中图分类号：TV213.9 文献标识码：A 文章编号：1004－7328（2010）01－0001－04
1 问题的提出
传统的农业节水措施以提高灌溉保证率、单位面积产量和增加灌溉亩数为目的， 注重追求节省取用水源的效果。该效果有2 种描述方式：一是从水源处取用一定的水量，灌溉更大的面积，从而获得更多的粮食总产量；二是在保证粮食产量不变的前提下，从水源处取用更少的水量进行农业灌溉。这种传统节水效果称之为农业水源性节水。衡量其节水效果的指标为水源性节水量。对于一定范围内的节水灌溉面积，水源性节水量（△W）等于节水前灌溉水量W 前与节水后灌溉水量W 后之差。
对于水资源系统来说，仅用水源性节水来描述农业节水是不完全的。由于水资源的自身循环特征，节水的同时会对地下水资源的补给产生一定的负面效应，如果仅以水源性节水量来衡量农业节水程度，从水资源系统角度分析，就是夸大了节水效果，因为灌溉水对水资源具有回补作用，如图1 所示。水源工程从天然水源中获取水量，提供补给农业用水户。在没有实施节水措施前，需要为用水户提供的水量为（A+B+C+D），此时将有少量灌溉水量回补给天然水资源之中，回补量为（C+D）；实施农业节水措施以后，水源工程仅为用水户提供（A+C）数量的水，（B+D）数量的水节省在了水源工程之中，即水源性节水量；在节水的同时，灌溉回补水资源的数量将由原来的（C+D）变为（C）。所以，节水对资源补给的负面影响作用为D。同时，也说明了资源性节水量包含于水源性节水量之中。
水源性节水把本该回归补给地下资源量的水量D 也计入了节水量之中。为此，从整个水资源系统角度分析农业节水效果时， 就引出了农业资源性节水的概念。
2 海河流域南水北调受水区开展农业资源性节水的必要性及可行性
2.1 农业资源性节水及资源性节水模式的内涵
农业资源性节水称之为真实节水， 指农业生产过程中对水资源无效损失的抑制，也就是指提高用水过程中水的利用效率和水分生产率。
农业资源性节水模式概念是指为提高农业水资源（包括降雨和灌溉）利用的有效性，减少取用水量和蒸腾蒸发量，提高作物产量和水分生产率，因地制宜又适宜大面积推广而采取的工程、农艺、管理和政策等一系列综合节水措施在时空上的优化组合形式。具体来说，就是根据经济发展水平、水资源状况、自然条件（地形、土壤等）、作物种植与管理技术等因素确定不同类型区农业节水的最佳节水模式， 以最小的投入获取最大的农业产出效益， 提高缺水地区有限水资源的整体利用率，实现区域农业的可持续发展。
2.2 海河流域农业节水的必要性和紧迫性
2.2.1海河流域水资源短缺，农业节水势在必行
海河流域水资源总量370 亿m3， 人均占有量272 m3，仅为全国平均水平的1/8、世界平均水平的1/24。根据最新的水资源评价结果，1980—2000年水文系列与1956—1979 年水文系列相比，流域地表水资源量减少了41%。海河流域以不足全国1.3%的水资源量， 承担着全国10%的人口、12%的粮食生产以及13%的GDP 用水，水资源承载能力严重不足，供需矛盾非常突出。全流域水资源开发利用率达106%， 部分区域超过110%， 每年超采地下水92 亿m3。近年来流域持续干旱，一些城市和地区相继发生水荒，群众饮水困难，农业灌溉用水得不到保障。2008 年春旱期间有186.67 hm2受旱耕地得不到及时灌溉。随着国民经济和社会的发展，人口增加和城镇化进程的加快，生活、城市和生态建设用水将会大幅度提高， 南水北调能解决城市用水， 仅对农业和生态有间接的补给作用。因此，作为用水大户的农业，在如此严峻的水资源条件下， 必须开展节水以支持流域经济的可持续发展。
2.2.2海河流域农业用水效率低，浪费严重，节水潜力大
