灌溉水利用系数IWUE汇总1011文档格式.docx

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目前我省虽然开展过零星的IWUE测试工作，但规模小，测点少，缺少对不同地区、不同水源类型、不同规模等灌区的系统测定工作，所得资料不多，且代表性较差，难以满足目前水资源规划、灌区规划和水土资源开发利用的要求。

为适应我省节水灌溉发展的新

形势和节约型社会建设的要求，摸清全省农业灌溉水利用现状，需要全面开展农业IWUE测算分析工作，以评估灌区节水潜力，并为全省水利工程的规划设计提供基本数据，同时也为全国农业IWUE测算分析工作提供必要的数据支撑。

2、国内外研究现状

IWUE是衡量农业节水效果的关键指标，也是灌区规划设计、水资源分配的基础数据。

我国目前各地和各灌区所给出的IWUE，由于分析方法和测定技术的差异，可比性较差。

大部分文献资料认为，我国IWUE总体在0.45左右（其中渠系水利用系数0.5左右，田间水利用系数0.9左右），而发达国家，如美国和以色列等国家和地区，一般在0.7-0.8之间。

与其相比，我国IWUE明显偏低，尚有较大节水潜力。

从我国目前各地区来测试资料分析，统计出的IWUE差异极大，有的灌区仅有0.2，而有的高达0.78，很多数据明显地存在错误。

在这种模糊的数字指导下，显然难以正确地制定各地区的水资源发展规划，也无法对灌溉用水的节水潜力做出合理的评估，难以有针对性地指导节水灌溉的发展。

影响IWUE测定精度的原因主要有以下几个方面：

一是灌区测定样点数据不足，样本代表性差。

IWUE测试工作消耗的人力、财力耗费巨大，以目前的科研组织体制和资金来源难以全面实施，只能通过样点测量，然后进行统计。

目前IWUE的零星测

定工作主要由科研院所承担，以科研课题的形式开展。

在科研经费和人力投入不足的情况下，国内尚无大规模灌区IWUE测定的先例。

取点较少造成数据代表性差，难以获得足够的统计精度。

二是测定条件难以保证，测试设备精度不足，造成测试精度较低。

在缺少量水设备的情况下，我国主要采用水工建筑物量水或者流速仪量水，当出现淹没流时，或者渠道断面不够规则（尤其是南方地区，多采用河道输水）、流速较小时，量水精度便会降低。

另外，由于绝大部分灌区渠道缺少足够的专门量水建筑物，渠道量水一般只能测量到干支渠，斗渠及其以下量水较少。

采用渠系水利用系数和田间水利用系数估算IWUE较为粗糙。

三是灌区普遍存在渠道越级取水现象，如干渠上直接连接斗渠，支渠连接农渠等，即使能够较为准确地测定灌区某一级渠道的水利用系数，但如何合理确定全灌区的IWUE仍然较为困难。

