廣東省灌溉水有效利用系數(shù)影響因素的動(dòng)靜態(tài)分析

王小軍,張 強(qiáng)

(1.廣東省水利水電科學(xué)研究院,廣東廣州 510635;2.廣東省水動(dòng)力學(xué)應(yīng)用研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東廣州 510635; 3.中山大學(xué)水資源與環(huán)境系,廣東廣州 510275)

廣東省灌溉水有效利用系數(shù)影響因素的動(dòng)靜態(tài)分析

王小軍1,2,張 強(qiáng)3

(1.廣東省水利水電科學(xué)研究院,廣東廣州 510635;2.廣東省水動(dòng)力學(xué)應(yīng)用研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東廣州 510635; 3.中山大學(xué)水資源與環(huán)境系,廣東廣州 510275)

為定量表征灌溉水有效利用系數(shù)各影響因素的具體作用,在對(duì)廣東省2005—2011年樣點(diǎn)灌區(qū)多年實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析整理的基礎(chǔ)上,將眾多影響因素分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩類(lèi),定量分析地形地貌、渠系特征、土壤質(zhì)地、工程狀況、供用水量、耕作面積、水利投資和工程效益等8個(gè)因素對(duì)灌溉水有效利用系數(shù)的影響程度。分析結(jié)果表明,以工程狀況、供用水量、耕作面積和水利投資為代表的動(dòng)態(tài)因素對(duì)灌溉水有效利用系數(shù)的提高有決定性作用,其中又以節(jié)水灌溉面積和完成投資這兩個(gè)因素對(duì)灌溉水利用系數(shù)的提高影響最大。

灌溉水有效利用系數(shù);灌區(qū);影響因素;動(dòng)靜態(tài)分析;廣東省

灌溉水有效利用系數(shù)作為集中反映灌區(qū)灌溉工程質(zhì)量、灌溉技術(shù)水平和用水管理水平的一項(xiàng)綜合指標(biāo),是指灌入田間可被作物利用的水量與渠首引進(jìn)的總水量的比值[1],是評(píng)價(jià)灌溉效率和潛力,進(jìn)行區(qū)域科學(xué)配置和制定節(jié)水灌溉發(fā)展規(guī)劃的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),也是政府部門(mén)進(jìn)行宏觀決策的重要依據(jù)[2]。該指標(biāo)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一項(xiàng)重要的資源利用效率指標(biāo),也是實(shí)行最嚴(yán)格的水資源管理制度,建立用水總量控制和用水效率控制的3項(xiàng)主要指標(biāo)之一,要求到2015年實(shí)現(xiàn)全國(guó)平均農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)超過(guò)0.53的目標(biāo)。國(guó)家對(duì)農(nóng)業(yè)灌溉用水效率的重視已提到戰(zhàn)略高度[3],因此研究灌溉水有效利用系數(shù)的各種影響因素以及影響程度大小[4-5],是一個(gè)技術(shù)、管理、決策各層面都普遍關(guān)心的問(wèn)題。國(guó)內(nèi)有學(xué)者開(kāi)展了灌溉水有效利用系數(shù)影響因素等方面的相關(guān)研究[6-7],考慮了水、氣候、流量、管理水平和工程變化等因素的影響,提出了動(dòng)態(tài)空間模型的計(jì)算方法[8-9];崔遠(yuǎn)來(lái)等[10]從與灌溉水有效利用系數(shù)相關(guān)的自然條件因素和人文因素角度進(jìn)行了分析;譚芳等[11-12]主要研究影響因素的空間分布,及其與當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)情況、灌區(qū)用水狀況、作物規(guī)模和種類(lèi)、氣象條件等因素之間的關(guān)系;王衛(wèi)光等[13]提出了提高灌溉水利用系數(shù)的措施,從減少渠系輸水損失,減少田間無(wú)效耗水,加強(qiáng)回歸水的重復(fù)利用等方面進(jìn)行了分析。但已有研究中針對(duì)影響灌溉水有效利用系數(shù)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)影響因素的研究還比較缺乏,在諸多因素中,灌區(qū)所在地理位置、地表地貌、土壤質(zhì)地和渠系特征等是相對(duì)固定的影響因素,而灌區(qū)工程狀況、降雨量、供用水量、作物結(jié)構(gòu)、灌溉面積和投資力度等卻是可變因素。因此,有必要在多年測(cè)算分析的基礎(chǔ)上,從靜態(tài)和動(dòng)態(tài)層面分析各因素對(duì)灌溉水有效利用系數(shù)的作用,定量表征各因素變化對(duì)提高灌溉水有效利用系數(shù)的影響程度,以剖析影響灌溉水有效利用系數(shù)變化的內(nèi)在原因,以上研究對(duì)實(shí)施區(qū)域水資源的優(yōu)化配置和保障區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)的協(xié)調(diào)發(fā)展有重要的理論和實(shí)際意義。

