刘浩然

(辽宁省水利事务服务中心，沈阳 110003)

0 引 言

“十二五”以后，中国政府部门相继颁布了《关于制定水资源管理制度的意见》、《实行最严格水资源管理制度考核工作实施方案》等水资源合理配置与高效率使用相关的具体文件与政策，以期提升农田灌溉水资源管理水平，各个省市区也以灌溉水有效利用系数作为自身农业用水效率的控制目标。由此，灌溉水利用效率测算的合理性、精确性、可靠性与农业灌溉发展和经济社会的可持续发展密切相关，具有重大的现实意义。

文章以辽宁省2020年农田灌溉水有效利用系数实测为例，通过采用点与面相结合、进行详细的调查研究，通过不同方法统计分析了测算结果，基于所得结果而给出了优化灌溉水有效利用效率的措施。为辽宁省的测算分析提供支持和依据，也可为政府管理部门的宏观决策起到一定参考作用。

1 基本情况与测算方法

1.1 辽宁省农田灌溉及用水现状

2020年辽宁省有效灌溉面积为2414.62万亩，实灌面积为1941.58万亩，其中大型灌区实灌面积344.84万亩，毛灌溉用水量25.26亿m3；中型灌区实灌面积153.70万亩，毛灌溉用水量14.58亿m3；小型灌区实灌面积204万亩，毛灌溉用水量13.95亿m3；纯井灌区实灌面积1238.93万亩，毛灌溉用水量17.38亿m3。

1.2 辽宁省灌区分布概况

辽宁省现有大中型灌区70座，设计灌溉面积835万亩，有效灌溉面积702万亩，其中大型灌区11个，分别为浑蒲灌区、浑沙灌区、庄河灌区、东港灌区、凌海灌区、营口灌区、灯塔灌区、开原灌区、盘山灌区、大洼灌区和王石灌区，设计灌溉面积541万亩，有效灌溉面积493万亩；中型灌区59个，设计灌溉面积294万亩，有效灌溉面积216万亩。分布主要集中在辽宁省中部和东部,位于沈阳市、大连市等13个地级市。灌溉水源主要以水库为主,除王石灌区及朝阳地区中型灌区以玉米和经济作物为主外,其他灌区种植作物均以水稻为主。

1.3 测算方法

根据《灌溉水利用率测定技术导则》，计算了辽宁省具有代表性的样点灌区农田灌溉水有效利用系数。2020年辽宁省选择了72个样点灌区，其中大型灌区11个，中型灌区13个，小型灌区14个，纯井灌区34个。样点灌区的水源类型分为提水、自流引水和地下水。同时兼顾东西部山区、中部平原区的不同作物种植结构、地形地貌等类型特点，具有较好的代表性。灌区灌溉水有效利用系数是建立在首尾测算分析法的基础上开展的，首先选择实验需要的典型田块，随后依照直接量测法对典型田块每年每亩平均净灌溉用水量进行测算，接着对样点灌区当年净灌溉用水量进行计算，最后，以样点灌区年净灌溉用水量、年毛灌溉用水量为数据基础，结合以上测算內容的结构综合分析计算各个类型及规模的样点灌区灌溉水有效利用系数。将样点灌区的农田灌溉水有效利用系数与年毛灌溉用水量计算加权平均值后，先点再面分别计算辽宁省大型灌区、中型1-5万亩、5-15万亩、15-30万亩三个档次灌区、小型样点灌区以及纯井灌区中土质渠道、防渗渠道、管道、喷灌和微灌等5种类型样点灌区的农田灌溉水有效利用系数。

在已知全省各规模种类灌区的农田灌溉水有效利用系数的情况下，根据与年毛灌溉用水量的加权平均值，按下式计算全省农田灌溉水有效利用系数(结果见表1)：

表1 2020年农田灌溉水有效利用系数测算结果表

(1)

式中：Wa大型为全省大型灌区的年毛灌溉用水量；Wa中型为全省中型灌区的年毛灌溉用水量；Wa小型为全省小型灌区的年毛灌溉用水量；Wa井为全省纯井灌区的年毛灌溉用水量；η大型、η中型η小型、η井分别对应于这几种灌区的此利用系数[1-3]。

2 测算结果分析

2.1 可靠性分析

2020年辽宁省农田灌溉水有效利用系数的测算按照《灌溉水利用率测定技术导则》的分析方法进行,田间净灌溉用水量数据基本来自于直接测量。样点灌区选择采用非概率抽样中的配额抽样方法，提高抽样的针对性，样点灌区选择数量标准见表2。保证了测算结果的可靠性。

表2 样点灌区选择数量标准

2.2 相关性分析

2.2.1 辽宁省灌溉水有效利用系数发展趋势

辽宁省“十三五”期间灌溉水有效利用系数发展趋势如表3所示，从总体变化来讲，辽宁省农田灌溉水有效利用系数在“十三五”期间由2016年的0.588增加到2020年的0.592，年均增加0.001,维持稳定的同时保持缓慢的增加。从不同类型灌区系数的区别中可以看出，大中型灌区系数变动较小，一方面是由于大中型灌区开展了续建配套与节水改造工程，提高了灌区灌溉环境的基础设施条件，使得系数有所增加，另一方面未纳入灌区改造项目的多数灌区基础设施不断老化，对系数提升有一定影响。此外，“十三五”期间辽宁省大中型灌区全面铺开农业水价综合改革，从管理上进一步提升用水效率，期间虽有些微小波动，但总体上大中型灌区系数维持稳定。

