加强灌排工程建设与管理推进农业节水化

黄介生 

武汉大学水利水电学院院长

自20世纪90年代末开始，我国开展了大型灌区续建配套与节水改造，同时大力推广节水灌溉，农业节水取得了显著成效。从1998到2018年间，全国的总用水量由5400亿立方米左右增加到6000亿立方米左右，而农业用水则由近4000亿立方米减少到3700亿立方米左右，农业用水占总用水量的比例由1995年的约83%下降到61.5%。与此同时，全国农田有效灌溉面积由1998年的7.84亿亩扩大到10.24亿亩，节水灌溉面积由1998年的2.28亿亩扩大到5.42亿亩，高效节水灌溉面积由2000年的0.88亿亩增加到3.28亿亩，农田灌溉水有效利用系数提高到0.55。但是，我国农田灌溉水有效利用系数和发达国家相比仍有一定的差距，而且各地区发展也不平衡，农业节水水平有较大的差异，部分地区农业用水比例高达近90%。

当前，我国水资源不足的矛盾依然突出，随着城镇化水平的提升和生态文明建设速度的加快，城镇生活用水和生态环境补水增长的态势将进一步持续。由于我国粮食安全的需要，在农业用水总量不增加的情况下，进一步扩大有效灌溉面积将成为未来农业用水面临的主要矛盾。因此，进一步提升农业用水效率是未来农业节水化需要解决的主要问题。

那么如何提升农业用水效率，主要途径不外乎两个方面：一是加强农田灌排工程的建设，配套完善农田灌排设施；二是加强已建灌排工程的管理，充分发挥已建灌排工程的作用，提升管理水平。前者是实现农业节水的前提条件或必要条件，但不是充分条件。完善的基础设施，如果管理水平跟不上，节水都将成为一句空话。因此，后者对于农业节水尤为重要。

在开展大中型灌区的续建配套与节水改造20多年来，骨干工程配套程度尚未达到100%，而且由于整个改造项目时间周期长，不少灌区设施存在边改造边老化的问题。据统计，全国大中型灌区约有2万余处渡槽、1.5万余处隧洞等骨干建筑物，以及14万余处过渠桥梁达到设计使用寿命，其中约50%存在病险安全隐患，田间工程的配套程度更低。从节水灌溉工程实施情况来看，现有节水灌溉面积约占耕地灌溉面积的53%，其中高效节水灌溉面积约占耕地灌溉面积的32%。因此，要提升农业节水整体水平，还需要进一步加大投入，补齐工程短板，完善农田灌排设施。

现有主要节水灌溉工程措施，包括渠道衬砌、管道灌溉、喷灌、微灌等。从技术层面看，现有工程措施的节水效果依然还有提升空间，比如渠道衬砌在大中型灌区续建配套与节水改造过程中普遍采用，但在北方寒带地区由于抗冻张问题没有很好地解决，其节水效果受到影响。同时，渠道衬砌后带来的阻隔效应也给生态环境带来了不同程度的负面影响。另外，国产喷微灌装备在制造工艺、工作性能等方面依然还有较大的改进空间。

当前，从已建灌区的运行管理来看，农业节水的空间更大。理想的节水状态应该是能根据作物的需水规律适时适量地灌水，这就需要做到两点：一是实时精准把握作物需水动态，二是适时精准实施农田水分调控。要做到这两点，管理上就需要灌排设施的管理者与用水户密切配合，或者管理者与用水户成为一个统一体。但现实情况是绝大多数灌区实行的是分级管理，水源工程与骨干灌溉系统分离，骨干灌溉系统与配水系统分离，配水系统管理者与用水户分离。在运行管理过程中，作物信息采集往往是依赖用水户的经验判断。因此，是否节水首先取决于用水户对作物需水规律的认知水平以及节水意愿。其次，也取决于各级灌区管理单位的节水意愿、设施的完备程度和调度运行决策水平。然而，大部分灌区管理机构和农民用水户对作物需水规律缺乏科学认知，也缺乏节水意愿。因此，在灌区实行分级管理、多个管理主体与用水户分离的情况下，亟需建立高效协同节水体制机制、激励灌区管理者和用水户节水、提升管理者和用水户科学认知水平。另外，还需推进灌区尺度作物需水信息实时精准采集技术和灌区高效节水运行调度决策支持系统建设，提升灌区管理能力和水平。