1 樣點(diǎn)灌區(qū)

分析所采用的灌區(qū)數(shù)據(jù)來(lái)源于廣東省“十一五”農(nóng)業(yè)灌溉水有效利用系數(shù)測(cè)算分析課題的研究報(bào)告,樣點(diǎn)灌區(qū)按照大型(≥2萬(wàn)hm2)、中型(670 hm2～2萬(wàn)hm2)、小型(＜670 hm2)灌區(qū)和純井灌區(qū)4種不同規(guī)模與類(lèi)型進(jìn)行分類(lèi)選取。樣點(diǎn)灌區(qū)的選擇綜合考慮了地形地貌、工程狀況、管理水平、灌溉用水源條件、作物種類(lèi)和種植結(jié)構(gòu)等因素,所選擇的樣點(diǎn)灌區(qū)具有代表性。測(cè)算方法采用“首尾測(cè)算法”,渠首毛灌溉用水量根據(jù)實(shí)際觀測(cè)獲取,田間凈灌溉用水量采用實(shí)際觀測(cè)與彭曼公式法相結(jié)合的方法確定。廣東省連續(xù)開(kāi)展實(shí)測(cè)各類(lèi)型樣點(diǎn)灌區(qū)共107個(gè),除小型灌區(qū)外,無(wú)論是灌區(qū)數(shù)量還是有效灌溉面積,樣點(diǎn)灌區(qū)都滿(mǎn)足占廣東省總量10%的要求,同時(shí)在區(qū)域分布上較為均衡,可代表廣東省平均狀況。按灌區(qū)類(lèi)型統(tǒng)計(jì)的樣點(diǎn)灌區(qū)地形、工程狀況及累計(jì)完成節(jié)水投入見(jiàn)表1。

表1 2005—2011年廣東省連續(xù)開(kāi)展測(cè)算的樣點(diǎn)灌區(qū)分類(lèi)統(tǒng)計(jì)

2 灌溉水有效利用系數(shù)測(cè)算結(jié)果

灌溉水有效利用系數(shù)的提高是統(tǒng)計(jì)期間自然氣候、工程狀況、管理水平和農(nóng)業(yè)種植狀況等因素綜合影響的結(jié)果,也與水利設(shè)施及灌區(qū)的建設(shè)投資等有著直接關(guān)系。測(cè)算得出廣東省2005—2011年間各類(lèi)型灌區(qū)的灌溉水有效利用系數(shù)(表2),不同類(lèi)型灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)的年度增長(zhǎng)以中型灌區(qū)最大,提高幅度為12.53%,其次是大型灌區(qū),提高幅度為11.36%,再次為純井灌區(qū),提高幅度為10.30%,小型灌區(qū)最小,提高幅度為9.89%。

表2 2005—2011年廣東省灌溉水有效利用系數(shù)測(cè)算結(jié)果

從測(cè)算結(jié)果可以看出,近年來(lái)廣東省灌溉水有效利用系數(shù)呈上升趨勢(shì),從2005年的0.399提高至2011年的0.452,提高幅度為13.28%,年均提高2.21%,且2009年到2011年提高相對(duì)更明顯。其原因主要是近年來(lái)廣東省水利體制改革完成,國(guó)家及各級(jí)政府不斷加大水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和灌區(qū)改造的投資力度,工程狀況和灌區(qū)整體管理運(yùn)行能力得到穩(wěn)步改善。水利基礎(chǔ)設(shè)施、灌區(qū)用水管理能力和人們的節(jié)水意識(shí)上都得到了提高,從而使得廣東省灌溉水有效利用系數(shù)在一定程度上得以較快提高。

3 影響灌溉水有效利用系數(shù)的動(dòng)靜態(tài)因素

3.1 地形地貌的影響

灌區(qū)所在地理位置和地表地貌對(duì)灌區(qū)供用水、作物種植、灌溉水有效利用系數(shù)都有很大的影響。以2010年為例,平原、丘陵和山區(qū)3種地形下各規(guī)模灌區(qū)的綜合凈灌溉定額和灌溉水有效利用系數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)表3。

表3 不同類(lèi)型灌區(qū)不同地形下綜合凈灌溉定額對(duì)比

由表3可見(jiàn),不同類(lèi)型灌區(qū)的灌溉水有效利用系數(shù)呈大型灌區(qū)(0.388)＜中型灌區(qū)(0.420)＜小型灌區(qū)(0.476)＜純井灌區(qū)(0.714)的特點(diǎn)。而綜合凈灌溉定額的大小排序?yàn)橹行凸鄥^(qū)(9 975m3/hm2)＞大型灌區(qū)(9335m3/hm2)＞小型灌區(qū)(8545m3/hm2)＞純井灌區(qū)(4138m3/hm2),括號(hào)中數(shù)據(jù)為灌區(qū)各種地形下的平均值,下同。

