第一章 我国农业水资源利用与节水农业现状

　　1、 我国水资源利用现状

　　水资源指可资利用或有可能被利用的水源，这种水源具有足够的数量和可用的质量，且必须具备可以更新补充、可供永续利用的特点。

　　我国是一个水资源短缺、水旱灾害频繁的国家，如果按水资源总量考虑，水资源总量居世界第六位；若按人均水资源量计算，人均占有量只有2500立方米，约为世界人均水量的1/4，在世界排第110位，已经被联合国列为13个贫水国家之一。

　　我国年降水总量为61 889亿立方米，多年平均地表水资源为127 115亿立方米，地下水资源量为8 288亿立方米，全国平均年水资源总量为28 124亿立方米。1998年我国总用水量5435亿立方米，其中农田灌溉用水占64.3%，林牧渔用水占5.0%，农村生活用水占5.3%。各流域片用水情况是：松辽河片用水量624亿立方米，农业占72.4%；海河片用水量424亿立方米，农业占72.5%；黄河片用水量395亿立方米，农业占77.9%；淮河片用水量567亿立方米，农业占72.2%；长江片用水量1663亿立方米，农业占58.5%；珠江片用水量837亿立方米，农业占65.0%；东南诸河片用水量308亿立方米，农业占65.3%；西南诸河片用水量82亿立方米，农业占78.9%；内陆河片用水量536亿立方米，农业占94.6%。 1998年，各流域片地表水控制利用率（地表水供水量占地表水资源量的百分比）、水资源总量利用消耗率（用水消耗量占水资源总量的百分比）是：海河片和黄河片的利用程度最高，地表水控制利用率分别为61.8%和73.7%，水资源总量利用消耗率分别为70.2%和44.5%；其次是内陆河片、淮河片和松辽河片，地表水控制利用率分别为34.2%、34.9%和16.6%，水资源总量利用消耗率分别为26.9%、24.7%和15.4%；珠江片、长江片、东南诸河片和西南诸河片的利用程度低，地表水控制利用率分别为14.0%、12.1%、9.9%和1.3%，水资源总量利用消耗率分别为6.6%、6.3%、5.6%和0.9%。松辽河片中的辽河流域利用程度较高，地表水控制利用率为39.8%，水资源总量利用消耗率为33.5%。

　　2.2 我国农业水资源利用效率

　　从总体上来看，我国农业水资源利用效率不高。据初步分析，全国平均渠系利用系数0.4—0.6，灌区田间水利用系数0.6—0.7，灌溉水利用用系数0.5左右。从表1-2-1可以看出，全国水资源利用情况是：渠系综合水利用系数为0.40-0.6，灌区田间水利用系数为0.60-0.7，灌溉水利用系数为0.3-0.5。华北地区是我国农业水资源利用较高的地区，其各灌区利用系数存在较大差异。衡量水资源高效利用指标，不能仅仅考虑水资源利用率，更重要的是看水资源的利用效率。我国部分地区作物水分利用效率见表1-2-2。

　　表1-2-2表明，我国农业水资源利用效率各地区存在较大差异。表1-2-2 我国部分地区作物水分利用效率

　　2.3 我国农业水资源利用存在的主要问题

　　目前，我国农业水资源利用存在许多问题，主要表现在：

　　（1）缺乏有效的管理机制，导致水资源短缺与水资源浪费共存

　　我国地表水灌区每公顷次灌水量1200-1500 m3，最高达2258，地下水灌区达900-1050 m3，高出适宜水量的1-2倍，西北地区每年灌水定额可达16537 m3／hm2，是全国的1.4倍。

　　另外，我国农业水资源污染也非常严重。椐统计， 1998年全国废污水排放总量共593亿吨（不包括火电直流冷却水）；其中工业废水占69%，生活污水占31%。这些污水排放污染了水质。椐1998年水质监测资料，对全国109700公里河长进行评价的结果，Ⅰ类水河长占5.4%，Ⅱ类水河长占24.4%，Ⅲ类水河长占33.0%，Ⅳ类水河长占13.7%，Ⅴ类水河长占6.6%，超Ⅴ类水河长占16.9%。

