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甘肅省高效節水灌溉發展現狀、需求分析及效益評價

文檔作者：張恒銘文檔來源：甘肅省慶陽水文水資源勘測局		點擊數：	更新時間： 2024年06月07日
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第52卷第9期甘肅水利水電技術V01．52．No．9
2016年9月GANS3J WATERRESOURCES AND HYDROPOWER TECHNOLOGY Sep．．201 6
·設計與研究·
甘肅省高效節水灌溉發展現狀、需求分析及效益評價
張恒銘
(甘肅省慶陽水文水資源勘測局，甘肅慶陽745000)
摘要：甘肅省水資源緊缺，農業灌溉耗水量大，發展高效節水灌溉尤為迫切。對甘肅省高效節水灌溉工程現狀進行了分
析總結，并對發展需求在糧食單產、需求和種植面積等方面進行了分析預測，最后對節水效益、增產效益、節地效益、省
工效益等方面對工程進行了分析評價，結果表明工程效益顯著，對緩解甘肅省水資源緊缺的狀況，加快農田節水技術
推廣步伐，緩解各種用水矛盾。提高人類生存環境質量，保障國民經濟和社會發展等方面具有重要的意義。
關鍵詞：高效節水；灌溉；現狀；需求分析；效益評價；甘肅省
中圖分類號：$274 文獻標志碼：B 文章編號：2095—0144(2016)09—0042-05
高效節水灌溉技術是比傳統的灌溉技術明顯節
水和高效用水的灌水方法、措施和制度等的總稱。
受到水資源總量的約束，早在20世紀中葉開始，西
方發達國家開始探索將先進的工業化技術應用于節
水農業研究。60多年來，各國結合自身條件，通過農
業生產實際不斷探索實踐，以高效節水灌溉為代表
的農業得到了蓬勃的發展。目前，以色列、美國等高
效節水農業已取得舉世矚目的成效。我國在20世
紀50年代就有部分地區開始進行噴灌的研究和試
點，到20世紀70年代噴灌技術受到普遍的重視，到
了20世紀80年代噴灌己經具備了自己的一整套設
備和技術，為其大面積推廣創造了條件。當日寸全國噴
灌面積達到1 300萬畝左右。甘肅省從20世紀90年
代開始引進示范噴灌、滴灌和低壓管道輸水灌溉等
先進高效節水灌溉技術；2000年后該技術得到了大
力推廣和普遍應用，進入了空前高速發展階段。
長期以來，在一系列灌溉發展的措施支持和帶
動下，甘肅省堅持不懈地興修水利，先后建成多種類
型的蓄水、引水、提水灌溉工程，有效支撐和促進了
灌溉農業發展，保障了全省糧食安全。截至目前，甘
肅省高效節水灌溉形成了以石羊河、黑河流域重點
治理為基礎，以河西走廊國家級高效節水灌溉示范
區項目為引領，依托小農水重點縣項目、規模化節水
增效示范縣項目、高效節水灌溉專項工程、牧區高效
節水灌溉示范項目等快速發展的格局【11。
1 甘肅省發展高效節水灌溉工程現狀
1。1灌溉用水現狀分析。
1．1．1水資源現狀
甘肅省境內氣候干旱，降水稀少且分布不均，是
典型的干旱半干旱地區，在全國以干旱、少雨、水資
源短缺、自然災害多而著稱。2013年全省水資源總
量303．20億In3(其中地表水資源295．47億m3，純地
下水資源量7．73億m3)，比多年平均值289．44億m，
偏大4．8％，比上年增長0．8％。按流域分：內陸河流域
62．4l億m3(其中地表水資源57。63億IT／3，純地下水
資源4．77億m3)，占20．58％，黃河流域124．51億nl，
(其中地表水資源121．56億m，，純地下水資源2．96
億m，)，占41．07％，長江流域116．28億m3(其中地表
水資源1 16．28億nrl，，長江流域沒有劃定平原區，因
此地下水資源量沒有進行評價)，占38．35％。
1．1．2灌溉用水量變化