不同地形下各灌區(qū)的灌溉水有效利用系數(shù)的特點(diǎn)是平原地形的灌溉水有效利用系數(shù)遠(yuǎn)高于丘陵和山區(qū)地形,同時(shí),除中型灌區(qū)外,其他灌區(qū)都表現(xiàn)出丘陵地形的灌溉水有效利用系數(shù)高于山區(qū)的特點(diǎn)。綜合凈灌溉定額表現(xiàn)為平原灌區(qū)＞丘陵灌區(qū)＞山區(qū)灌區(qū)的特點(diǎn):在平原地形下,綜合凈灌溉定額呈中型灌區(qū)＞小型灌區(qū)的規(guī)律;而在丘陵地形下,呈現(xiàn)小型灌區(qū)＞中型灌區(qū)＞大型灌區(qū)的規(guī)律;在山區(qū)地形下,呈現(xiàn)中型灌區(qū)＞大型灌區(qū)＞小型灌區(qū)的規(guī)律,這說(shuō)明地形對(duì)凈灌溉定額具有直接的影響。另外,除了丘陵地形下中型灌區(qū)的綜合凈灌溉定額小于小型灌區(qū)之外,其他兩種地形下中型灌區(qū)都是各類(lèi)型灌區(qū)中的相應(yīng)最大值,主要原因是中型灌區(qū)作為保障廣東省糧食生產(chǎn)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ),其有效灌溉面積占廣東省總有效灌溉面積近40%,主要分布在水源、地理區(qū)位相對(duì)較好的地區(qū),種植作物以水稻和蔬菜等耗水量較大的作物為主,因而凈灌溉定額偏高。

3.2 渠系特征的影響

作為承擔(dān)灌區(qū)用水、配水功能和灌區(qū)主要工程的渠道,其走向分布、工程狀況和構(gòu)成特征對(duì)灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)有著直接的作用。不同地形下各類(lèi)型灌區(qū)的渠道特征與灌溉水有效利用系數(shù)見(jiàn)表4。

首先分析表征灌區(qū)單位面積上渠道長(zhǎng)度的灌區(qū)渠道長(zhǎng)度指標(biāo),該指標(biāo)山區(qū)(301.02 km)＞丘陵(95.25 km)＞平原(30.12 km)。平原地形下中小型灌區(qū)的渠道長(zhǎng)度小于丘陵和山區(qū)地形下相應(yīng)規(guī)模的單位灌區(qū)渠道長(zhǎng)度,而山區(qū)地形下各規(guī)模灌區(qū)的渠道長(zhǎng)度大于丘陵地形下的渠道長(zhǎng)度,說(shuō)明隨著灌區(qū)地形起伏度的增大,要保證同規(guī)模灌區(qū)供水所需要的渠道長(zhǎng)度相應(yīng)增大,而平原地形下灌區(qū)分布比較集中,減小了無(wú)效渠道輸水長(zhǎng)度,單位灌溉面積的渠道長(zhǎng)度相應(yīng)減少。

平均渠道防滲率指標(biāo)表征了灌區(qū)單位面積上渠道的襯砌防滲狀況,表現(xiàn)為丘陵(18.47%)＞平原(15.67%)＞山區(qū)(13.09%)。灌區(qū)渠道防滲作為基礎(chǔ)水利工程建設(shè)內(nèi)容,改造投入主要以政府財(cái)政投入為主,當(dāng)?shù)剞r(nóng)民自籌為輔。丘陵條件下,當(dāng)?shù)剞r(nóng)村經(jīng)濟(jì)主要以種植糧食作物為主,糧食生產(chǎn)和口糧保障放在優(yōu)先位置,因而對(duì)灌區(qū)的渠道襯砌改造比較重視;平原地形下,灌區(qū)生產(chǎn)條件一般較好,作為基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)在基礎(chǔ)條件上的投入力度也比較大,使得渠道防滲率相應(yīng)較高;而山區(qū)條件下灌區(qū)分布較廣泛分散,政府重視程度和政策性投入沒(méi)有前兩者有優(yōu)勢(shì)。

