2023年灌溉水利用系數IWUE20091011

第灌溉水利用系數IWUE匯總(202x1011)

1、項目研究背景

農業(yè)是江蘇省第一用水大戶，其用水量占全省總用水量的60％以上。農業(yè)用水中，90％以上用于農田灌溉，因此灌溉用水量是水資源規(guī)劃與水利工程建設必須考慮的最重要因素之一。灌溉用水量的多少，一是取決于凈灌溉用水量，二是灌溉水利用系數(IrrigationWaterUtilizationEfficiency，IWUE)。因此，IWUE是灌區(qū)規(guī)劃、設計和水資源調配的最基礎數據之一。大型水利工程規(guī)模的確定，區(qū)域水資源的配置，乃至一般灌溉工程的規(guī)劃設計，無不需要IWUE作為基礎資料，因此，合理確定IWUE具有非常重要的現實意義。

所謂灌溉水利用系數是指某一時期灌入田間可被作物利用的水量與水源地灌溉取水總量的比值，它反映全灌區(qū)渠系輸水和田間用水狀況，是衡量從水源取水到田間作物吸收利用過程中灌溉水利用效率的一個重要指標，能綜合反映灌區(qū)灌溉工程狀況、用水管理水平、灌溉技術水平。此外，IWUE還是節(jié)水潛力評價的依據，可為水資源宏觀調配決策提供依據。

IWUE與工程類型、管理水平和灌溉技術有關。江蘇省南北自然條件和經濟水平、水利工程的建設和管理水平差異很大，IWUE必然有所差別。目前我省雖然開展過零星的IWUE測試工作，但規(guī)模小，測點少，缺少對不同地區(qū)、不同水源類型、不同規(guī)模等灌區(qū)的系統(tǒng)測定工作，所得資料不多，且代表性較差，難以滿足目前水資源規(guī)劃、灌區(qū)規(guī)劃和水土資源開發(fā)利用的要求。為適應我省節(jié)水灌溉發(fā)展的新

形勢和節(jié)約型社會建設的要求，摸清全省農業(yè)灌溉水利用現狀，需要全面開展農業(yè)IWUE測算分析工作，以評估灌區(qū)節(jié)水潛力，并為全省水利工程的規(guī)劃設計提供基本數據，同時也為全國農業(yè)IWUE測算分析工作提供必要的數據支撐。

2、國內外研究現狀

IWUE是衡量農業(yè)節(jié)水效果的關鍵指標，也是灌區(qū)規(guī)劃設計、水資源分配的基礎數據。我國目前各地和各灌區(qū)所給出的IWUE，由于分析方法和測定技術的差異，可比性較差。大部分文獻資料認為，我國IWUE總體在0.45左右（其中渠系水利用系數0.5左右，田間水利用系數0.9左右），而發(fā)達國家，如美國和以色列等國家和地區(qū)，一般在0.7-0.8之間。與其相比，我國IWUE明顯偏低，尚有較大節(jié)水潛力。

從我國目前各地區(qū)來測試資料分析，統(tǒng)計出的IWUE差異極大，有的灌區(qū)僅有0.2，而有的高達0.78，很多數據明顯地存在錯誤。在這種模糊的數字指導下，顯然難以正確地制定各地區(qū)的水資源發(fā)展規(guī)劃，也無法對灌溉用水的節(jié)水潛力做出合理的評估，難以有針對性地指導節(jié)水灌溉的發(fā)展。

影響IWUE測定精度的原因主要有以下幾個方面：

一是灌區(qū)測定樣點數據不足，樣本代表性差。IWUE測試工作消耗的人力、財力耗費巨大，以目前的科研組織體制和資金來源難以全面實施，只能通過樣點測量，然后進行統(tǒng)計。目前IWUE的零星測

定工作主要由科研院所承擔，以科研課題的形式開展。在科研經費和人力投入不足的情況下，國內尚無大規(guī)模灌區(qū)IWUE測定的先例。取點較少造成數據代表性差，難以獲得足夠的統(tǒng)計精度。