四是目前的测试方法尚不统一，测试原理和方法各有不同，测试结果可比性差。

有的灌区采用渠系水利用系数与田间水利用系数之积作为IWUE，这样就忽略了灌溉回归水的再利用，计算出的数值可能偏小；

有些灌区采用水量平衡法计算，考虑了回归水循环利用，测试数值明显偏高（如漳河灌区，按照两种方法测试的节水可相差20%以上）。

江苏省共有大中小型灌区__个，灌区有效灌溉面积4680多万亩，承担了江苏省三分之二以上耕地面积的灌溉任务，是本省粮油棉生产的主要来源。

灌溉用水，除少量城区绿化用水外，绝大部分是

灌区灌溉用水，灌区IWUE的高低，基本代表了江苏省灌溉用水技术与管理的总体水平。

上世纪八十年代，结合防渗渠道建设，江苏省曾经在苏北一些灌区进行过渠道水利用系数的测算，并对灌区的渠系水利用系数进行了测试。

但由于缺少农田净灌溉定额的合理估算，难以对IWUE进行合理估算。

如沿运河两岸的灌区，由于水稻超量灌水，田间水利用系数很低，但渠系水利用系数较高，若采用其他节水灌区的田间水利用系数，将导致IWUE的虚高。

另外由于缺少足够的测点和连续资料，数据的可靠性、代表性均不高。

目前工程规划设计所用的IWUE，通常采用专家估计或借鉴临近地区的数字，存在较大的模糊性和争议性。

农业作为江苏省的第一用水大户，该数值的不准确将直接影响灌区规划和水资源的合理配置。

如江苏省淮北地区，水质性缺水较为严重，需要从长江远距离提水北送。

IWUE的高低，将直接影响南水北调东线工程的规模和投资。

但直到项目开始为止，江苏省IWUE的全面测定仍未开展，给水利工程，尤其是灌溉过程的规划设计带来很大不便，水资源配置和工程规划设计的依据不足。

3、样点灌区的选择和代表性分析

3.1样点灌区的选择的原则与依据

3.1.1江苏省灌区概况

江苏省共有以地面水位水源的大中小型灌区__个，其中大型灌区共29个，有效灌溉面积1162.32万亩，其中提水灌区12个，有效灌溉面积495.01万亩、自流灌区17个，有效灌溉面积667.31万亩；

中型灌区228个，有效灌溉面积1353.54万亩，其中提水灌区145个，有效灌溉面积980.02万亩、自流灌区83个，有效灌溉面积373.52万亩；

小型灌区__个，有效灌溉面积2094.29万亩，其中提水灌区__个，有效灌溉面积1978.64万亩、自流灌区4721个，有效灌溉面积115.65万亩。

江苏省共有纯井灌区__个，有效灌溉面积71.72万亩。

其中采用土渠+地面灌溉形式的有8906个，有效灌溉面积56.1万亩、渠道防渗形式的有5个，有效灌溉面积0.04万亩、低压管道灌区647个，有效灌溉面积3.48万亩、喷灌区4150个，有效灌溉面积12万亩、微灌区11个，有效灌溉面积0.1万亩（2022年统计数据）。