受到自然資源和社會經濟的限制，甘肅省現狀
農業用水效率仍然比較低，灌溉水源的浪費頗為嚴
重，尤其是傳統的大水漫灌，導致大量的灌溉水源無
效損失。資料統計表明，2013年甘肅省總灌溉用水
量為98．02億m3農田灌溉用水90．58億m3，占全省
總供水量的74．25％，占總灌溉用水量的92．4％；林、
果、草和其他用水7．44億m3，占總灌溉用水量的
7．6‰從圖l可以看出，甘肅省近10年來的灌溉用
水量沒有發生顯著性的變化，多年平均值約為97．73
收稿日期：2016一08—18
作者簡介：張恒銘(1988-)。男，甘肅寧縣人，助理工程師，主要從事水文水資源勘測等方面的研究，E—maihzhanghengining@163．corn。
萬方數據
第9期張恒銘：甘肅省高效節水灌溉發展現狀、需求分析及效益評價第52卷
億m3。2010年內陸河降水量大于多年平均值，地表
徑流量相應增加，灌溉引水量隨之增大，這可能是導
致該年灌溉用水量較高主要原因。
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2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013
年份，年
圖1‘甘肅省多年灌溉用水量變化
1．1．3灌溉用水定額變化
甘肅省農田畝均灌溉用水量整體呈逐年下降趨
勢，從2004年的482．0 m3／畝下降到2013年的
443．0 m7畝，下降了8．1％，但現狀農田灌溉畝均用
水量較全國高138 m3／畝，2013年全省灌溉水利用
系數為O．53，與國內一些先進省份還有較大差距[21
(圖2)。分析其原因主要有：一是種植結構調整，促
使高耗水作物種植面積減少，低耗水作物種植面積
增加，相應降低了灌溉用水定額；二是隨著節水灌溉
技術的推廣應用，灌溉水利用系數逐漸提高，灌溉定
額整體有所降低；三是隨著對灌區管理和設備投入
的增加，灌區運行管理、農藝措施、田間水土管理、傳
統灌溉習慣等都得到了極大改善，一定程度上減少
了灌溉用水量，提高了灌溉水利用效率。
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2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 201 1 2012 2013
年份／年
圖2甘肅省多年農田灌溉定額變化
1．2高效節水灌溉基礎設施現狀
1．2．1灌溉輸配水工程
高效節水灌溉工程是指在現有水源、骨干工程
等灌溉設施基礎上，采取管道輸水灌溉、噴灌、滴灌
等高效節水技術手段實施的田間節水灌溉工程。截
至2013年底，甘肅省目前總共建成渠道1 451 775
條，其中包括干支渠482 272條，占總渠道33．2％，長
度31 731．58 km，已襯砌20 555．34 km，襯砌率
64．78％；斗農渠969 503條，占總渠道66．8％，長度
125 657．87 m，已襯砌38 819．55 km，襯砌率30．89％。
建成各類建筑物l 451 775座，其中干支渠建筑物
482 272座，斗農渠建筑物969 503座。從以上數據
可以看到，干支渠的襯砌率相對較高，而斗農渠的襯
砌率遠低于渠系防滲的要求，進而影響到田間輸配
水的控制和調配，導致水源供水量與田間用水量出
現矛盾，無法滿足高效節水灌溉水量的需求。
1．2．2水源工程
水源工程主要包括水庫、引水樞紐及泵站等，取
水方式以蓄水、引水、提水為主。截至2013年底，甘
肅省共建成各類水利工程l 560 1 86項，現狀年總供
水量121．66億m30其中：蓄水工程337座(大型水庫
6座、中型水庫33座，小型水庫298座)，總庫容
18．6億m3，占全省總供水量的15．3％，供水量18．6