　　（5）水资源“农转非”现象严重

　　表1-2-2是我国建国以来水资源“农转非”概略估算。

　　表1-2-2 建国以来我国水资源“农转非”变化趋势

　　注：表中分子式为用水量（亿m3），分母为用水量占用水量比例（%）

　　尽管农业水资源“农转非”提高了水资源利用效率，但也带来了一系列问题，如农民的水权如何得到保证，节水农业投资如何合理分配等。

　　3、节水农业现状

　　3.1 节水农业发展概况

　　节水农业是充分利用降水和可利用的水资源，采用水利与农业措施提高水的利用率和水的利用效率的农业，即提高用水有效性的农业，节水农业的核心是节水灌溉。

　　由于我国水资源及其有限，扩大灌溉面积的水量必须立足于现有农业水资源的高效利用，因此，发展节水农业成为我们的必然选择。

　　农业用水量始终保持在3500～3900亿m3，我国水的利用率和效率均有提高。

　　3.2 节水农业发展存在的主要问题

　　一是对节水农业认识上存有误区，认为节水农业就是节水灌溉农业，节水技术是灌区的专利。

　　3.3.2 节水技术总体水平低

　　从整体上来看，我国的农业节水技术水平尚处于较低层次。以节水灌溉为例，全国节水灌溉面积占有效灌溉面积的1/3，渠道防渗和管道输水灌溉等方式仍占主导地位，喷灌和微滴灌等高效节水灌溉方式仅占有效面积灌溉面积的4.3%左右，与发达国家相比存在很大差距，节水灌溉设备品种和质量还不能满足节水灌溉的发展需要。3.3.3没有形成高效的推进节水农业发展的机制。

　　（3）管理。现行水管机构节水功能缺损，不适应市场经济和节水农业发展的需要，灌溉管理系统缺乏效率。我们从仅从重水利轻灌溉，水利与灌溉分家现实就可以窥视一二。其原因出现在管理归属上，兴修各种水利工程归水利部管，农田水利归水利部管，水利部与农业部又分属不同的部，而灌溉技术与农业密不可分，部门分割影响了我国节水农业的发展。

　　3.3 节水农业发展态势

　　尤其要把水资源的合理开发和节水工作放在突出位置。

　　3.3.2 投资力度加大，为节水农业发展增添的活力

　　3.3.3 适宜国情的节水技术，为节水农业的发展扫平了道路

　　多年来，随着节水农业的发展，各地广大科技工作者研制出适合中国国情节水技术，并对节水农业发展模式进行了认真总结和推广，效益显著。3.3.4 广大农民的积极参与，极大地推动了节水农业的发展

　　到2015年，使全国节水灌溉面积达到6亿亩，灌溉水的利用率达到的60％以上，年节水700亿立方米，以满足扩大灌溉面积和提高保证率对水量的需求。到2030年，井灌区80％以上实现喷灌或低压管道输水灌溉，自流灌区60％以上的骨干渠道实现防渗、水稻全部采用控制灌溉，通过采用节水灌溉制度和管理措施，使全国灌溉水利用系数提高到65%，每年可节水1000多亿立方米。

　　第二章 农业水资源供求预测

　　西北地区目前耕地灌溉率为39.1%，从土地资源看扩大灌溉面积的潜力比较大，但该地区水资源相对短缺，而且水土资源部匹配，生态环境相对脆弱，但如果解决水资源问题，或大力发展节水灌溉，尚可扩大部分灌溉面积。华北地区耕灌溉率较高，1997年全区平均为44．6％，通过节水及调水，具有进一步发的耕地条件。 在我国现有灌溉耕地中，水田占31.7％。水田灌溉用水量较大，但亩产量较高，且我国粮食需求中稻米需求较大，因此水田需水较多，但其种植面积应保持一定比例。