海河流域内的灌溉水利用系数平均为0.64（2004 年），与国外先进国家的0.8～0.9 的高利用率差距仍然明显；农田降水资源利用率也仅为0.3～0.4左右，发达国家一般为0.6～0.7；作物水分生产率在1.2～1.3 kg/m3， 发达国家已达到2.0 kg/m3 的水平；全流域农业节水灌溉面积已占有效灌溉面积的40%，但有些地区仍存在大水漫灌的现象；大型灌区的排灌设施大部分已运行30 年以上，灌区工程老化、失修，渠系建筑物老化，输水损失大，田间配套工程完好率仅为40%。从以上数据可以看出，海河流域的节水水平居全国平均水平之上，但与世界先进国家相比，改变用水行为，农业节水还有一定的潜力。
2.2.3南水北调工程通水后，海河流域实施农业节水的必要性
南水北调工程的实施是解决海河流域缺水的根本性保障措施，调水后仍然要实施节水。体现在2 个方面：一方面南水北调东、中线调入的水量是按照可能节约用水的程度来确定的，如果节水不达标，使得调进的水不够用；另一方面，调进的水一般比当地水价要高，如果不节约和高效利用调进的水，用户难以承受较高的水价，调水就没有市场。如果调入的水不能很好利用，农业供水仍然有很大的压力。海河流域粮食种植区是华北地区的主要产粮基地， 从当前国家面临的粮食安全、流域面临的用水安全以及农民面临的收入增长等这些亟待解决的问题出发， 因地制宜地开展节水、增产、投入低、易推广的农业资源性节水模式的构建十分必要。
2.3 海河流域南水北调受水区构建农业资源性节水模式的目的
南水北调工程通水后，将对农业的用水格局产生一定影响， 农业和生态供水条件将得到间接改善。通过合理配置受水区当地水资源、外调水和其他水源，在受水区开展农业资源性节水模式的构建研究工作，有利于做好当地水资源和外调水源的节约高效利用，有利于充分挖掘当地节水潜力，充分发挥南水北调工程的供水效益、社会效益和生态环境效益。总结借鉴受水区农业节水经济投入低、易推广、农民易接受且有效提高水分生产率和水利用效率的措施，因地制宜地构建受水区的农业资源性节水模式，对充分发挥南水北调工程的综合效益具有现实意义。
3 海河流域南水北调受水区农业资源性节水模式的构建
3.1 农业节水分区
海河流域南水北调受水区横贯华北山前平原、中部平原和滨海平原三大地形，自然地理条件复杂，社会经济发展不平衡。根据地形、地理位置、水文水资源条件、农业供水的水源和种植结构特点，将受水区划分为京津廊平原区、河北省山前平原区、黑龙港运东地区、豫北鲁北引黄灌溉区4 个区。
3.2 各分区农业资源性节水模式的构建
3.2.1京津廊平原区
京津廊平原区包括北京市、天津市和河北省廊坊市的4 个县，总面积1.55 万km2。该区人均GDP在4 万元以上，属于受水区的经济发达区。农业生产以冬小麦和夏玉米一年两熟制为主，灌溉水源主要是地下水。区内现有地下水灌溉设施相对普遍，干支渠衬砌率、农业节水技术先进、产业化和机械化程度较高。农业节水水平已接近国际先进水平，节水灌溉率为82%、灌溉水利用系数为0.74。该区主要问题是工业用水大量挤占农业用水；农业灌溉大量使用水质不合格的污水和开采深层承压水，导致地下水超采严重和生态环境恶化。因此，该区推荐的农业资源性节水模式为：
工程措施：斗农渠U 型混凝土衬砌+ 硬质PVC固定管道+ 温室微灌技术
农艺措施：覆盖保墒+ 科学施肥及化学调控
管理措施：作物种植结构调整+逐步推广IC卡控制阀配套量水设施。
首先，区内的地表水灌区在继续完善干支渠衬砌的基础上， 向斗农渠扩展， 渠道衬砌采用硬化U型混凝土，井灌区采用硬质PVC 固定式管道；其次，调整农业种植结构，压缩小麦、春玉米种植面积，扩大设施农业和经济附加值高的经济作物， 推广大棚温室配合喷灌、滴灌技术；第三，结合农田配套节水灌溉工程建设，推广综合节水技术，重点发展高效生态农业；第四，增强农业使用再生水能力，压缩用水总量；第五，因地制宜地采取小畦灌溉、秸秆覆盖以及平衡施肥多种综合措施。
3.2.2河北省山前平原区
