作物种类是制定灌溉用水定额的基本因素。尽管因为某种原因可以放弃种植某种作物而改种其他作物,但只要对这种作物的需求存在,就应该为它制订灌溉用水定额。考虑到作物种类多,建议首先选择播种面积大的作物制订灌溉用水定额,其他作物可以参照执行。
地域是制定灌溉用水定额的另一个基本因素,但地域的情况较为复杂。一般而言,省的范围太大,制订的灌溉用水定额难以具有普遍性;用水农户的生产规模又太小,为不同用水农户制订不同的灌溉用水定额是不现实的;笔者认为县的范围较为合适,尽管县域内降水量、水资源基本条件仍有差异,但编制工作和监督工作可以依托水利局,较为理想。县域内自然条件等差异过大时,也可以进一步细化地域因素。
2.2硬影响因素——水资源条件。水资源基本条件具有不可选择的特点,但水资源利用条件又具有可以改善的一面,例如通过发展节水灌溉在一定程度上提高水资源承载能力等。节水需要一定的投入,也有一定的经济效益,不同地区、不同条件下的投入和效益是不同的。水资源紧缺但经济条件较好地区可以采用较低的灌溉用水定额,以利于现状农业用水适当转移到用水效益高的行业和部门;相反,水资源丰富但经济条件差的地区可以在一定时期内采用较高的灌溉用水定额,逐步提高水资源利用效率和利用效益,以减轻当前发展农业的经济压力。
现状灌溉方式各种灌溉方式的灌溉水利用率是不同的,目前全国仍以灌溉水利用率低的土渠输水灌溉方式为主,在近期内全部改造为管道输水灌溉或喷灌、微灌既不可能,也不必要。但是在水资源短缺地区又要因地制宜地发展节水灌溉,故在制定灌溉用水定额时应以现状灌溉方式作为硬影响因素予以考虑,同时又要视需要和可能,适度超前,制定有利于引导节水灌溉健康发展的用水定额。
灌区规模和水源类型尽管灌区规模无法任意选择,具有基本因素的属性,但如果合理确定灌溉用水定额的考核位置,灌区规模的影响可以降低和控制。井灌、渠灌也因考核位置到田间距离不同,在一定程度上
影响灌溉用水量,但区别不应太大。综合以上分析,灌区规模和水源类型的影响应列入硬影响因素,以调整系数的方法予以适当考虑。
附加用水灌溉用水除在一定程度上满足作物需水外,有时还应考虑附加用水需求,例如耕地盐碱化或有盐碱化威胁时,需要定期增加灌溉水量淋洗盐分。故附加用水也作为硬影响因素予以考虑。
2.3软影响因素。灌区运行管理、农艺措施、作物品种、田间水土管理、传统灌溉习惯等也在一定程度上影响灌溉用水量,但是消除、控制这些影响一般不需要大的投入,同时也属于生产、管理的正常工作,故制订灌溉用水定额时要求把这些影响控制在统一且相对合理的范围内,不再单独考虑其影响。
3有关灌溉用水定额几个概念的界定
3.1灌溉用水定额是净定额还是毛定额。如前所述,灌溉用水定额本质上是毛定额,它不是农业生产某一环节的用水标准,而是包括各个环节的用水标准。实际上制订生活用水定额时并不区分使用的是普通器具还是节水器具,也不区分通过水表的水是否重复使用;工业用水定额更明确指生产单位产品从水源地取的新水量。可见用水定额包容了用水的主要过程(即生产流程),制订灌溉用水定额应该遵循同样的原则。
3.2灌溉用水定额是综合定额还是单项定额。讨论灌溉用水定额是综合定额还是单项定额,应与实现农业用水总量控制的最终目标结合考虑,制订用水定额仅仅是提供一个科学依据。实现灌溉用水总量控制,除灌溉用水定额外,还取决于作物种植结构和灌溉规模。如果采用综合灌溉用水定额的概念,实际上在灌溉用水定额中包含了种植结构的影响,评价灌溉用水总量较为方便。但是,种植结构随着市场变化会不断调整,存在很大的不确定性,因此灌溉用水综合定额实难确定;另一方面,种植结构和灌溉规模互相影响,相关性很强,宜放在同一个层次上考虑。因此建议灌溉用水定额不采取综合定额的形式,还是以单项定额的形式编制为宜。
3.3灌溉用水定额是动态指标还是静态指标。在灌溉系统实际运行中,丰水年的灌溉定额小(一般减少灌溉次数),枯水年的灌溉定额大(一般增加灌溉次数),即实际灌溉定额随水文年的不同而变化。编制灌溉用水定额面临的问题则更为复杂,从灌溉需水的角度考虑,丰水年的灌溉用水定额可以减小,枯水年的灌溉用水定额应该加大;但从可供水量的角度考虑,丰水年灌溉用水定额可以上浮,枯水年灌溉用水定额只能下浮。相互矛盾的影响,使得灌溉用水定额作为动态指标相当困难。另一方面,灌溉用水定额的作用一是为科学分配水资源提供依据,二是在灌溉用水总量控制下合理确定种植结构和灌溉规模,它的实时性并不突出,因此原则上可以作为静态指标。静态指标的缺点可以通过定期(3~5年)修订灌溉用水定额(更直接原因是灌溉技术、农业技术的进步)或按照水文年适当浮动等办法弥补。因此,笔者认为灌溉用水定额原则上是一个多年平均意义上的静态指标。
3.4灌溉用水定额是否因灌溉设计保证率而异。灌溉设计保证率是灌溉系统规划设计的重要指标,灌溉设计保证率高,则设计灌溉定额大;灌溉设计保证率低,则设计灌溉定额小。如果把灌溉用水定额看成是衡量设计灌溉定额的标准,那么灌溉用水定额也应按灌溉设计保证率提出不同的数值。灌溉设计保证率又是计算可供水量的依据,灌溉设计保证率高,可供水量小;灌溉设计保证率低,可供水量大,又影响灌溉用水总量控制指标。由此可见,考虑灌溉设计保证率对灌溉用水定额和灌溉用水总量指标的影响,不仅使问题更加复杂,而且也使定额、指标的汇总、平衡失去了统一的基准。如果从科学分配水资源的目的出发,灌溉用水定额可以定位在“多年平均”的概念上,没有必要与灌溉设计保证率联系起来。但设计灌溉规模和依据灌溉用水总量指标、灌溉用水定额确定的灌溉规模可能有较大出入,这个问题的解决只能留待规划设计方法的改进和提高。
3.5考核灌溉用水定额的位置是渠首还是田间。灌溉用水定额本质上是毛定额,是包括作物种植各个环节的用水标准,但是从便于考核的要求考虑,考核位置又不宜统一定为渠首。根据目前灌溉管理的实际情况,建议井灌区以井为单位,灌溉用水定额核算到井口;渠灌区以斗渠为单位,灌溉用水定额核算到斗口。
4关于编制灌溉用水定额方法的建议
制订生活用水定额、工业用水定额都高度重视实际用水过程的调查,其原因并非这些领域的试验资料不充分,理论分析方法不完备,而是基于用水定额是一个考核指标,只有符合当地的实际条件,才能顺利执行。同样原因,制订灌溉用水定额也应该把灌溉用水普查和典型抽样调查作为主要手段,并以当地现状调查资料作为分析和确定灌溉用水定额的基点。1980年以来全国粮食、蔬菜、水果总产量大幅度增加,但农田灌溉用水总量并没有增加。这个事实不但证实了节水灌溉技术的进步和普及,而且说明随着农业技术的进步,作物需水量和水分生产函数发生了很大变化,因此基于过去的灌溉试验资料分析计算灌溉用水定额,难免有很大的局限性。另一方面,随着水资源的日益短缺,不少地区的实际净灌溉水量已经明显低于传统的作物需水量,而且由于抗逆品种的推广,提高了降水实际利用率,由于覆盖技术的推广以及不少地区减少灌水次数,降低了棵间蒸发等等,这些因素目前尚难以用普遍适用的定量关系描述。再者,全国符合《节水灌溉技术规范》要求的节水灌溉面积已达2.5亿亩,占有效灌溉面积31%,这个比例在北方缺水省市更高些。其中不乏措施配套、管理科学、节水增产效益显著的工程,它们提供的灌溉用水实践符合科学、合理、先进的要求,不但应该学,而且学得了,具有可比性。总之,尽管灌溉用水有长期的试验资料,有《节水灌溉技术规范》等作为计算依据,但仍应高度重视现状用水情况调查,并把它作为制订灌溉用水定额的出发点,否则难免脱离实际。
