我国农业节水灌溉现状及发展对策浅析_姜庆飞

海河水利 2022.No.5

我国水资源总量相对丰富，2020 年水资源总量 31 605 亿 m3[1]，人均水资源占有量约为 2 200 m3，仅 为世界人均水资源占有量的 1/4，是世界上 13 个贫 水国之一[2]，水资源短缺的问题日益明显 。我国是 农业大国，农业用水量占总用水量的比例较大，据统 计 ，2015—2020 年农业用水量占用水总量比例为 61. 16%~63. 10%(详见表 1 )，平均为 61.88% 。然而， 我国 2019、2020 年的灌溉水利用系数仅为 0.559[3]、 0565[1]，而其他农业大国的农业灌水利用系数达到 0.7~0.8[4] 。因此，提高农业灌溉水利用系数，对发展 我国农业和改善当前日益紧张的水资源供需问题意 义重大。

本文通过我国农业用水现状资料，分析目前农 业灌水过程中出现的问题，提出相应对策，从而促进 农业节水灌溉的发展。

表 1 近 6 a (2015—2020 年)农业用水分析

收稿日期：2022—04—27

作者简介：姜庆飞(1987— )，男，工程师，主要从事水利水电工程设计 与研究工作。

1 农业节水灌溉现状

1. 1 农业节水灌溉面积现状

《中国统计年鉴》(2015—2020 年) [5- 10]和《中国 环境统计年鉴》(2015—2020 年)[11- 16]资料显示，我国 农业节水灌溉发展迅速 。2015—2020 年，耕地灌溉 面积和节水灌溉面积均有所增加(详见表 2 )，耕地 灌溉面积每年增加量均小于节水灌溉面积每年增加 量，近 6 a 来平均新增耕地和平均新增节水灌溉面积 分别为 77.0 万、146.3 万 hm2 。相较于我国耕地灌溉 面积来说，节水灌溉面积比率逐年递增，由 2015 年 的 47. 15% 增至 2020 年的 54.65%；但相较于我国 1.2 亿 hm2 耕地红线面积来说，节水灌溉面积占耕地红 线面积比例由 2015 年的 25.88% 增加至 2020 年的 31.50%，由此可以看出，目前我国发展节水灌溉的 面积占耕地红线面积的近 1/3，表明节水灌溉面积虽 已大幅提高，但农田节水灌溉面积所占的比重远达 不到高效节水的要求 。因此，在发展农业灌溉的同 时必须加强高效节水灌溉的推广。

表 2 近 6 a (2015—2020 年)新增耕地和节水灌溉面积统计

万 hm2

注释：耕地灌溉面积数据来源于《中国统计年鉴》(2016—2021 年)， 其他数据来源于《中国环境统计年鉴》(2016—2021 年)。

1.2 农业节水灌溉设备现状

农业节水灌溉工程在建设过程中，因选取的灌 溉方式不同，相应的灌水设备也不同 。节水灌溉的 设备主要根据灌水方式来选取，采用喷灌时，主要的 灌水设备是喷头、管道和动力设备等；采用微灌时， 主要的灌水设备包含微喷头、滴头、管道、首部枢纽 及动力设备等；采用管灌时，主要的灌水设备是低压 管道 。 图 1 为近 5 a(2015—2019 年)各类节水灌溉 技术的灌溉面积统计，数据来源于《中国环境统计年 鉴》(2015—2019 年)，2020 年暂未公布各类节水灌 溉技术的灌溉面积，故只统计到 2019 年 。根据图 1 可以发现，在节水灌溉技术中，喷灌、微灌和低压管 道灌溉面积均逐年递增，这与我国近些年不断重视 并加大对农业节水投入密不可分 。然而，喷灌、微灌 和低压管道灌溉作为高效节水灌溉的主要技术措 施，在 2015—2019 年内，其灌溉面积之和占节水灌 溉面积的平均比重仅为 59.68% 。同时，产品质量存 在不稳定、欠缺成套性[17]、耗能较高和生产设备与材 料工艺落后[18]等问题，低压管道存在灌水不均匀[19]、 淤积和渗漏严重等[20]问题。

图 1 近 5 a (2015—2019 年)

各类节水灌溉技术的灌溉面积统计

1.3 农业节水灌溉管理体制滞后

目前，我国建立的农业节水灌溉管理体制主要 表现出一定的滞后性 。首先，从全国农作物灌溉管 理体制来看，农业灌溉管理体制缺乏市场的引导，无 法与市场经济的发展步伐统一 。其次，由于部分灌 水管理机构缺乏自主管理权，导致管理人员将水资 源市场化，简单地将灌水演变成商品买卖关系，未能 正确引导节水意识淡薄的群众，且农业水价存在定 价不合理，致使用水户在灌水过程中缺乏节约意识， 进而导致灌溉水利用系数偏低 。此外，在农业节水 灌溉资金管控方面，我国现有投资建设的部分农业 灌溉工程所采用的技术水平相对落后，尚不能适应 我国节水灌溉高质量发展的要求，在农作物灌水过