河北省山前平原区是华北平原的主要部分，包括河北省的邯郸、邢台、石家庄、保定、衡水、沧州等市，总面积3.82 万km2。除了民有、沙河、唐河、石津等大型灌区由水库水源灌溉以外， 大部分区域均以地下水为供水水源或地表、地下水相间灌溉。该区农业生产的光热条件较好，种植作物主要为冬小麦、夏玉米、蔬菜、花生及杂粮，是华北平原的主要产粮区。由于耕地灌溉率和复种指数较高， 使得灌溉用水量较大。该区地下水位连年下降，农业生产条件变差。该区的主要问题有：渠道渗漏比较严重，渠道输水损失率高； 地下水超采严重； 节水灌溉率不高， 约为50%～70%；水污染严重，各主要城市浅层地下水质均受到不同程度污染。因此，该区以小畦灌溉和机井灌溉设备统管统灌为主， 大力引进优质品种， 仍以粮、棉、油生产为主，在提高产量、保证农民粮食安全的前提下，适当减少粮食作物的种植面积，采取综合节水措施，提高水的利用率和灌溉保证率，解决高产低效问题。该区推荐的农业资源性节水模式为：
工程措施：低压管道+小畦灌溉
农艺措施：秸秆覆盖+大力引进优质品种
管理措施：调亏灌溉+作物种植结构调整+机井灌溉设备统管统灌为主
首先，对老灌区进行技术改造，针对地表水灌区重点推广干支渠防渗措施，并逐步向斗渠扩展，使地表水渠系水有效利用系数由现状的0.45 提高到0.60～0.65；其次，在井灌区推广低压管道输水灌溉技术，推行固定输水明渠或低压管道措施，完善地下水源灌溉系统，并实行统管统灌；第三，大力引进优质品种，在提高产量、保证农民粮食安全的前提下，适当压缩小麦等作物的种植面积，增加高效节水的经济作物的种植比例。
3.2.3黑龙港运东平原区
黑龙港运东地区包括沧州、衡水两市及邢台、邯郸部分地区，总面积2.08 万km2。本区是整个受水区水资源最为紧缺的地区，地表水资源匮乏，地下水资源条件很差，浅层淡水含水层薄，相间分布咸水和微咸水，矿化度大于2 g/L 的咸水区面积达1.56 万km2（2～3 g/L 微咸水区面积占一半），占该区面积的75%。
农业灌溉水源主要为深层地下水， 取水方式主要为机井。但是，淡水机井出水量小，单位面积占有灌溉水量小，存在地下水长期超采问题，同时也依靠河道引取过境水相机灌溉，灌溉水严重不足。该区存在的主要问题是水资源贫乏，致使深层地下水超采严重。深层地下水开采已造成大范围地面沉降， 漏斗面积超过1 万km2，中心埋深达94.4 m。干旱缺水成为农业生产的主要制约因素，低产田较多，粮食亩产280kg左右。该区推荐的农业资源性节水模式为：
工程措施：移动式软管输水+ 咸淡混浇技术+小畦灌溉
农艺措施：地膜覆盖（秸秆覆盖）+ 选择节水抗旱品种
管理措施：调亏灌溉
首先，该区积极进行作物结构的调整，适当调整减少小麦种植面积，积极发展耐旱抗旱作物，适度发展耗水较少的棉花、油料、牧草等经济作物面积，缓解地下水超采速度，保持灌溉用水量与供水量基本平衡；其次，推行投入低、一管多用的移动式软管（小白龙）输水措施；第三，利用当地丰富的咸水资源，推广已经成功的咸淡混浇技术，在不引起当地盐碱化的前提下，发展咸淡混浇灌溉农业；第四，实施地膜覆盖，经济条件差的区域因地制宜，选取相对廉价的秸秆进行覆盖。
3.2.4豫北鲁北引黄灌溉区
豫北鲁北引黄灌溉区属于山前洪积平原和黄河冲积平原，包括河南省黄河以北的安阳、新乡、焦作、鹤壁、濮阳五市及山东省的德州、聊城、滨州等中等城市，总面积3.12 万km2。本区有黄河、漳河、卫河、马颊河、徒骇河贯穿，水资源较为丰富，是农业开发较早的地区。农业灌溉水源主要为引黄水，基本满足灌溉需要。也因为有引黄水， 节水灌溉发展水平较低，节水水平在整个受水区处于较低水平，节水灌溉率仅为10%左右，灌溉水利用系数仅为0.4 左右，灌溉水分生产率为1.2 kg/m3 左右。该区是整个受水区典型的农业高产低效区，农业节水潜力巨大。该区存在的主要问题：豫北区域水污染严重，卫河已成为海河流域污染最严重的河流之一；灌溉用水量较大，用水管理粗放，浪费水的现象比较严重；鲁北地区长期引黄，导致地下水位上升，引起局部次生盐碱化；引黄受时空分布不均影响，引水量往往受到限制。该区推荐的农业资源性节水模式为：