5灌溉用水总量和用水定额的关系
灌溉用水总量控制的目的是实现水资源的优化配置、高效利用和有效管理。按照这个思路,一个县首先应确定可分配水量控制指标,这个指标主要依据流域水资源承载能力以及分配水资源的原则。各县依据这个指标,综合考虑当地各种优势,合理调整经济结构,优化配置资源,按照经济社会与人口、资源、环境协调发展的要求,合理确定生活、工业、农业用水指标。农业用水指标包括灌溉用水和其他农业生产用水,还应逐步细化到农业用水管理单元(例如乡、镇),作为考核、管理现有农业用水和审批新增农业用水的主要依据。在灌溉用水定额按照作物确定后,影响灌溉用水总量的主要因素是作物种植结构和灌溉规模。应该看到,农业结构调整的内在动力是追求比较效益的提高。种植结构调整的这种价值取向符合“经济体制由计划经济向市场经济,经济增加方式由粗放型向集约型转变”的根本要求,因此也应该是灌溉用水优化配置的根本原则。但是种植结构调整必须充分考虑水资源的承载能力,也就是说,必须在灌溉用水总量受到限制的前提下,追求比较效益的提高。即比较效益的最大化是目标,灌溉用水总量是约束条件,种植结构、灌溉规模、灌水技术等是决策变量,是一个有约束的优化问题。在灌溉用水总量控制指标不能满足一定种植结构下的灌溉规模时,不应简单地归结为调减高耗水作物种植面积,而应该进行具体的分析。一般而言,如果作物的经济价值相差不大,而灌溉用水定额相差明显时,应该首先考虑调减高耗水作物种植面积;如果作物的经济价值相差较大,而灌溉用水定额相差不大时,应该首先考虑减小低经济价值作物灌溉面积。
农业灌溉用水 第7篇
农业灌溉用水总量是指一定行政区域内一个年度的农业灌溉用水量,是行政区域全社会用水总量的重要组成部分,与用水总量控制红线和用水效率控制红线密切相关,是国务院确定的最严格水资源管理制度的重要内容。同时,作为农业灌溉管理的基础单元,灌区灌溉用水总量则是农业灌溉用水管理的基础,“不知道用水量,就谈不上有效管理”。因此,农业灌溉用水总量测算既是落实最严格水资源管理制度的要求,也对指导灌区农业灌溉用水管理工作具有重要的现实意义。这里对南方行政区域农业灌溉用水总量测算的技术方案进行探讨,供实际工作借鉴。
1 南方灌区的特点及现有统计方法的局限性
1.1 南方灌区的特点
我国南方地区降雨充沛,水资源量丰富,受地形条件影响,在长期的农业灌溉水资源开发利用过程中,南方灌区逐步形成了山丘区自流灌区、平原河网提水灌区及混合型灌区。
自流灌区主要分布在山区及丘陵盆地区,由于降雨多,山丘多,水源就近开发利用,建成了众多的水库、山塘、堰坝,逐步形成了“长藤结瓜”式的多水源灌溉系统。如横锦水库灌区,位于浙江东阳市,设计灌溉面积1.06万hm2,多年平均降雨量1419mm,灌溉水源有水库48座、山塘302处、堰坝22处,水源众多,渠首横锦水库灌溉供水量不足40%,其他灌溉用水均由其他水源补充。
平原河网提水灌区主要分布在平原河网区域,地势低平,河网密布、相互贯通。河网是农业灌溉、工业生产及畜禽养殖的直接水源,既可以蓄纳区域内的雨水径流和上游水库河道的来水,也是灌区排涝的承纳区,具有蓄水、供水、输水、排水和区域水环境调节的多种功能。平原河网灌区由众多的小型提水泵站组成,一个小型泵站具有独立的灌溉系统,控制灌溉面积多为20~40hm2,相当于一个小微型灌区,因此平原河网提水灌区是由众多小微型灌区组成的较大灌区。如浙江钱塘江灌区,处于浙江杭嘉湖平原区,设计灌溉面积4.2万hm2,河道密度2.3km/km2,水域面积率7.0%,农业灌溉均由1 500多个小型泵站从河网提水灌溉。
混合型灌区这横跨丘陵盆地和平原区,上游往往是水库、山塘和堰坝形成的“长藤结瓜”灌溉系统,下游则延伸为以小型提水泵站为主的平原河网提水灌片。
1.2 现有统计方法的局限性
2014年,水利部印发了《用水总量统计技术方案(试行)》,其中农业灌溉用水总量统计要求对大型灌区全部直接量测,对中型灌区或全部直接量测或由样本灌区直接量测推求非样本灌区。直接量测是指对灌区的所有水源安装计量设施进行计量监测。如前所述,我国南方灌区水源众多,对大型灌区及中型典型灌区的所有水源进行计量监测,是没有可操作性的:一是监测设施数量众多,设施建设和日常管理费用非常高,不是灌区现有经济条件所能承受的;二是对雨水资源充沛的南方灌区,投入极大的物力和人力而仅仅是要得到灌溉用水量数据,不可能得到灌区管理单位支持并进行落实的。依据《用水总量统计技术方案(试行)》,落实到灌区比较困难,而要落实到包含数量众多灌区的行政区域则更为困难。
2 总体测算技术方案
灌区是行政区域农业灌溉用水总量测算的基础单元。“测算”是观测、调查和计算分析相结合的方法,核心是对主要水源水库进行计量监测,对众多山塘、堰坝和提水泵站则通过典型监测来测算,完全有别于《用水总量统计技术方案(试行)》的所有水源“直接量测”。通过测算,原则上能够确定任一灌区的农业灌溉用水总量。
行政区域农业灌溉用水总量是区域内所有大、中、小型灌区农业灌溉用水量之和[式(1)~(6)]。
省级及以下行政区域,大中型灌区数量有限,且大中型灌区面积大,在农业生产活动中占有重要地位,因此行政区域农业灌溉用水总量应对所有大中型灌区的农业灌溉用水总量进行直接测算[式(2)、式(3)]。
小型灌区,面积小、数量众多,一般选择典型灌区进行测算。小型灌区分为自流灌区和提水灌区2类,根据区域地形及灌溉特点,在每一类型区选择典型样点灌区进行测算,得到每一灌溉类型区自流灌区和提水灌区的亩均毛灌溉水量,再通过面积加权测算该类型区自流灌区或提水灌区的总灌溉用水量,各类型灌溉区灌溉用水量之和即为区域小型灌区的灌溉用水总量[式(4)~(6)]。如浙江省可以分为杭嘉湖平原区、萧绍甬平原区、浙东沿海平原区、浙南山区、浙北山区、海岛地区、浙中丘陵盆地区等7个灌溉类型区,宜在各灌溉类型区内选择有代表性的小型灌区。小型样点灌区的代表性,除考虑地形、灌溉类型、工程状况外,种植结构也应接近该类型区小型灌区的平均状况。
式中:W区域,灌为行政区域农业灌溉用水总量,万m3;W大型,灌、W中型,灌、W小型,灌分别为行政区域内大、中、小型灌区灌溉用水总量,万m3;W大型,i,灌、W中型,i,灌分为第i个大型灌区和中型灌区的灌溉用水总量,万m3;W小型,自流,灌、W小型,提水,灌分别为行政区域内小型自流灌区和小型提水灌区的灌溉用水总量,万m3;w自流,i、w提水,i分别为第i个灌溉类型区小型自流灌区和小型提水灌区的每公顷平均灌溉用水量,m3/0.066 7hm2;A自流,i、A提水,i分别为第i个灌溉类型区小型自流灌区和小型提水灌区的总面积,666.7hm2;A小型自流,样点k,灌、A小型提水,样点k,灌分别为第k个小型自流样点灌区和小型提水样点灌区的灌溉面积,666.7hm2;W小型自流,样点k,灌、W小型提水,样点k,灌分别为第k个小型自流样点灌区和小型提水样点灌区的灌溉用水总量,万m3。