　　3、农业需水预测

　　水资源需求受人口增长有与经济发展驱动，同时还受水资源条件、水资源市场、水工程条件和水管理政策等因素的制约。市场条件下需水增长将受到水价的抑制。

　　3.1、农业水资源的历史变动趋势

　　农业用水比例下降，总量趋稳。农业用水比重，1949年为97.1%，1980年为88.2%，19993年为78.0%，到1997年下降到75.3%。农业用水增长地区差异大。北方农业用水的增幅大于南方。

　　1980年北方地区农业用水占全国农业用水总量的51.3%，1997年上升到52.5%，这与北方土地资源丰富及灌溉面积扩展规模大于南方有关。

　　3.2、2005-2030农业需水

　　农业需水包括农田灌溉用水和林牧渔业用水。农田灌溉需水又包括水浇地和水田，灌溉需水预测采用灌溉定额预测方法，灌溉定额预测要考虑灌溉保证率水平，本次预测采用中等干旱年份灌溉定额。灌溉需水预测见表2-3-1。南方地区虽然水资源相对充足，但灌溉供水需要资金投入，且在局部地区灌溉供水的水源也受城市和工业的挤占，因而其灌溉需水增长受到抑制。1997年全国林牧渔业用水量为321亿立方米。考虑林牧渔业用水后，我国农业总需水量，1997年全国为4300亿立方米，农业需水高峰预计在2010年出现，其需水量约4350亿立方米。 表2-3-1 2005?2030年农业灌溉定额与需水量

　　4、农业水资源供需态势

　　农业水资源的供给能力主要取决于水资源总量的增长和其它竞争性用途（如工业和生态环境用水等）的增长状况。表2-4-1 2005?2030年农业水资源供需态势

　　5、农业节水潜力

　　它主要包括节水的轮作制度、节水灌溉制度与管理制度、节水高产品种、耕作栽培、培肥施肥和化控技术等。

　　第三章 农业水资源高效持续利用

　　水资源高效利用是世界性课题，无论是富水国家还是缺水国家，都十分重视水资源可持续利用，下面从开源、工程节水、农艺节水、化学节水和管理节水等方面综合介绍国际经验，以利于我们借鉴，提国我国农业水资源利用效率。

　　跨流域调水 跨流域调水是解决水资源时空分布不均的有效途径。管道输水，大大地减少了水资源在运输过程中的损失，并有效地避免水质恶化。

　　劣质水利用 劣质水包括工业、生活废污水、地下咸水等。随着人口的日益增加和国民经济的迅速发展，对水资源的需求日益增大，水资源危机逐渐显露，为了解决水资源供需矛盾，各国均把利用劣质水开发利用作为弥补淡水资源短缺一个途径。美国目前已建成3400余处污水再利用工程，全国50个州中有45个采用了污水灌溉。印度自80年代开始，每年用于农田灌溉污水占城市污水量的50％以上。以色列污水利用率已达70%，其中1／3用于灌溉，约占总灌溉水量的1／5。ＡＲＯ的水土研究所的资料表明，目前经处理的工业废水和微咸水用于农业灌溉的分别为2亿ｍ３和1亿ｍ３，计划到2010年，工业废水利用量将达到5.4亿ｍ３，60％生活污水也将用于灌溉，而淡水用于灌溉的量从11亿ｍ３下降到5.0亿ｍ３，即农业灌溉用水的一半左右将由经处理工业废水和其他劣质水来满足。

　　如以色列采取各种方法综合利用水资源，包充分利用天然降水、污水利用和微咸水利用。1.2 工程节水

　　改进地面灌水 在发展喷、微灌同时，各国重视对常规灌水方法的改进与发展，并研制出绳索控制灌溉、波涌灌、地面浸润灌溉、负压差灌溉、土