程中，漏水、渗水、偷水等现象时有发生，部分地区缺 乏对农业水利灌溉系统的重视，暂未将农业水利灌 溉发展经费纳入预算经费中，致使灌水设施出现故 障时无经费保障，进而导致灌水系统无法正常运转， 不能发挥系统本身的节水效益。

2 节水灌溉存在的问题

2. 1 能源问题

近些年 ，人们不断尝试将风力发电[21]、水力发 电[22]以及太阳能[23]与节水灌溉设备相结合，以解决 农业节水灌溉中长期供能问题 。然而，在农业节水 灌溉实施过程中，能源问题一直存在，主要为可再生 能源的研究成果没有得到充分应用和农业节水灌溉 所需的小型可再生能源研究不足[24] 。太阳能与节水 灌溉设备的结合，既可解决偏远地区节水灌溉设备 供电问题，又能显著降低灌溉过程中的碳排放，在节 水灌溉功能方面具有广泛的应用前景，但也存在光 伏水泵产品可靠性较差、系统存在配置不合理和与 灌溉系统匹配差等问题。

2.2 节水灌溉设备问题

自我国引入国外灌水设备以来，其应用规模在 逐年扩大 。然而，就各节水灌溉设备而言，目前仍存 在许多问题。

在喷灌系统方面，对喷灌喷头基础理论缺乏系 统性深入的研究，对喷头内部水流的流动理论研究 较为薄弱，喷头的能源消耗大、工作压力相对较高， 喷头喷洒均匀程度不高，喷头的智能化、自动化程度 有待提高等。

在微灌系统方面，在微灌系统实施过程中普遍 采用的是低端微灌设备，高端产品缺乏，对于高端微 灌设备的研发与生产远远达不到市场需求，过分依 赖于进口产品 。灌水器的产品质量和性能需要进一 步提高，微灌产品在系列化水平与配套性上有所欠 缺 。在采用膜下滴灌时，大量塑料膜导致的白色污 染问题没有得到有效解决，且滴灌带使用寿命较短， 仅能灌溉 1~2 季，使用成本相对较高。

在低压管道灌溉方面，管灌具有节水、节地、增 产和高效等优点[24]，但低压管道仍存在遇含沙水源 易产生淤积[25]、输水工程的标准偏低、系列配套设备 不完备、规划设计水平不高、投资较少和管道设备利 用率低等问题[26]。

2.3 推广与管理体制问题

农业节水灌溉技术的推广随水资源供需矛盾的 增加愈发被国家所重视，近些年得到了较快发展 。 然而，目前关于农业节水灌溉技术的推广方面仍存

在以下不足：在技术选择上不够全面[27]，技术指导和 培训欠缺[28]，体制阻碍其发展[29]，节水设备销售渠道 不畅[30]和人们节水意识仍不够强；在管理体制方面， 主要存在节水灌溉资金投入时断时续、节水灌溉制 度和政策法规建设不完善、节水灌溉管理尚未形成 较为统一且适宜的模式[31]、节水灌溉工程“重建轻 管”[32]和缺少激励与监督机制等问题[33]。

3 农业节水灌溉发展对策

3. 1 大力推广可再生能源研究应用

节水灌溉设备的正常使用均需有效的能源供 给，针对新疆、甘肃、西藏和青海等地日照充足的农 作物种植区，应优先开发太阳能作为灌溉的能源；针 对我国水资源较为丰富的丘陵山区，如福建、四川和 贵州等地，灌溉设备能源供给应以发展小型水电为 主；针对风力资源较为丰富的地区，如我国东北、华 北北部 、西北地区和沿海地区，应优先开发利用风 能；针对适合发展地热发电的西藏和云南地区，应积 极发展地热发电；针对我国农业和畜牧业大省，如河 南、山东、四川和黑龙江等地，应充分利用农作物秸 秆和畜禽粪便等产生的生物质能 。此外，为避免能 源消费结构单一和保证能源供给健康发展，应加强 风能、水能、太阳能、地热和生物质能的联合互补，形 成长效稳定的能源供给，推动节水灌溉技术的快速 发展。