南方灌区的灌溉系统除承担灌溉任务外,大多还承担了发电、农村畜禽养殖用水、鱼塘补水及地方工业用水及泄洪排涝等任务。泄洪排涝等发生在非灌溉期,农业灌溉用水即需对灌区灌溉期灌溉渠系统引水总量进行测算,然后扣除灌溉期畜禽养殖、鱼塘及其他行业用水即可。
式中:W灌区,灌为灌区灌溉用水量,万m3;W灌区,引为灌区灌溉系统灌溉期的引水总量,万m3;W灌区,畜禽、W灌区,鱼塘补水、W灌区,非农用水分别自流灌区灌溉期通过灌溉系统的提供给畜禽养殖、鱼塘及其他行业用水量,万m3。
畜禽养殖、鱼塘及其他行业用水量可以根据水利部《用水总量统计技术方案》中给定的典型测定法确定测定。由式(7)可知,灌区农业灌溉用水总量测算核心是对灌区灌溉系统灌溉期的引水量W灌区,引进行测算,即对由水源进入到灌溉系统的水量进行测算。
3 自流灌区灌溉系统引水量测算
自流灌区灌溉系统引水量是针对灌区所有水源进行测算的。对主要水源水库,一般直接量测,山塘、堰坝则在行政区域内选择典型,率定基本参数,进而可应用于灌区所有山塘、堰坝引水量进行计算。
式中:W自流,引为自流灌区灌溉系统灌溉期的引水总量,万m3;W水库、W山塘、W堰坝分别为灌区所有水库、山塘和堰坝灌溉期引入灌区灌溉系统的水量,万m3。
所有水库进入灌溉系统的引水口进行实时计量监测,则W水库为灌区所有水库灌溉期引入灌溉系统的总水量,即有式(9):
式中:w水库,i为第i个水库灌溉期的引水总量,万m3。
山塘引水量通常采用复蓄系数法进行测算:
式中:w山塘为山塘引水量,万m3;N(P)为年内山塘堰坝的复蓄系数,与降雨、集雨面等产汇流条件有关,也与山塘容积、灌溉面积和种植结构有关,各地差异较大,需要选择典型山塘长期观测,建立复蓄系数N与降雨频率P的关系;V为山塘库容,万m3。
典型山塘的确定要考虑灌溉类型分析,如浙江省有山塘主要分布在浙南山区、浙北山区、海岛地区、浙中丘陵盆地区等4个灌溉类型区,各类型区应布设一定数量的典型山塘,观测典型山塘的灌溉用水量,率定各灌溉类型区不同年份的复蓄系数,供各类型区直接使用。
小型堰坝工程引水量与灌溉面积和作物种植结构关系密切,很多堰坝常年引水,其灌溉系统常年过水,不同地区引水情况差别加大,宜按灌溉类型区,布设一定数量的典型堰坝,观测灌溉期引水量,确定各灌溉类型区不同年份堰坝工程的亩均灌溉水量,供同类型区堰坝工程灌溉水量估算直接使用。
式中:w堰坝为某小型堰坝工程灌溉水量的测算值,万m3;a堰坝为小型堰坝工程的灌溉面积,666.7hm2;为小型堰坝工程的单位灌溉面积上的灌溉水量,万m3,由典型堰坝观测取得。
自流灌区引水量测算,一方面要做好水库及典型山塘、堰坝灌溉期引水量的观测,同时也要对测算灌区所有水源进行详细调查,包括山塘库容、山塘与堰坝的灌溉面积及种植结构等。
4 提水灌区灌溉系统引水量测算
提水灌区的水源主要是泵站,由于灌区泵站数量众多,对所有泵站建量水设施进行观测不现实,而每一泵站都安装有电表,电量统计则很方便,故考虑选择典型泵站,对泵站提水量、耗电量和河网水位进行观测,建立河网水位与单位提水量能耗的关系,进而可根据灌区调查统计的泵站能耗,对灌区总提水量进行测算。典型泵站的选择,要在行政区内根据灌溉期河网水位变化情况进行分区,每一分区内考虑水泵型号、额定功率及扬程等基本参数的通用性和典型性。
式中:w泵站为提水灌区单个泵站的提水量,m3;Q泵站为提水灌区单个泵站的能耗,kWh;q典型(h)为通过典型泵站测定一定河网水位情况下泵站单位提水水量所需的能耗,m3/kWh。
5 结语
(1)南方灌区水源众多,在主要水源水库量测,山塘、堰坝和泵站典型监测的基础上,对灌区农业灌溉用水总量进行测算,进而由点到面确定行政区域农业灌溉用水总量的技术方案具有一定的可操作性,能够满足国家用水总量统计要求。
(2)本文给出了南方自流灌区和提水灌区灌溉系统引水量测算方法,对混合型灌区,可将将灌区分为自流灌溉部分和提水灌溉部分,分别测算。
(3)区域农业灌溉用水总量测算是一项长期工作,大中型灌区及典型小型灌区水源的调查是测算的前提,同时务必重视典型山塘、堰坝和泵站的长期观测,为农业灌溉用水总量测算提供可靠的基础参数。
摘要:农业灌溉用水总量测算是落实国务院确定的最严格水资源管理制度的重要内容。我国南方地区受地形、降雨等自然条件影响,灌区水源情况较为复杂,农业灌溉用水总量测算较为困难,针对南方灌区特点,提出了一套点面结合、测算结合的行政区域农业灌溉用水总量测算的技术方案,具有一定的可操作性,供实际工作参考借鉴。
关键词:灌区,农业灌溉用水总量,技术方案,灌溉水源
参考文献
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农业灌溉用水 第8篇
当前,水资源日趋紧张,对于区域水资源供需平衡而言,农业灌溉用水占据较为重要的比重。目前,在最严格的水资源管理制度下,需要对农业灌溉用水进行规划和设计,保证水资源的可持续利用。而合理规划农业灌溉用水的前提是需要对灌溉用水进行预测,在预测的基础上进行合理规划。对于农业灌溉用水预测,主要分为两种方式,一种是基于长系列的数据进行统计分析,第二种是采用数学模型方法进行预测分析,第一种方法由于区域灌溉用水数据较少,在区域农业灌溉用水预测研究较少。第二种方法由于较为明晰的数学原理,被国内学者运用于农业灌溉用水预测的研究中,并取得一定研究成果[1,2,3,4,5],但在这些模型中,运用加权马尔科夫链模型进行农业灌溉用水预测进行研究较少,而加权马尔科夫链模型可考虑中间过程状态的影响,在水资源其他领域得到一定程度运用,效果较好[6,7,8],为此,本文引入加权马尔科夫链模型,对农业灌区灌溉用水进行预测和分析,研究成果可对区域农业灌溉用水预测提供参考价值。
1 加权马尔科夫链模型原理
加权马尔科夫链先计算一组随机变量序列{x,t∈T}为随机生成的一组随机序列,在随机序列中:
对于任意时间变量t≥0以及随机变量的状态值j,i0,i1,i2,i3,…,it-1,it∈E。都代表
则表示{x,t,∈T}为马尔科夫链。通过马尔科夫链的表达式可以看出,马尔科夫链表示的系统含义是t+s时刻变量的一个状态值只和前个t时刻的状态相关,而和t时刻以前的状态无任何关联。
传统的马尔科夫链未能考虑各个变量因子之间的权重系数,在收敛计算时存在收敛异常的情况。为此本文引入改进的马尔科夫链,改进的马尔科夫链主要是通过建立各个因子不同的转移概率权重,利用标准化的各因子的自相关系数作为转移概率权重,将变量的某一个时刻的状态转移概率进行加权,以加权后的概率作为变量在某个时刻的预测值。从而预测该变量标准化因子所处在的变量值。改进的马尔科夫链变量的径流预测的主要步骤为:
(1)通过建立各个变量因子的不同等级的标准以及各因子变化转移的概率系数。采用标准方差法进行不同等级的标准化。通过这种方法来确定径流预测不同时刻的状态值。因为需要计算不同等级下的各因子的变化转移的权重系数。需要对各个因子的概率权重系数进行相关计算。