3.1.2影响灌溉用水有效利用系数的主要因素分析

IWU

是指某一时期灌入田间可被作物利用的水量与水源地灌溉取

水总量的比值。

二者之间的差值，包括输水损失和田间灌水损失（主

要是灌溉技术不佳造成的田间深层渗漏、超量灌溉导致的无效腾发等）。

影响水量损失的因素，在自然条件方面，主要受土壤类型、地下水埋深、作物类型等因素一项；

在技术和管理层面上，主要受渠道衬砌状况、建筑物配套、灌区运行管理水平和灌溉实施者的灌水习惯有关，而管理水平的高低，往往与经济发展水平和水价的高低有关。

因此，IWUE受到不同地区自然条件、经济水平和管理因素的多重影响。

在选择样点灌区时，应考虑上述因素。

选取的样点，应能够代表不同条件的灌区。

3.1.3样点灌区的选择的原则与依据

江苏省灌区数量超过4万个，数量巨大。

IWUE测定人力、财力耗费巨大，难以也无需对所有灌区全面展开测定。

因此，本次测定主要采用抽样法进行。

抽样法的核心是样本特征能代表总体特征。

根据灌区IWUE的影响因素，本次测定样点灌区的选择原则主要包括以下两个方面：

一是保证所选择的样本具有代表性，即样本的特征能够反映总体特征。

这是开展IWUE量测的必备条件，必须加以保证。

对于样点的代表性，根据IWUE的影响因素分析，本次样点灌区的选择主要考虑以下因素：

1）灌区所在区域的代表性

区域代表性主要影响灌区降雨量、土壤类型等自然因素，进而影响作物的种植比例、灌水习惯。

另外，江苏省经济水平呈现明显的南

北地域特征差异，即从苏南向苏中和苏北，经济水平逐渐下降，对节水灌溉的投入也逐渐减少。

因此，在样点灌区选择时，将全省分为苏南、苏中和苏北三个大区，在各区内分别选点，保证地域上的代表性。

2）灌区面积的代表性

IWUE具有明显的尺度效应，灌区面积影响分析尺度，而且从实际管理来看，灌区面积影响到灌区管理组织的完善程度，在一定长度上反映了管理水平的高低。

本次测试按照大、中、小灌区进行了分类。

各规模等级内，均取一定数量的灌区作为样本。

3）灌溉水源的代表性

水作为准公共产品，其价格不完全反映其价值。

灌溉水源的差异影响取水的难易程度和农民灌水习惯。

对于自流取水灌区，由于目前尚未实施按量计费，灌水定额和灌溉定额普遍偏高，对节水灌溉的投入相对较少，IWUE一般偏低。

相反，对于提水灌区，由于成本较高，衬砌和其他节水灌溉的投入较大，IWUE较高。

因此，在按照面积分类的基础上，本次测试按照自流灌区、提水灌区和纯井灌区进行了分类。

4）灌区管理水平的代表性

在评价灌区管理水平时，本次研究主要考虑了以下因素：

硬件的建设水平，包括渠道衬砌率、渠系建筑物配套率、节水灌溉工程覆盖面积率。

组织管理机构。

包括灌区管理人员的配备、技术人员数量、规章制度、基层用水协会组织数量等。

节水灌溉技术推广状况。

水稻为主的灌区，主要是水稻节水灌溉模式、节水模式推广面积及其比例；

旱作物为主的灌区，考虑田间节水灌溉模式，沟、畦规格和灌水习惯（主要考察灌水定额）。

管理水平，按照好、中、差进行评估，每个档次均抽取一定数量的灌区进行测试，保证样本的均匀分布。

二是灌区具备良好的量测条件，以保证较高的量测精度。

IWUE测算需要消耗大量人力，而且组织协调任务繁重，单独依靠科研院所力量难以完成，必须利用灌区管理单位、地方（县市）水利科研站所和水利站的技术力量。

IWUE测试具有较强的技术性，对人员素质要求较高，所选择的灌区、试验站（所）必须有较高技术水平的专业人员，才能完成相关指标和参数的测试。

同时，参研站（所）需具备一定的试验场地和试验设施。

流速和流量的准确测定，需要封闭的沟渠、一定数量的控制建筑物或具备适于安装量水设施的条件，才能保证量水过程的准确度。

因此，对灌区的硬件条件也有一定要求。

对于IWUE量测的组织管理，主要是按照区域，在考虑代表性的前提下，选择具备一定技术力量和量测条件的灌区进行实施。

3.2样点灌区的数量与分布

3.2.1测试单位组织与分布

根据样点灌区的代表性和组织管理要求，在组织管理方面，考虑地域要求，本次从苏南、苏中和苏北三大分区中共选择8个综合实力较强的试验站（所）参与测试。

其中在苏南地区布置了昆山、常熟2

个站，在苏中地区布置了如皋、东台、宝应3个站，在苏北地区布置了徐州、射阳、涟水3个站，进行课题协作研究。

上述8个水利科研站（所）早在上世纪60―70年代就已建站，长期从事农田水利灌溉和排水的试验研究，皆承担过水利部和省重大农水科研课题，具有较强的灌溉试验技术力量和灌溉试验设施条件。

8个水利科研所站共有94人，其中拥有水利、农业工程师以上的技术职称有43人。

3.2.2样点灌区的数量与分布

江苏省灌区数量众多，类型丰富，样点灌区的选择既要以全国统一的方案要求为原则，也要结合本省的实际。

根据江苏省气候、土壤、作物和管理水平，分别在苏南、苏中和苏北地区选择典型样点灌区。

所选择的灌区必须有独立的灌排系统，对于灌排结合的渠道，应有渠道引水量资料以及其下级渠道在该渠道放水及非放水期间的提（引）水量资料。

按不同的灌溉规模，将灌区分为大型（30万亩以上）、中型（1－30万亩）、小型（1万亩以下）和纯井灌区四种类型。

根据水利部技术指南要求，研究采用逐年推进的方法进行。