二是測定條件難以保證，測試設備精度不足，造成測試精度較低。在缺少量水設備的情況下，我國主要采用水工建筑物量水或者流速儀量水，當出現淹沒流時，或者渠道斷面不夠規(guī)則（尤其是南方地區(qū)，多采用河道輸水）、流速較小時，量水精度便會降低。另外，由于絕大部分灌區(qū)渠道缺少足夠的專門量水建筑物，渠道量水一般只能測量到干支渠，斗渠及其以下量水較少。采用渠系水利用系數和田間水利用系數估算IWUE較為粗糙。

三是灌區(qū)普遍存在渠道越級取水現象，如干渠上直接連接斗渠，支渠連接農渠等，即使能夠較為準確地測定灌區(qū)某一級渠道的水利用系數，但如何合理確定全灌區(qū)的IWUE仍然較為困難。

四是目前的測試方法尚不統(tǒng)一，測試原理和方法各有不同，測試結果可比性差。有的灌區(qū)采用渠系水利用系數與田間水利用系數之積作為IWUE，這樣就忽略了灌溉回歸水的再利用，計算出的數值可能偏小；有些灌區(qū)采用水量平衡法計算，考慮了回歸水循環(huán)利用，測試數值明顯偏高（如漳河灌區(qū)，按照兩種方法測試的節(jié)水可相差20%以上）。

江蘇省共有大中小型灌區(qū)26872個，灌區(qū)有效灌溉面積4680多萬畝，承擔了江蘇省三分之二以上耕地面積的灌溉任務，是本省糧油棉生產的主要來源。灌溉用水，除少量城區(qū)綠化用水外，絕大部分是

灌區(qū)灌溉用水，灌區(qū)IWUE的高低，基本代表了江蘇省灌溉用水技術與管理的總體水平。

上世紀八十年代，結合防滲渠道建設，江蘇省曾經在蘇北一些灌區(qū)進行過渠道水利用系數的測算，并對灌區(qū)的渠系水利用系數進行了測試。但由于缺少農田凈灌溉定額的合理估算，難以對IWUE進行合理估算。如沿運河兩岸的灌區(qū)，由于水稻超量灌水，田間水利用系數很低，但渠系水利用系數較高，若采用其他節(jié)水灌區(qū)的田間水利用系數，將導致IWUE的虛高。另外由于缺少足夠的測點和連續(xù)資料，數據的可靠性、代表性均不高。目前工程規(guī)劃設計所用的IWUE，通常采用專家估計或借鑒臨近地區(qū)的數字，存在較大的模糊性和爭議性。農業(yè)作為江蘇省的第一用水大戶，該數值的不準確將直接影響灌區(qū)規(guī)劃和水資源的合理配置。如江蘇省淮北地區(qū)，水質性缺水較為嚴重，需要從長江遠距離提水北送。IWUE的高低，將直接影響南水北調東線工程的規(guī)模和投資。但直到項目開始為止，江蘇省IWUE的全面測定仍未開展，給水利工程，尤其是灌溉過程的規(guī)劃設計帶來很大不便，水資源配置和工程規(guī)劃設計的依據不足。

3、樣點灌區(qū)的選擇和代表性分析

3.1樣點灌區(qū)的選擇的原則與依據

3.1.1江蘇省灌區(qū)概況

江蘇省共有以地面水位水源的大中小型灌區(qū)26872個，其中大型灌區(qū)共29個，有效灌溉面積1162.32萬畝，其中提水灌區(qū)12個，有效灌溉面積495.01萬畝、自流灌區(qū)17個，有效灌溉面積667.31萬畝；中型灌區(qū)228個，有效灌溉面積1353.54萬畝，其中提水灌區(qū)145個，有效灌溉面積980.02萬畝、自流灌區(qū)83個，有效灌溉面積373.52萬畝；小型灌區(qū)26615個，有效灌溉面積2094.29萬畝，其中提水灌區(qū)21894個，有效灌溉面積1978.64萬畝、自流灌區(qū)4721個，有效灌溉面積115.65萬畝。

江蘇省共有純井灌區(qū)13719個，有效灌溉面積71.72萬畝。其中采用土渠+地面灌溉形式