(2)各因子不同相关系数及标准。通过对各个影响因子进行相关系数的计算,相关系数计算公式为:
式中:xi表示的第i个时刻的变量状态值,在文中表示为径流值;表示为径流的平均值。
对各个变量因子进行标准化处理,标准化处理公式为:
式中:m代表的物理意义为模型预测计算的最大因子数。
(3)结合前面两个步骤中不同时刻的计算值作为初始的状态值,对应各个变量的转移概率加权权重系数,可以推算出下个时刻不同的状态变量值,其中K表示的模型计算时段的步长(本文选用年、月)两个时间步长。
(4)将处在同一个时间变量的状态预测值和各个因子的权重进行叠加计算,可以表示某个变量在该状态下的概率预测值,表达式为:
该时刻的计算最大概率值表示预测时刻对应下的状态值。
(5)基于模糊数学的理论,将各个状态变量不同权重系数可以得到各因子的权重矩阵wi,则可以得到年径流的预测值,表达式为:
式中:T和B分别表示的变量状态的上下边界。
(6)结合改进的马尔科夫链的游历和方程稳定的特点,可以计算不同状态的变量概率值。
2 模拟结果分析
2.1 年灌溉水量预测结果对比分析
基于加权前后的马尔科夫链模型对辽宁某灌区2000-2010年农业灌溉用水进行预测,并和调查区域灌溉水量进行对比分析。模拟结果见表1和图1。
从表1中可以看出,加权后的马尔科夫链模型模拟的灌区2000-2010年灌溉用水预测值和调查的灌溉用水预测值相对误差在-6.74%~9.80%之间,相对误差的均值为7.83%,而传统马尔科夫链模型预测值和调查的灌溉用水量之间的相对误差在9.85%~15.73%之间,相对误差均值为13.6%,可见,加权后的马尔科夫链模型农业灌溉用水预测精度较好,明显好于未加权的马尔科夫链模型,加权后的马尔科夫链模型预测相对误差小于10%,具有较好的精度。从图1中可以看出,加权后的马尔科夫链模型农业灌溉用水值和调查值具有较好的相关系数,相关系数达到0.7以上,综上,可见,加权后的马尔科夫链模型可用于区域农业灌溉用水预测。
2.2 月农业灌溉水量预测结果对比分析
农业灌溉用水在各个月份的值均不同,为此,基于加权前后的马尔科夫链模型分别对辽宁某灌区2000-2010年农业灌溉用水进行预测,并和调查区域灌溉水量进行对比分析。模拟结果见表2和图2。
从表2中可以看出,加权后的马尔科夫链模型模拟的灌区2000-2010年月尺度灌溉用水预测值和调查的灌溉用水预测值相对误差在-14.02%~24.07%之间,相对误差的均值为17.9%,而传统马尔科夫链模型预测值和调查的灌溉用水量之间的相对误差在-22.92%~38.24%之间,相对误差均值为30.1%,可见,加权后的马尔科夫链模型月尺度农业灌溉用水预测精度明显好于未加权的马尔科夫链模型,但是在月尺度上,加权后的马尔科夫链模型预测相对误差明显高于年尺度模拟的相对误差,这主要是因为区域灌溉水量主要为调查数据,月尺度调查数据的精度低于年尺度调查精度,因此预测相对误差较大。从图2中可以看出,在月尺度上,加权后的马尔科夫链模型农业灌溉用水值和调查值具有较好的相关系数,相关系数达到0.86以上,好于年尺度相关系数,这就是因为,加权后的马尔科夫链模型可考虑中间过程,因此在月尺度上的相关系数较好。
3 结语
本文应用加权的马尔科夫链模型进行农业灌溉用水进行预测,并和传统马尔科夫链模型预测结果进行对比,研究取得以下结论。
(1)加权的马尔科夫链模型可用于区域农业灌溉用水预测,在年尺度和月尺度模拟精度符合规范要求,预测精度好于传统马尔科夫链模型。
(2)加权的马尔科夫链模型可考虑变量中间过程的状态,因此,在月尺度预测的灌溉用水和调查灌溉水量相关系数好于年尺度预测的相关系数。
参考文献
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农田灌溉用水定额的编制方法 第9篇
关键词:农田灌溉用水,定额,编制方法
1 灌溉用水定额的内涵
灌溉用水定额是衡量灌溉用水科学性、合理性、先进性, 且具有可比性的准则, 是农业用水管理的微观指标。灌溉用水的科学性表现为水的输送、分配符合渠道特征, 补充土壤水分符合作物需水要求, 强调灌溉用水要符合客观规律;合理性表现为技术、经济的可行性, 强调灌溉用水要符合现有的技术水平、经济条件, 要立足工程现状;先进性表现为技术和管理的前瞻性, 强调灌溉水的高效利用;可比性表现为灌溉用水定额是一个具有普遍意义、客观的比较标准。显然灌溉用水的科学性、合理性、先进性、可比性既是一个统一的整体, 又是相互影响、相互制约的不同侧面。有时强调科学性, 但又有悖合理性;有时强调合理性, 但又有悖先进性;有时强调先进性, 但又有悖可比性。因此, 灌溉用水定额应该在灌溉用水的科学性、合理性、先进性、可比性中寻求一个平衡点, 成为客观评价灌溉用水的准则。
2 灌溉用水定额的影响因素
灌溉用水量的影响因素很多, 如果不加区分, 针对每一种情况确定灌溉用水定额, 尽管可以做到很科学、很合理, 但不具备可比性, 因而失去意义。建议把灌溉用水量的影响因素区分为基本因素、硬影响因素以及软影响因素。基本因素是固有的影响因素, 基本上没有选择或改变的余地。例如作物种类, 在制定灌溉用水定额时不能因灌溉用水量的差别把小麦改换为玉米, 因此作物种类是一个基本因素, 应该针对每一种作物 (但不是针对每一个品种) 制订灌溉用水定额。地域也是一个基本因素, 因为各地的降水条件不同、水资源基本条件也不同, 而且无法改变。硬影响因素和软影响因素一般是可以选择、可以改变的影响因素, 它们的区别并不在于影响程度的大小。改变硬影响因素需要较大的投入, 改变软影响因素一般不需要投入, 或虽需一定投入但用水户能够自行解决。例如灌溉方式在很大程度上影响灌溉用水量, 但如果为各种灌溉方式分别制定灌溉用水定额, 实际上和促进节水的目的相悖。另一方面, 发展节水灌溉需要投入, 不可能一蹴而就, 因此也不能无视各种灌溉方式的存在, 故把灌溉方式列为硬影响因素, 通过调节系数适当考虑其影响。管理水平同样影响灌溉用水量, 但改善管理的投入不大, 而且管理水平上也不应该有大的差异, 故列入软影响因素, 即在统一的管理水平上考虑其影响。
2.1 基本因素。
作物种类农产品是农业活动的产物, 为了得到某种农产品人们进行某种特定的农业活动。农产品的这种客观地位以及不同作物有不同作物需水量, 决定了作物种类是制定灌溉用水定额的基本因素。尽管因为某种原因可以放弃种植某种作物而改种其他作物, 但只要对这种作物的需求存在, 就应该为它制订灌溉用水定额。考虑到作物种类多, 建议首先选择播种面积大的作物制订灌溉用水定额, 其他作物可以参照执行。
地域是制定灌溉用水定额的另一个基本因素, 但地域的情况较为复杂。一般而言, 省的范围太大, 制订的灌溉用水定额难以具有普遍性;用水农户的生产规模又太小, 为不同用水农户制订不同的灌溉用水定额是不现实的;县的范围较为合适, 尽管县域内降水量、水资源基本条件仍有差异, 但编制工作和监督工作可以依托水利局, 较为理想。县域内自然条件等差异过大时, 也可以进一步细化地域因素。