億m3；引水工程766處，總引水流量達440．37 m3／s，
供水量45．7億m3；占全省總供水量的37．5％，提水
工程107 128處，其中：機電井60 426眼(配套機電
井43 328眼)，機電泵站3 554處，裝機容量92 9041
kW，提水流量505．74 m3／s，供水52．4億m，占總供水
量的42．9‰可以看到甘肅省水源工程建設無論在
數量上和還是規模上都實現了較大增長，為進一步
實施大面積高效節水灌溉提供了有力的水源保障。
然而，高效節水灌溉對水源工程、田間輸配水工程和
灌溉設施的要求更高，僅僅依靠現有水利水源基礎
設施尚不能滿足高效節水灌溉需求。因此，仍需要進
一步發展和改進水源及渠系建設，加強基礎設施的
運行和保障能力。
1．3高效節水灌溉管理現狀
1．3。l管理機制與體制
依據相關政策，高效節水灌溉工程均由縣區水
利建設管理站擔任項目法人，負責工程建設管理，并
·43·
萬方數據
2016年第9期甘肅水利水電技術第52卷
且要求項目區水管單位全過程參與高效節水灌溉工
程建設管理，同時用水者協會或受益群眾代表也參
與田間工程建設管理。此外，為了加強對高效節水
灌溉項目區管理，還普遍上成立了以受益鄉鎮為主
導的高效節水管理領導小組，具體負責高效節水灌
溉工程管理工作的組織領導、協調、檢查和監督工
作。并且在各級高效節水管理領導小組的統一領導
下，按照“誰管理、誰受益”的原則劃分管理權限。除
此之外，各個灌區和用水管理單位還在積極探索和
實踐更為切合實際的管理辦法。
l'3．2管理制度與模式
確定和運行合理的管理制度和模式，對灌區建
設和發展起到至關重要在的作用。然而許多灌區由
于缺乏有效的管理和維護，致使各級渠道都出現了
不同程度破壞，部分工程設施無法正常發揮作用。
加之受當地條件限制，工程投資和建設標準高低不
一，致使全省渠道完好率處于較低的水平。目前統
計資料顯示，高效節水灌溉設施完好率水平也各不
相同，總的來說管灌完好率較高，均在80％左右，而
噴灌、微灌則較低，有些灌區甚至出現設施全部破壞
情況，幾乎喪失了灌溉能力。但就目前的管理現狀
來看，主要還是依靠村社和農戶管理，沒有較為統一
的管理主體，對于噴灌和微灌而言，日常維修費用較
高，農民管理的主動性和積極性都比較低，便出現了
管理主體“缺位”的問題。
近年來，隨著省上和地方各級政府通過積極爭
取資金和加大地方財政投入，對水利工程的維護和
建設起到了很大的支撐作用，但這種建設主要集中
在灌區和主干渠道的改造維修上，而在田間工程上
資金相對匱乏，常常是“有人用，沒人管”。目前各縣
區的節水設施的維護經費來源還是主要依靠農民自
籌，一部分來于水費。再者噴灌和微灌的管護和維護
費用較高，農戶不愿意自籌建設，一般選擇放棄使
用，最終直接影響到群眾建設水利工程的積極性，導
致高效節水灌溉無法穩定向前推進。
2高效節水灌溉發展需求分析
2．1 糧食單產預測分析
從2000—2015年灌溉糧食作物資料統計分析，
一方面，灌溉面積糧食作物單產每年增加約1％，耕
地面積糧食作物單產每年增加約0．5％；另一方面，
隨著甘肅省水利事業不斷發展、灌溉水平不斷提高、
農藝措施不斷改進，未來甘肅省糧食生產必將繼續
保持穩定增長的勢頭。因此，規劃水平年灌溉糧食作
物和耕地糧食作物每年單產仍考慮I％和0．5％的增
產。2013年全省灌溉面積糧食單產和耕地面積糧食
單產分別達到549．77 kg和214．61 kg；2015年全省
灌溉面積糧食單產和耕地面積糧食單產分別達到
560．82 kg和216．76 kg；預計至2020年，甘肅省灌溉
面積糧食單產和耕地面積糧食單產分別達到589．43
kg和222．23 kg(表1)。
表1甘肅省2020年灌溉面積和耕地面積糧食單產預測W畝