3.2 不断推进节水灌溉设备研发

农业节水灌溉设备方面，对于喷灌系统，应通过 不断的理论分析与实践研究，开发出环保、高效、节 能、智能化、多用途化的喷灌设备，实现对不同地区、 不同土壤和气候条件、不同作物的精准灌溉 。对于 微灌系统，应积极开发研制产品质量好、能耗低、价 格低且与我国节水灌溉技术相适应的高端灌溉设 备，降低对进口产品的过分依赖 。对于低压管道系 统，应吸收国外先进技术及经验，研发低能耗、低投 入和高效率的设备，提高低压管道相应配套设备的 标准和配套技术水平，形成群井联合调度和多级配 水的智能化，同时应提高低压管道输水工程设计、建 设、验收、管理等标准体系和管道运行管理水平等， 确保低压管道系统设备长时间处于健康状态 。此 外，对于各节水灌溉设备而言，一方面，应采用新材 料、新工艺、新技术，积极研发配套强、寿命长的灌水 器和可降解塑料膜；另一方面，应尽可能降低新灌溉 设备的研发周期，改进和提高灌溉设备性能，降低灌 水设备的生产和维护成本，促进我国节水灌溉设备 的推广与应用。

3.3 加强高效节水灌溉推广应用

结合国家、流域、区域灌区发展规划和现状作物 种植布局等，对于高效节水灌溉技术适用的区域，主 管部门应制定相应优惠政策，加大节水灌溉设备的 资金投入，保障高效节水灌溉技术应用落地；管理部 门应适时组织开展高效节水灌溉设备推介会，加大 高效节水灌溉技术宣传力度；各地区应结合自身实 际，学习推广应用经验；企业应构建高效节水灌溉设 备销售、推广平台，进一步拓宽销售渠道。

3.4 创新管理体制机制

细化完善不同作物高效节水灌溉用水定额，出 台高效节水灌溉设备运行维护资金奖补政策，建立 农业水价精准补贴机制，从而健全农业节水政策体 系；在有条件的地区，开展合同节水管理，从资金、技 术、运维等多角度全面保障高效节水灌溉技术应用 落地；管理部门应针对高效节水灌溉的新技术、推广 应用遇到的问题等，定期对基层管水、用水人员开展 技术培训；健全农业高效节水灌溉管理责任制，明确 管理人员与用水人员具体职责，建立管理人员和灌 区群众共同监督的机制，将农业节水灌溉管理工作 落到实处。

此外，由于气候、地理及土壤条件的差异性，不 同灌区用水量各不相同 。因此，在节水灌溉开展过 程中，相关管理部门需要制定合理的水资源分配策 略，并通过合理的调控来维护用水秩序。

4 结语

大力推进我国农业节水灌溉发展，可根本上解决 我国农业缺水问题 。农业节水灌溉的健康发展需多 举措同时进行，不仅要灌溉节水，同时需持续大力的 资金投入，改善节水灌溉设备，健全节水灌溉管理制 度，拓宽适宜的节水灌溉设备销售推广渠道，选择适 宜当地的可再生能源和提高人民群众节水意识等，才 能真正意义上实现我国农业灌溉的全方位节水。

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■10月0时，着0屈2纽水河，永补有水超实49全m，现贯主要河段水；202实

河 86 km 河道继今年春季全线通水后，再次实现全线 贯通入海，向“流动的河、绿色的河、清洁的河、安全的 河”的治理目标更进一步。

做好永定河水量调度工作是贯彻习近平生态文 明思想和践行“节水优先、空间均衡、系统治理、两手 发力”治水思路的具体体现，是落实水利部党组推动 新阶段水利高质量发展六条实施路径的重要举措， 是推动流域统一治理管理与区域协调发展同频共振 的生动实践 。近年来，海委认真落实水利部工作部 署，修编完成《永定河综合治理与生态修复总体方 案》，每年组织制订年度生态水量调度计划，统筹推 进流域水量统一调度，并积极推进数字孪生永定河 建设，努力提升调度“四预”能力，推动永定河河湖生 态环境复苏不断取得重大进展 。2019 年永定河持续

现重点治理范围内通水河长 808 km，永定河北京段 时隔 25 a 全线通水；2021 年实现 26 a 来 865 km 河道 首次全线通水；2022 年春季实现第二次全线通水并 与京杭大运河实现世纪交汇。

本年度秋季永定河生态补水工作于 9 月 13 日启 动，截至目前，已累计向永定河河道生态补水 1.6亿m3。 下一步，海委将持续落实水利部工作部署，进一步发 挥流域管理机构职能作用，不断强化流域水资源统一 调度，在今年春季实现永定河全线通水的基础上，持 续巩固生态补水成果，不断促进地下水回补和泉水复 涌，确保实现永定河 865 km 河道全年通水 3 个月、有 水 5 个月的年度调度目标，推动永定河河湖生态环境 复苏不断取得新成效，切实提升沿线人民群众的获得

感、幸福感 。 (摘自2022 年 10 月 7 日海委网)