2.2 硬影响因素水资源条件。
水资源基本条件具有不可选择的特点, 但水资源利用条件又具有可以改善的一面, 例如通过发展节水灌溉在一定程度上提高水资源承载能力。节水需要一定的投入, 也有一定的经济效益, 不同地区、不同条件下的投入和效益是不同的。水资源紧缺但经济条件较好地区可以采用较低的灌溉用水定额, 以利于现状农业用水适当转移到用水效益高的行业和部门;相反, 水资源丰富但经济条件差的地区可以在一定时期内采用较高的灌溉用水定额, 逐步提高水资源利用效率和利用效益, 以减轻当前发展农业的经济压力。
现状灌溉方式各种灌溉方式的灌溉水利用率是不同的, 目前全国仍以灌溉水利用率低的土渠输水灌溉方式为主, 在近期内全部改造为管道输水灌溉或喷灌、微灌既不可能, 也没必要。但是在水资源短缺地区又要因地制宜地发展节水灌溉, 故在制定灌溉用水定额时应以现状灌溉方式作为硬影响因素予以考虑, 同时又要视需要和可能, 适度超前, 制定有利于引导节水灌溉健康发展的用水定额。
灌区规模和水源类型尽管灌区规模无法任意选择, 具有基本因素的属性, 但如果合理确定灌溉用水定额的考核位置, 灌区规模的影响可以降低和控制。井灌、渠灌也因考核位置到田间距离不同, 在一定程度上影响灌溉用水量, 但区别不应太大。综合以上分析, 灌区规模和水源类型的影响应列入硬影响因素, 以调整系数的方法予以适当考虑。
2.3 软影响因素。
灌区运行管理、农艺措施、作物品种、田间水土管理、传统灌溉习惯等也在一定程度上影响灌溉用水量, 但是消除、控制这些影响一般不需要大的投入, 同时也属于生产、管理的正常工作, 故制订灌溉用水定额时要求把这些影响控制在统一且相对合理的范围内, 不再单独考虑其影响。
3 灌溉用水定额现状分析
3.1 典型区选择及基本情况。
说明典型区选择的理由及地貌、土壤、水源、灌区类型与规模、渠道防渗、灌溉方式、作物种植结构、测水点位置及测水方式等基本情况。说明典型田块的布设情况。
3.2 分区现状用水定额分析。
说明各典型单元调查成果汇总分析情况, 确定典型单元现状分类灌溉用水定额和灌溉制度。若水量测量节点不在斗渠口或井口, 需说明水量折算的办法及计算参数。
分析说明调查结果中的异常值, 剔除异常结果后取各典型单元平均用水水平 (或较先进水平) 作为各分区的现状初步用水定额 (分类定额) 。需列出成果汇总表。
3.3 现状分区灌溉水利用系数分析。
采用实地监测、统计分析和理论分析相结合的方法确定各个利用系数, 并写明分析过程与关键参数。需详细说明各分区各环节水利用系数情况并列出计算表。
3.4 现状灌溉用水定额可靠性分析。
通过分区水土平衡分析复核论证调查用水定额代表性。需分区说明供需水量计算及水土平衡结果, 说明对调查成果的调整或补充调查情况。
3.5 现状用水水平评价。
说明参照指标来源及审批情况, 按先进、较先进、一般、较差、差五个等级分析评价各分区灌溉用水水平。
通过分析需明确要重点治理的区域与作物, 并从主客观因素两方面和斗口以上渠系、斗口以下渠系和田间三个层面分析用水水平差异的原因。
4 实施用水定额的保障措施与预期目标
4.1 实施农业灌溉用水定额的保障措施。
工程与管理措施相结合, 从田间和渠系 (斗渠以下) 两个层面分析实施用水定额的具体保障措施。措施应尽量提出明确的量化指标。
4.2 逐年综合用水定额控制计划。
提出2010水平年不同分区预计灌溉用水定额考核指标。说明不同区域和作物的用水定额调减速度确定依据及与用水水平的关系。并提出从现状年 (2007) 到基准年 (2010) 的逐年用水定额控制计划。并在此基础上预测分析到2010年的分区及全县综合毛用水定额 (不分作物) 变化情况。
总之, 把灌溉用水管理目标分解为宏观层面的灌溉用水总量控制目标和微观层面的灌溉用水定额, 既是科学的, 也是可以操作的。应该说, 这些新思路、新概念不仅是对传统灌溉用水管理的变革, 也是对原有灌排技术体系的挑战, 如何吐故纳新, 促进节水灌溉事业更健康发展, 是当前面临的新任务。
参考文献
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松辽流域灌溉用水过程模拟及分析 第10篇
随着工农业生产的迅速发展,各部门需水量急剧增长,水资源供需矛盾十分突出,农业用水是第一用水大户,农业用水占到中国总用水量的70%,因此,要在农业用水总量基本不增加的条件下提高农业综合生产能力,建设节水、高效、防污的现代农业。本文对松辽流域作物逐日蒸发蒸腾量的时空分布规律进行研究,探讨气候变化条件下的ET0参考作物腾发量的变化趋势对于克服气候变化带来的负面影响,模拟及分析了松辽流域逐日和逐旬的灌溉用水的过程,并为松辽流域二元水循环模型提供数据,对提高农业生产率、确保我国的粮食安全、促进水资源-生态-经济-社会复合系统良性循环、实现流域农业可持续发展和旱区水资源的可持续利用具有科学意义。
1研究背景
松辽流域水资源分区面积124.89万km2,其中松花江区分区面积93.48万km2,辽河区分区面积31.41万km2。松辽流域有30个三级区,如图1所示,编号依次对应的三级区为:呼伦湖水系、海拉尔河、额尔古纳河干流、尼尔基以上、尼尔基至江桥、江桥以下、丰满以上、丰满以下、三岔河至哈尔滨、哈尔滨至通河、牡丹江、通河至佳木斯干流区间、佳木斯以下、黑龙江干流、穆棱河口以上、穆棱河口以下、绥芬河、图们江、西拉木伦河及老哈河、乌力吉木仁河、西辽河下游(苏家堡以下)、东辽河、柳河口以上、柳河口以下、浑河、太子河及大辽河干流、浑江口以上、浑江口以下、辽东沿黄渤海诸河、沿渤海西部诸河。其中前18个三级区属于松花江区,后12个三级区属于辽河区。
2资料与方法
(1)资料收集。
以松辽流域的30个三级区为基本单元,由当地气象站提供,收集得到松辽流域30个三级区从1980-2000年的逐日气象数据,包括平均温度、相对湿度、日照时数、风速和降雨资料。根据GIS图确定每个三级区的经纬度,海拔高程。
(2)作物需水量计算的原理与方法。
作物需水量是指作物在适宜的土壤水分和肥力水平下,经过正常生长发育,获得高产时的植株蒸腾、棵间蒸发以及构成植株体的水量之和。影响因素包括气象因子、作物因子、土壤水分状况、耕作栽培措施及灌溉方式等。
首先计算参考作物蒸发蒸腾量,然后利用作物系数进行修正,最终得到某种作物的需水量。即:
式中:ETC为作物全生育期的需水量;ETCi为第i阶段的需水量;Kci为第i阶段的作物系数;ET0i为第i阶段的参考作物蒸发蒸腾量。
根据展布好的逐日气象数据,用计算机程序计算逐日的参考作物蒸腾量,参考作物蒸发蒸腾量计算方法有很多,包括Hargreaves经验法、Radiation-FAO法、Blaney-Criddie-FAO法和Penman法等。参考作物蒸发蒸腾量采用1992年联合国粮农组织提出的最新修正Penman-Monteith公式计算,计算时一般以日为时段进行,Penman-Monteith方法以能量平衡和水汽扩散理论为基础,既考虑了作物的生理特征又考虑了空气动力学参数的变化,具有较充分的理论,和较好的通用性和稳定性,估算精度也较高,参考作物法是由联合国粮农组织推荐并在国际上广泛应用的方法,国内20世纪80年代以来被广泛应用,效果较好。