2．2糧食需求分析
影響糧食需求因素較多，其中最為重要的因素
為人口總量、人口分布和人口增長速度。若人口總
量、人口增長速度和人口分布出現變化，則對糧食需
求量和糧食生產布局產生較大的影響131。規劃水平
年人口預測結果采用《甘肅省水中長期供求規劃》結
果，2020年全省人V1分別達到2 703．71萬人。
糧食需求預測主要包括人口食用糧食、家畜等
喂養飼料糧食、作物種植留種、工業非食品加工用
糧、糧食損耗(收獲、加工、運輸等)等5部分。根據國
萬方數據
第9期張恒銘：甘肅省高效節水灌溉發展現狀、需求分析及效益評價第52卷
務院發布的《中國食物與營養發展綱要》，我國至
2020年人均糧食需求量為每人每年420 kg，根據全
國2013、2015水平年人均糧食需求量，預測的甘肅
省2020年糧食需求量見表2所列。從表2可知，現
狀2013年甘肅省糧食需求量1 075．48萬t，2015年
糧食需求量為1 098．28萬t；2020年按照國家規定
的420 kg『人的標準計算，全省糧食需求量將達
到1 135．56萬t。
由表3可知，2015年全省糧食需求量將達到
1 217．31萬t。高出現狀糧食78．41萬t，缺少糧食
78．41萬t：預計2020年全省糧食需求量將達到
1 280．94萬t，高出現狀糧食產量142．04萬t，缺少
糧食78．41萬t。由此可見，未來糧食仍處于缺糧狀
態，發展灌溉面積是增加糧食產量的必要途徑。實
施高效節水灌溉，能夠提高水的利用率和灌溉保證
率，促進了糧經作物穩產、高產，是保障和穩定有效
灌溉面積的主要途徑，未來全省糧食生產壓力較大，
發展灌溉農業、保障糧食安全迫在眉睫。
表2甘肅省2020年糧食需求預測結果
表3甘肅省不同水平年轅食需求量平衡表萬t
2．3糧食種植面積預測分析
作物種植面積、復種指數、糧食種植面積與經濟
作物種植面積比例、作物灌溉面積及其收獲產量、雨
養農業面積及其收獲產量等因素均對我國糧食生產
總量產生重要影響13】。綜合考慮甘肅省土地資源、水
資源等實際狀況，新開發耕地保障糧食安全的投入
較大、困難較大，因此，為確保規劃水平年糧食需求，
只考慮發展灌溉面積和增加高效節水灌溉面積等途
徑來解決糧食安全問題。
甘肅為糧食平衡區，即甘肅省糧食要實現產銷
平衡。因此，綜合考慮全省灌溉面積年發展情況和投
入力度等因素，分高、中、低方案計算需求。高方案以
實現糧食產銷平衡為目標；中方案和低方案綜合考
慮規劃水平年水土資源狀況、資金投人等因素，2020
年中方案糧食自給率目標為98％，低方案糧食自給
率目標為96％。
2．3．1灌溉面積需求
通過資料分析，種植糧食作物的灌溉面積占有
效灌溉面積的69．00％，因此規劃水平年2020年種
植糧食作物的灌溉面積仍采用69。00％。在糧食生產
總量穩定的前提下，根據當地旱作農業灌溉面積產
量制定是否發展農業灌溉規模。
2．3．2高效節水灌溉面積需求
節水灌溉提高了灌水效率，改善了灌水均勻度，
增產效果顯著，其中管灌、噴灌、滴灌可分別增產約
10％、15％、20％12】。因此在一定灌溉規模的前提下，通
過發展節水灌溉可明顯提高產量。規劃按節水增產
10％計算糧食增產量，不同水平年不同措施保障糧
食安全需求量見表4所列。
萬方數據
2016年第9期甘肅水利水電技術第52卷
表4甘肅省2020年不同措施保障糧食安全需求量
糧食糧食發展灌溉發展高效節水
水平年缺少量方案自給率面積灌溉面積措施
}頁t ‰ ／頁商f頁畝
2015年78．4l 高方案100 202．63 184．21
中方案98．00 198．58 180．52
低方案96．00 194．52 176．84
2020年142．04高方案100 349．25 3 14．32
中方案98．00 342．26 308．03