工程措施：渠道衬砌+ 速引速灌措施+ 地下水挖潜管道输水措施+ 小畦灌溉
农艺措施：大力引进优质高产作物品种
管理措施：大力推进灌区用水者协会
首先，该区农业资源性节水以提高用水效率为主线，倡导提高灌溉水利用率和提高作物水分生产率；其次，利用引黄灌溉的优势，采取速引速灌措施，力争在有限的时间里，引水补源，满足灌溉水量；第三，结合大中型灌区节水技术改造，对渠首干渠段采用砌石对渠道进行衬砌， 改进地面灌水技术，提高灌溉工程配套水平，提升引水效率，并适当增加地下水补给量；第四，在维持目前种植结构的基础上，适当减少水田面积，并在节水灌溉的前提下适度增加灌溉面积；第五，挖掘当地地下水资源开发潜力，采用低压管道输水方式引地下水入引黄灌溉渠道，积极推广井渠结合灌溉技术，满足非引黄季节的灌溉；第六，重点实施是小畦灌溉，大力推广节灌技术， 进一步扩大优质小麦的种植面积，积极推进灌区用水者协会建设，实现传统农业向现代化农业的转变。
4 农业资源性节水模式实现的保障措施
4.1 加强组织领导，做好农业资源性节水的推广
农业节水的推广涉及水利、农业等多部门工作。因此，受水区内各级政府主要领导应总体负责，统筹协调。一方面，各级政府结合节水型社会的建设，根据区内经济发展调整规划，做好农业资源性节水的推动与组织协调工作；另一方面，在受水区分片、分批开展农业资源性节水工作，切实将农业资源性节水工作落到实处。
4.2 采取多种渠道，加大投入力度
建立起地方政府投入、国家补助等多渠道筹资相结合的投入机制，确保加大资金投入，保障农业资源性节水的推广。农业节水灌溉属于公益性事业，国家应把节水农业建设列为重点，拓宽投资渠道，多方筹集资金，主要包括3 个方面：其一，除了继续安排专项基金支持节水农业建设外， 建议在水利建设基金中提取一定的比例用于节水农业建设；其二，建立国家、集体、个人等多渠道、多元化的投资体系，按照“谁投资，谁所有，谁管理，谁受益”的原则，国家、集体、个人一起上；其三，吸引外资参与中国的节水农业建设。
4.3 加强监督管理，完善考核机制
建立资源性节水推广的绩效考核制度。开展受水区农业资源性节水的专项规划， 确定受水区农业资源性节水的总体目标和考核指标。各省级水行政主管部门根据总体目标和考核指标， 确定各行政区的农业资源性节水的目标， 并将此指标纳入政府的考核目标， 对达到考核指标的给予奖励和表扬，对没有达到考核指标的给予通报批评。
4.4 建立农业资源性节水建设的科技支撑体系
农业资源性节水工作涉及面广，难度大。开展一些基础性的规划和研究工作，强化科技支撑，加大科技投入， 对影响节水的一些敏感性问题如农业水价的征收等开展专题研究；在受水区开展试验示范，积累经验，为受水区大范围推广资源性节水奠定基础；农业资源性节水的推广需要大批既懂水利又懂农业与环境和信息技术的专门人才和复合型人才， 引进各类农业节水的专门人才和复合型人才， 加强农业资源性节水知识的教育、普及、培训和国内外技术交流，培养造就一批农业资源性节水建设和管理人才；同时，积极开展各种形式的宣传教育工作，提高农民的节水意识，鼓励、引导公众参与。
4.5 建立用户参与管理的民主管理体制
农业资源性节水模式的建设、推广和实施，离不开用户的参与。一切技术和措施最终要通过用户的实施来实现，用户是节水的主体。目前，我国乡（镇）以上有常设水利管理机构，而行政村、灌区斗渠以下尚缺乏专门管理用水与排水的组织， 是水管理工作中的一个薄弱环节。因此，建立用户参与管理决策的民主管理机制是节水环节中不可缺少的重要因素之一。“用水者协会”和“农民自主灌排区”的水管理模式，在供水管理、工程管理、综合节水措施的实施、税费计收方面， 取得了较好的成效， 积累了一定的经验，具有一定的推广价值。
作者简介：朱晓春（1975-），女，工程师，主要从事流域水利规划及研究工作。