参考作物法是以高度一致、生长旺盛、完全覆盖地面而不缺水的绿色草地(8~15 cm)的蒸发蒸腾量作为计算各种作物需水量的参照。参考作物蒸发蒸腾量ET0采用1992年联合国粮农组织提出的最新修正Penman-Monteith公式计算为:
式中:ET0为参考作物需水量;Δ为温度~饱和水汽压关系曲线在T 处的切线斜率;Rn为净辐射;G为土壤热通量;γ为湿度表常数;T为平均气温;u2为2 m高处平均风速;ea为饱和水汽压;ed为实际水汽压。
3结果与分析
3.1参考作物需水量长期变化趋势
根据Penman-Monteith公式计算了松辽流域30个三级区主要作物从1980-2000年21 a的逐日参考作物需水量,并分析30个三级区及全流域参考作物需水量ET0及气候要素的变化趋势,变化趋势的显著性检验采用t检验,且给定显著性水平α=0.05。如图2所示。
由图2可知,松辽流域参考作物需水量ET0从1980-2000年呈现增加趋势,但并未达到α=0.05的显著性水平,降雨量减小趋势不显著,平均气温增加趋势显著,平均风速减小趋势显著,相对湿度减小趋势不显著,日照时数减小趋势不显著。
松辽流域中只有西拉木伦河及老哈河、西辽河下游(苏家堡以下)、沿渤海西部诸河3个三级区的ET0呈减小趋势且不显著,其他三级区ET0均呈增加趋势,其中额尔古纳河干流、尼尔基以上、黑龙江干流3个三级区ET0显著增加,呼伦湖水系、海拉尔河、尼尔基至江桥、江桥以下、丰满以上、丰满以下、三岔河至哈尔滨、哈尔滨至通河、牡丹江、通河至佳木斯干流区间、佳木斯以下、穆棱河口以上、穆棱河口以下、绥芬河、图们江、乌力吉木仁河、东辽河、柳河口以上、柳河口以下、浑河、太子河及大辽河干流、浑江口以上、浑江口以下、辽东沿黄渤海诸河24个三级区ET0呈增加趋势但不显著。
(1)变化原因分析。
根据Penman-Monteith公式计算的作物需水量主要反映了气象因素的影响,其变化趋势完全是气候自然波动影响的结果。有关学者已经证明并得到结论:全年和各时段的ET0与平均温度、日照时数、平均风速的偏相关系数都为正,与相对湿度的都为负,说明温度增高、日照时数的增加、风速的增大、相对湿度的减少使得ET0增加,这与常理相符[3]。引起松辽流域21 a参考作物需水量ET0呈现不显著增加趋势的主要原因是由流域平均气温显著增加和相对湿度不显著减小的幅度略大于平均风速显著减少和日照时数不显著减少的幅度造成的。各个三级区参考作物需水量的变化情况与各三级区的平均气温、平均风速、相对湿度、日照时数的变化幅度有关。
(2)规律性验证。
以西辽河下游三级区为例,选取1982、1983、1998年作为典型年,从降雨量可以看出1982年为枯水年、1983年为平水年、1998年为丰水年,分析西辽河下游枯水年、平水年、丰水年的逐旬灌溉需水量、平均温度、逐旬降雨的关系,如图3所示。
由图3可知,平均气温的增加、降雨量的减少促使西辽河下游的灌溉需水量增加,枯水年的灌溉需水量最多,丰水年的灌溉需水量最少,平水年的灌溉需水量居中。平均温度呈现先增加后减少的趋势,由于降雨量的变化不一样,需要灌溉的需水量就不一样。无论是枯水年、平水年还是丰水年,一年中都是从5月中旬-9月上旬是灌溉需水量最多的时候,在5月中旬以前和9月上旬之后的灌溉需水量均比较少。经过验证,西辽河下游枯水年、平水年和丰水年的趋势是符合规律的。
3.2作物灌溉需水量分析
用上述方法计算了松辽流域30个三级区主要作物从1980-2000年21 a的逐日作物需水量,得到松辽流域21 a作物需水量总体趋势表现为显著增加。以西辽河下游三级区为例,分析该三级区灌溉用水过程,见图4。1983年西辽河下游主要作物水稻、春小麦和春玉米的逐旬作物需水量、灌溉需水量和降雨量的关系图。
由图4可知,西辽河下游三级区的主要作物是水稻、春小麦和春玉米,蓝色柱状图代表的是主要作物的灌溉需水量,绿色柱状图代表的是主要作物的需水量,红色折线图代表的是降雨量,可见当降雨量充足,大于等于水稻、春小麦、春玉米需水量的时候,水稻、春小麦、春玉米不需要灌溉,当无降雨量的时候,水稻、春小麦、春玉米需要按照作物的需水量来灌溉,当有降雨量的时候,水稻、春小麦、春玉米可根据降雨量的多少适当减少作物的需水量来灌溉。经过进一步的统计计算可知水稻的实际需水量约是7 800 m3/hm2,春小麦的实际需水量约为3 000 m3/hm2,春玉米的实际需水量约为3 450 m3/hm2,可见西辽河下游三级区的主要作物水稻、春小麦和春玉米的实际灌溉需水量符合多年农作物的经验值。由以上分析可知,西辽河下游的农业用水过程的模拟是合理的。
本文的计算方法为制定农业节水灌溉制度提供参考依据,选取1980-2000年西辽河下游三级区逐年实际灌溉用水量验证模拟的准确性,如表1所示。
由表1可知,1980-2000年西辽河下游三级区逐年实际灌溉用水量模拟与实测比较,相对误差≤±10%的年份数占19.05%,≤±20%的年份数占76.19%,>±20%的年份数占23.81%。检验结果表明:用Penman公式计算逐年实际灌溉用水量存在一定的误差,计算结果均偏小,可能是因为灌溉水从水源经各级渠道(或管道)输送至田间,有部分水量因渗漏等损失掉了,模拟计算结果未考虑这部分损失,是净灌溉用水量,所以模拟计算结果偏小,实测值偏大。
参考作物需水量的计算是作物实际灌溉需水量的关键环节,用Penman公式计算是比较趋于合理的,也是目前世界广泛采用的计算参考作物蒸发量的方法,但由于人为因素、水利工程等方面的差异,各种因素相互联系,错综复杂,得到的结论具有一定的经验性和局限性,且计算方法有些不足,目前还难以从理论上进行精确计算,有待进一步修正。由于Penman公式计算出来的是逐日数据,再统计到逐年,同时误差累加,使模拟值与实测值相对误差偏大。因此,模拟的计算结果是可靠的、合理的。
研究结果表明,应用Penman公式进行作物需水量的计算,因为考虑了气象因素外的很多对作物需水量造成影响的因素,结果比以往的直接算法较为准确,为灌区制定灌水计划和灌区灌溉管理提供了有力的依据,为灌区生产的发展做出了贡献[16]。
作物需水量是农业用水的主要组成部分,也是整个国民经济中消耗水分的最主要部分。他是水资源开发利用时的必需资料,同时也是灌排工程规划、设计、管理的基本依据。基于二元流域水循环模式,本文为WEP模型提供了农业用水的数据,模拟和分析了松辽流域农业用水过程,对于研究水资源评价、水资源合理配置具有重要的意义。
4结语