低方案96．00 335．28 301．75
由表4可知，2020年，人口增長對糧食需求遠
遠超出了現狀糧食產量，缺少糧食142．04萬噸，如
果單純通過發展灌溉面積解決全省糧食安全問題，
高低方案需發展灌溉面積分別為349．25萬畝、
335．28萬畝；如果單純通過發展高效節水灌溉面積
解決全省糧食安全問題，高低方案需發展高效節水
灌溉面積分別為314．32萬畝、301．75萬畝。因此，解
決未來糧食穩定的問題，需要從不同區域的土地資
源、水資源狀況和經濟發展狀況等方面，綜合考慮同
時發展灌溉面積和發展高效節水灌溉面積。
3高效節水灌溉效益
甘肅省發展實施高效節水灌溉建設后，保灌面積
會大幅增長，將會有更多人口受益，糧食產量和農民
收入的進一步增加，產生良好的社會效益。高效節水
灌溉技術實施后：①灌區灌溉水利用率顯著提高，從
而節約大量水資源。經計算，規劃的高效節水灌溉工
程實施后，到2020年，全省年總節水量11．04億m3。
如果按節水量的3∞供給工業、生活用水，70％用于生
態保護與植被建設，年可產生效益分別9．19億元和
233億元；②將極大的改變各縣、區生產條件，提高農
業綜合生產能力，有效緩減各項目區水土資源供需矛
盾。高效節水灌溉增產效益顯著的主要原因為灌區灌
溉條件得到改善，灌溉面積與灌溉水量得到保證。到
2020年，項目完成后年糧食作物增產效益9．12億元、
經濟作物年增產效益20．37億元，增加年經濟效益總
值29．48億元。水利效益分攤系數依照0．50計算，到
2015年，合計年水利增產總效益8．40億元，到2020
年，合計年水利增產總效益14．74億元；③可節省耕地
面積1％左右僻。目前430．98萬畝高效節水灌溉工程的
實施增加了可利用灌溉面積4．3l萬畝，按照畝均效益
410元計算，可產生o．18億元節地效益；④高效節水
灌溉工程平均每畝可省工日3個，據此計算，現狀高
效節水灌溉工程可省工1 292．94萬工日，按40元，工
日計算，可實現省工效益5．17億元；目前全省高效節
水灌溉畝均節水178 m3／畝，430．98萬畝高效節水灌
溉面積總節水7．66億m3，按照70％用于生態保護與
植被建設，參考有關資料，均按恢復生態面積計算，可
產生效益2．28億元的間接效益。此外還能帶來糧食產
量的大幅提高，實現穩產，高產，產生顯著的直接和間
接經濟效益。
由此可見，對于甘肅省這樣一個水資源十分緊
缺的省份，高效節水灌溉工程的實施在改善為農業
生產狀況，確保糧食生產安全，保障生態安全等方面
發揮了十分重要的作用。但同時我們看到與全省總
灌溉面積相比，高效節水灌溉面積僅占19．48％，因
此，未來我省高效節水灌溉面積還有巨大的發展空
間，必須不斷的推動節水灌溉的發展，大力推廣和普
及高新節水灌溉技術，為徹底緩解甘肅省水資源緊
缺，保障經濟社會與生態環境協調穩定與可持續發
展提供強有力支撐。
4結語
隨著未來農業需水與水資源的供應矛盾逐年加
大，水資源短缺將進一步制約農業灌溉發展需求，實
施農業高效節水灌溉是緩解水資源供需矛盾的根本
途徑；發展高效節水灌溉可以明顯改善農業基礎設
施條件，擴大農業結構調整空間，加快農業科技創新
步伐，發揮甘肅省巨大的糧食增產潛力，促進農業增
產增效、農民增收，穩定有效灌溉面積，保障糧食自
給的。未來只有大力推進高效節水灌溉，才能有利于
緩解用水矛盾，改善生態環境，為逐步恢復和保護生
態提供支持。也只有結合甘肅的具體J隋況，科學制定
高效節水灌溉發展規劃，以提高農業生產條件為基
礎，以推進水利現代化為目標，以大力發展低壓管道
灌溉、噴灌和微灌為主要措施，真正實現高效節水灌
溉農業的可持續發展。
參考文獻：
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