灌溉水利用系数IWUE汇总(20091011)

1、项目研究背景

农业是江苏省第一用水大户，其用水量占全省总用水量的60％以上。农业用水中，90％以上用于农田灌溉，因此灌溉用水量是水资源规划与水利工程建设必须考虑的最重要因素之一。灌溉用水量的多少，一是取决于净灌溉用水量，二是灌溉水利用系数(Irrigation Water Utilization Efficiency，IWUE)。因此，IWUE是灌区规划、设计和水资源调配的最基础数据之一。大型水利工程规模的确定，区域水资源的配置，乃至一般灌溉工程的规划设计，无不需要IWUE作为基础资料，因此，合理确定IWUE具有非常重要的现实意义。

所谓灌溉水利用系数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，它反映全灌区渠系输水和田间用水状况，是衡量从水源取水到田间作物吸收利用过程中灌溉水利用效率的一个重要指标，能综合反映灌区灌溉工程状况、用水管理水平、灌溉技术水平。此外，IWUE还是节水潜力评价的依据，可为水资源宏观调配决策提供依据。

IWUE与工程类型、管理水平和灌溉技术有关。江苏省南北自然条件和经济水平、水利工程的建设和管理水平差异很大，IWUE必然有所差别。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26872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26872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26615个，有效灌溉面积2094.29万亩，其中提水灌区21894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13719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（2008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