表3 不同规模灌区年际间变化

小型灌区和土渠由于缺乏必要的维护,且受机构改革影响，管理人员受到较大变动，管理水平不高，加之长期缺少科学灌水方法，导致灌溉水利用系数略有降低,但由于采用的是水量加权法，大中型灌区系数虽然稳定，但用水量逐年减小，而小型及纯井灌区由于实灌面积的不断增加，用水量逐年增加，权重不断加大，再加上小型灌区和纯井灌区本身系数显著高于大中型灌区，就出现了尽管其综合系数有所降低，但经过水量加权后仍使全省综合系数呈现逐年增加的趋势。

2.2.2 辽宁省灌溉水有效利用系数提升原因分析

由辽宁省“十三五”灌溉水有效利用系数发展趋势分析，引起系数升高的原因主要有：①组织实施大中型灌区续建配套与节水改造项目建设。“十三五”期间，辽宁省大中型灌区续建配套与节水改造项目累计投资50580万元，组织实施了灯塔灌区、浑蒲灌区、浑沙灌区、大洼灌区、王石灌区、营口灌区等6座大型灌区续建配套与节水改造项目建设及海城温香灌区、锦州凌海灌区(三期)2座中型灌区节水改造项目，全省大中型灌区累计新增、恢复灌溉面积8.6万亩，改善灌溉面积111.8万亩，新增粮食生产能力2199万公斤，新增节水能力4040万m3。②开展农业水价综合改革。2016年以来，辽宁省紧紧围绕水价改革的各项任务和要求，坚持问题导向，以完善农田水利设施为基础、以建立健全体制机制为核心、以创新用水终端管理为抓手，紧抓改革重点领域和关键环节，扎实推进农业水价综合改革，截至2020年底，全省累计实施改革面积达到1271万亩，在提升群众节水意识、提高工程运行管护水平等方面成效明显。③全面加强工程运行维护和管理。建成了到村的基层水利服务体系，加强了县级水利职能机构建设，理顺了乡镇水利服务站管理体制，建立健全了全省905处基层水利服务机构，优化了人员配置。完成了农村水利工程资产登记建账，落实了工程管护主体及责任，保障了农村水利工程良性运行。④大力推进小型农田水利设施建设。落实中央和省级财政水利发展资金12.1亿元，实施农田水利项目县、农田水利重点县、农业水价综合改革奖补、先建后补、牧区水利、河槽雨洪等各类小型农田水利项目2135个，开展农田灌溉水源(机电井、大口井、方塘、拦河坝等)、田间输水管道、雨水积蓄、小型泵站、排水沟道、用水计量设施等工程建设，进一步补齐农田水利工程短板[4-6]。

3 提高灌溉水有效利用系数对策措施

通过分析辽宁省不同农田灌溉规模灌区2016-2020年农田灌溉水有效利用系数变化原因的相关性可以得出结论，实施大中型灌区续建配套与节水改造工程、开展农业水价综合改革、提高灌区的灌水管理水平、推广先进技术应用等措施，对改善灌溉水有效利用系数有重要的意义。据此，文章提出如下提升辽宁省农田灌溉水有效利用系数的优化对策。

3.1 加大工程投入

由于辽宁省农业用水主要集中在大中型灌区，大中型灌区实施续建配套与节水改造工程能够对灌溉水利用效率起到良好的提升作用，应加大中型灌区节水改造投资额度和比例，缓解地方投资不足的矛盾。为确保大中型灌区进行全系统改造，应允许资金用于对灌区管理范围内干支渠以下末级渠系治理，同时与农业农村部门配合，解决机构改革后灌区“最后一公里”不畅通问题。

3.2 适当提高水价

“十三五“”期间，辽宁省积极推行农业水价综合改革、实行终端水价，初步改变了项目区内灌溉粗放、水费计收难、管护跟不上的状况。灌区可以适当提高水价，实行按量收费，通过提高农户灌溉成本的方式促使其节约用水合理用水。也可以按照灌溉面积分配灌溉用水量，并按量收费。或实行水权分配模式，按户分配，在用户自身用水量有剩余的情况下可以进行水权转让，将农户自身利益与节水进行联系，促使其形成节约水资源的意识和行为习惯。同时，完善供水计量设施建设，加快计量设施配套率，在投资不足的条件下，可以在旱田区采用“以电折水”的方法计量；在水田区采用水工建筑物量水，至少计量至斗口，斗口以下按土地面积均摊。

3.3 加强用水管理

确定末级渠系和田间工程的管护主体，同时明确产权归属。灌区结合现有条件，因地制宜确定灌区管理单位、农民用水合作组织、村集体经济组织、提供社会化服务企事业单位、农业新型经营主体、农民用水户等多种管护模式。可对相关管理人员及从业人员进行适当培养，制定合理水价及相关节水政策，制定出合理科学的节水标准，并以此为基础开展田间灌溉用水定额考核，提高水资源合理分配水平。不断创新灌水方法，研发节水灌溉技术和设备。做好末端农户的管理工作，制定政策激发用水户不断学习、提升自身水平的意识，掌握旱涝信息，制定合理灌溉计划，从而提升灌溉水利用水平。

3.4 推广先进技术

辽宁省在工程建设中不断总结经验，创新工作模式，将工程建设先进技术应用于灌区改造中。以辽阳灌区为例，在项目区内对现状土渠或严重破坏的已有渠道进行衬砌改造，衬砌方式为预制矩形槽，矩形槽混凝土质量好，采用双层配筋，配有加劲肋，施工质量容易控制，产品使用寿命可达30-50a。矩形槽施工期长，可在冬季施工，有利于大规模施工，对土地损害少，节省额外投资，群众易接受。除此之外，矩形槽还具有抗冻性能、节约渠道占地、输水性能强、后期维护费用低等优点。