灌溉是农业生产中非常重要的一个环节,特别是对于缺水地区的农作物来说。与此同时,工业和生活用水的需求量则日益增加。在这种环境下,准确地确定ET0值对指导节水灌溉、合理的调配和使用农业水资源、发展农业节水,均具有重要的意义和价值。本文采用联合国粮农组织推荐的Penman-Monteith公式,利用已有的气候和作物资料计算了松辽流域30个三级区21 a逐日的参考作物需水量和逐旬的综合灌溉需水量结合气象观测和用水统计资料对模拟结果进行了分析和验证。经研究发现,从1980-2000年21 a内,松辽流域的参考作物蒸腾发量呈增加趋势,只有西拉木伦河及老哈河、西辽河下游(苏家堡以下)、沿渤海西部诸河3个三级区呈减小趋势;平均气温显著增加,除黑龙江干流不显著增加;平均风速显著减小,除穆棱河口以上和辽东沿黄渤海诸河不显著减小,降雨量、相对湿度、日照时数变化均不显著;分析了以西辽河下游三级区主要作物的需水量、灌溉需水量和降雨量之间的关系。结果表明,松辽流域灌溉用水过程的模拟是合理的,并为WEP模型提供输入数据。
摘要:随着人类活动对于流域水循环过程影响的加深,水资源演化机制发生了深刻的变化,其中农业灌溉用水是最为重要的影响因素。研究流域农业灌溉用水模拟和分析方法,对于研究水资源评价、水资源合理配置具有重要的意义。基于二元流域水循环模式,采用联合国粮农组织推荐的Penman-Monteith公式,利用已有的气候和作物资料计算了松辽流域30个三级区21a逐日的参考作物需水量和逐旬的综合灌溉需水量,结合气象观测和用水统计资料对模拟结果进行了分析和验证。结果表明:松辽流域参考作物需水量ET0呈不显著增加的趋势,只有西辽河下游、柳河口以上、绥芬河3个三级区的ET0呈不显著减小的趋势,其他27个三级区ET0均呈增加趋势,其中3个三级区呈显著增加趋势,逐年灌溉需水量总体趋势表现为显著增加。
浅论参与式灌溉用水的管理模式 第11篇
【关键词】灌区;参与式灌溉;用水管理;运行效果
随着我国农村税费制度改革和水利工程管理体制改革的深入,以农民用水户协会为主要形式的农民用水合作组织在灌区不断发展,这种由农民自己参与用水管理的模式在运行实践中取得了很好的效果,产生了显著的经济、社会效益。
1. 解决主体“缺位”,调动农民积极性
(1)一些国有中型灌区,成立用水户协会全权管理灌区后,在政府资金支持的同时,发动受益农民投劳集资,对运行多年的破旧和老化渠道工程进行维修、改造,工程完好率由改造前的50%提高到78%,渠系水利用系数提高12%。几年来,灌区固定资产不断增加,彻底扭转了多年来负债运行的局面。
(2)灌区农民用水户协会的实践表明,实行用水户参与灌溉管理,就是将工程的所有权、使用权、管理权和用水的决策权交给农民,让他们独立、民主地选举协会领导人,在管理、建设、财务上享有高度的知情权和参与权,调动了农民“自己事自己办、自己工程自己管”的积极性,保障了工程的效益发挥[1]。
2. 减轻农民负担,增加农民收入
(1)许多灌区成立协会后,农民认真复核灌溉面积,对撂荒盐碱地进行改良复垦,人均种植业增收,由于节约了灌溉用水量,交水费明显下降。新疆在农业灌区推行“供水到户”的管理模式,年均每个农民减少不合理水费支出19元,受益人口超过700万人,年均减少不合理支付费用超过1.4亿元。
(2)实行用水户参与管理后,使灌溉用水的供需双方直接见面,并应用市场经济运行规则,采用合同制形式,保护了供用水双方利益,明确了各自责任,建立了透明的水费收缴渠道,避免了过去灌溉用水水费收缴层次多、收缴不规范、搭车、代收、克扣等现象,使农民用上“明白水”,交了“放心钱”,农民负担大大减轻[2]。同时,由于用水透明,促进了农民节约用水、精耕细作、结构调整,收到了节支增收的效果。
3. 灌区节水有了经济调节手段
(1)一些灌区农民用水户协会成立后,灌溉效率表现为支渠灌水周期缩短4d,灌水定额降低120m3/hm2。为有效遏制乡、村以下供水中的搭车收费及乱摊派、乱收费现象,打破供水管理环节中长期以来喝“大锅水”的陈规陋习,切实减轻农民在用水方面的不合理负担,新疆灌区实行“供水到户”的管理模式,推广面积190.5万hm2,灌区平均每年节水465 m3/hm2以上,年节水7亿m3以上。
(2)长期以来,我国广大农村喝的是“大锅水”、“福利水”,一方面水资源十分紧缺,另一方面却用水无节制,大水漫灌非常普通,水资源浪费十分严重[3]。实行用水户参与灌溉管理后,通过农民用水户协会落实水费计收制度,同时运用市场机制,农民多用水就得多交钱,使得节约用水有了经济调节手段。同时,用水户协会充分利用调蓄塘堰,广大农民自觉采取平田整地、浅浇快轮等多种节水措施,或调整种植业结构,种植低耗水作物,努力降低灌水定额,加上近几年国家对灌区进行节水改造,灌溉节水取得了显著效果。
4. 规范用水秩序,减少用水纠纷
一些灌区过去每到用水高峰期间,争水、抢水、偷水时有发生,甚至发生打架斗殴事件。农民用水户协会成立后,年初编制用水计划,统一管理,按协会章程和用水管理制度办事,用水过程中,根据实际情况,及时调整水量分配,上下游统一协调,很多矛盾在用水户协會和管水小组内部就得以化解,形成了良好的用水秩序。用水户参与灌溉管理后,由于灌溉用水管理公正、民主、透明,灌水秩序规范,许多过去用水过程中产生的矛盾在协会内部就得到解决,避免了矛盾的激化,减少了用水纠纷,不仅农民满意,而且地方政府、水利部门和灌区管理单位也满意,使他们从繁重的解决用水纠纷的事务中解脱出来,更好地为农业生产供水服务。
5. 为“一事一议”提供载体
(1)一些灌区面对取消“两工”的新形势,通过“一事一议”、民主议事筹集资金,对所辖的末级渠系工程进行维修改造,灌区农民用水户协会共投资、投工投劳,出现了多年来未有的农民兴修水利的新景象。新疆灌区推行“供水到户”的管理模式,灌区用水户以自己用水、自己管理,主人翁和用户的双重身份,使用水户对灌区灌溉工程和用水管理的责任心极大地增强。水管单位从水费中支出一点,灌区广大农民采取“一事一议”的方式,投工投劳用于解决灌区灌溉工程渠系维修改造和量水设施的配套建设,使得灌区灌溉工程运行能力明显增强[4]。灌区斗渠以下灌溉工程维修改造2.1万Km,使得现有灌溉区灌溉工程运行能力提高了51%;各地在完善部分田间工程配套的同时,新购量水设备,安装斗农渠自计水位仪、量水堰和水尺量水设施,新建混凝土板斗农渠测流断面和测桥等工程,灌区量水设施配套4.27万套,使得现有灌溉量水设施配套能力提高了53%,为实现准确量水、按方收费奠定了基础;灌区自筹资金累计投入达到2.25亿元,年均投入0.45亿元,极大地增强了灌区田间灌溉工程的运行能力。
(2)实行用水户参与灌溉管理,明确了政府、灌区和农户的责权利,落实了分级办水利的原则,政府主要责任是落实斗渠以上的建设投入和水资源管理,灌区主体任务是加强内部运行管理和骨干工程建设管理,农民则负责斗渠以下田间工程的整治维护和管理。农村实行税费改革、取消“两工”后,用水户协会作为“一事一议”的重要载体之一,可以督促水费收缴,监督公平用水和节约用水,调解矛盾,加强与政府和灌区管理单位的沟通。
参考文献
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[3] 郑世宗.浙江省大中型灌区灌溉用水管理现状及发展方向[J].浙江水利科技,2007(2):17~19.
农业灌溉用水 第12篇
1 主要做法
1.1 理顺基层灌区灌溉工程运行管理机制和主体
从2004年开始, 昌吉州按照“谁投资、谁管理、谁维护、谁受益”的原则, 推行用水户自主参与的管理模式, 通过专管单位和当地乡镇政府委托, 将工程设施移交给农民用水户协会, 由协会按照一事一议的民主决策与管理机制, 把末级渠道的管理与使用权移交给农民, 使广大农牧民从过去被动局面转变为主动投资建设。通过成立农民用水户协会, 明确了用水户在灌溉管理中的主体地位[1,2,3]。同时, 农民用水户协会通过在民政部门进行登记注册, 成为具有独立法人地位的社会团体, 落实了末级渠系工程管理和运行的法律主体。
1.2 实施末级渠系维护费, 灌区工程效益持续发挥
2006—2011年, 昌吉州征收末级渠系维护费4 254.8万元, 用水户协会通过“一事一议”方式, 使用末级渠系维护费新建斗农渠464.03 km, 维修斗农渠946.3 km, 清淤渠道7 832km, 维修桥涵闸4 028座, 新建维修二级计量点519座, 维修机电井512眼。
如奇台县在末级渠道建设中, 2010年老奇台镇用水农协会投资136.8万元, 新修支渠2.3 km;玛纳斯县塔西河灌区西戈壁村农协会通过“一事一议”投入末级渠系维护费82.6万元, 改造防渗斗渠3.2 km。同时, 协会参与高效节水灌溉工程管理, 负责76.67 hm2地表水滴管首部管理, 提高农民参与灌区管理和建设投入的积极性;阜康市上户沟、九运街镇充分发挥农民用水户协会作用, 在实施高效节水措施中, 实行“五统一” (统一平整土地、统一安装节水设施、统一播种、统一施肥、统一灌水、统一耕作) 的规模种植, 达到了省工、省时、省水, 节水、增产、增收的效益。
2 主要成效
2.1 减少农民生产用水成本
农民用水协会的建立, 提高了用水户的商品观念和节水意识, 农民群众自觉维持灌溉秩序, 维护水资源统一调度格局, 互相监督, 最大程度地减少了水资源的浪费。简化了水费征收程序, 杜绝了各种不合理负担及“搭车收费”的通道, 既保证了灌区水费的按时足额征收, 又减轻了农民生产用水成本[4,5]。
2.2 增加用水收费透明度
水利管理单位计量上严格按水文规范进行操作, 采用量水器具进行量测。量配水时, 协会与水管单位对实测水量实行日清轮结, 互监互测, 签字认证[6,7,8]。每一轮水结束后由专管人员配合协会公布出每户水量及水费, 打破了过去用水、收费暗箱操作, 按亩收费等不公平的做法。全州建立收费大厅21处, 各县市在乡镇都设置投诉电话, 各村组都有水费、水量、水价公开栏。
2.3 用水户自主参与管理意识增强
组建用水协会后, 农民成为末级渠系管理的主体, 用水户在用水管理中从“要我干”变为“我要干”和“为我干”, 提高了灌溉效益。减少了水事纠纷, 为维护农村稳定奠定基础。如玛河灌区头工乡上三工村没有推行协会前, 灌水存在偷水、扒水、堵水及浪费水的现象, 协会成立后, 采用“联户”灌溉用水方法, 提高了用水效率, 解决了用水过程中的问题。六户地、北五岔镇实行“水管单位+用水协会”模式, 支渠以下工程用水管理及建账收费由农协会负责, 提高增强了农民的民主管理意识, 促进了社会的和谐发展。
3 存在的问题
一是大部分协会和分会负责人由乡镇领导及村委会干部兼任, 难以全心投入到协会工作, 基层灌区管理工作薄弱;协会人员素质低, 缺乏系统培训, 绝大多数没有受过良好的技术培训, 缺乏水利工程管理与灌溉管理基本技术技能。二是协会运行管理困难, 昌吉州从2007年开始全面推行末级渠系维护费, 主要用于配水人员误工补贴、二级计量点建设和末级渠系维护。全州每年征收末级维护费900多万元, 其中, 60%用于群管人员误工费, 40%用于末级渠系维护。从多年运行看, 维护费用严重不足运行艰难。三是各级对用水户协会作用认识不到位, 重视程度不够。部分用水户协会是本身就先天不足, 在基层灌区无所作为, 没有发挥应有的作用。
4 对策
4.1 加强协会人员培训及宣传教育工作
一方面, 要安排一定的培训经费, 从管理及技能上加强用水户协会群管人员的培训, 通过一个时期的努力全面提升协会人员的技术技能。另一方面, 农民用水户协会是基层灌区用水管理的主体, 是基层水利服务体系的重要组成部分, 要加大宣传力度, 转变观念, 重视和提升农民用水户协会的发展和作用[9]。
4.2 建立稳定有效的财政扶持长效机制
建议县、乡财政加大对农民用水户协会管理的农村水利基础设施资金扶持力度, 建立农田水利建设奖补机制, 加快末级渠系节水改造的步伐, 逐步完善末级渠系工程建设。建议将协会工作人员工资财政转移支付, 以村为单位配置2~3人。
摘要:灌区农民用水协会是推进基层水利服务体系建设、加强和改善灌区灌溉工程运行管理水平的重要管理模式。该文介绍了昌吉州农民用水户协会发展现状, 以及实施灌区用水户协会的主要做法、经验成效, 并就存在的主要问题提出对策, 以期为灌区水资源的管理提供依据。
关键词:灌区,用水协会,管理现状,问题,对策,新疆昌吉
参考文献
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