平均渠道條數(shù)指標(biāo)表征了灌區(qū)單位面積上渠道的多少,該指標(biāo)受地形影響的特征非常明顯,表現(xiàn)為山區(qū)(219.91條)＞丘陵(44.82條)＞平原(24.84條)?？梢钥闯龉鄥^(qū)分布越細(xì)小和分散,其配套的渠道條數(shù)就要相應(yīng)地增加,不同規(guī)模灌區(qū)隨著面積的增大,渠道條數(shù)成倍增加,而丘陵地形下大型灌區(qū)渠道條數(shù)少于中型灌區(qū),其原因主要是流溪河灌區(qū)歸為該類(lèi),而流溪河灌區(qū)平原比重較大,同時(shí)大型灌區(qū)面積遠(yuǎn)大于其他地形規(guī)模灌區(qū),造成指標(biāo)出現(xiàn)部分失真。

表4 不同地形下各類(lèi)型灌區(qū)渠道特征與灌溉水有效利用系數(shù)的比較

進(jìn)一步分析灌區(qū)渠系的結(jié)構(gòu)性差異,主要分析比較支渠以下與干渠長(zhǎng)度比值、支渠以下與干渠防滲率比值和支渠以下與干渠條數(shù)比值這3個(gè)指標(biāo)。通過(guò)分析支渠以下與干渠長(zhǎng)度比值指標(biāo)可以看出:山區(qū)(15.51)＞平原(8.61)＞丘陵(5.26)。山區(qū)地形下該指標(biāo)遠(yuǎn)大于平原和丘陵地形,主要與支渠長(zhǎng)度有關(guān),而平原地形下中型和小型灌區(qū)大于山區(qū)和丘陵地形下相應(yīng)規(guī)模灌區(qū),山區(qū)地形下各規(guī)模灌區(qū)均大于丘陵地形灌區(qū),這說(shuō)明山區(qū)灌區(qū)受地形地勢(shì)影響,干渠長(zhǎng)度比重相對(duì)較大,而平原地形下灌區(qū)地勢(shì)平坦,人口密度較高,人均耕地較小,精作程度優(yōu)于后兩者,種植作物結(jié)構(gòu)中水稻等水田糧食作物相對(duì)較少,蔬菜、花卉等經(jīng)濟(jì)作物比重較大,從而使得灌溉渠道分布更加細(xì)化。分析支渠以下與干渠防滲率比值可以看出,總體上平原(3.38)＞山區(qū)(1.01)＞丘陵(0.84),三者相差不大。分析其原因:現(xiàn)階段平原地區(qū)渠道主要側(cè)重干渠以下,無(wú)論渠道襯砌或田間工程的改造力度均遠(yuǎn)大于干渠;而山區(qū)和丘陵剛好相反,在有限的投資規(guī)模下優(yōu)先考慮干渠工程的改造防滲處理,這也是導(dǎo)致山區(qū)和丘陵地區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)較低的原因。支渠以下與干渠條數(shù)比值指標(biāo)的表現(xiàn)是山區(qū)(229.97)＞丘陵(67.73)＞平原(63.36)。山區(qū)地形下該指標(biāo)遠(yuǎn)大于丘陵和平原地形,這是因?yàn)樯絽^(qū)以小型灌區(qū)為主,田塊分布較為分散,因而支渠以下部分?jǐn)?shù)量較大。而該指標(biāo)丘陵大于平原的原因主要在于丘陵的中型灌區(qū)指標(biāo)遠(yuǎn)大于平原,這是由于丘陵地形下的中型灌區(qū)規(guī)模偏小,以面積較小的中小型灌區(qū)為主。

3.3 土壤質(zhì)地的影響

土壤質(zhì)地直接影響土壤水分的滲漏程度,不同土壤質(zhì)地的滲漏系數(shù)差別很大。因不同類(lèi)型灌區(qū)面積分布較廣,其面積范圍內(nèi)土壤質(zhì)地的分布有多種,為分析方便進(jìn)行了簡(jiǎn)單概化處理,即對(duì)于有多種類(lèi)型土壤質(zhì)地的灌區(qū),以其中占比最大的類(lèi)型作為該灌區(qū)的代表土壤質(zhì)地。從表5可以看出,在6種不同土壤質(zhì)地類(lèi)型下,其綜合凈灌溉定額和灌溉水有效利用系數(shù)差異比較大,綜合凈灌溉定額表現(xiàn)為粉壤土＞黏壤土＞沙壤土＞壤土＞沙河土＞黏土;而灌溉水有效利用系數(shù)是黏土＞沙壤土＞粉壤土＞沙河土＞壤土＞黏壤土,并未表現(xiàn)出明顯的規(guī)律,說(shuō)明影響灌溉水有效利用系數(shù)的因素很多,土壤質(zhì)地只是其中之一,單個(gè)因子并不能決定灌溉水有效利用系數(shù)的高低。

表5 不同土壤質(zhì)地下灌溉水有效利用系數(shù)的比較

因?yàn)樯澈油猎趶V東省所占面積很小,因此分析灌區(qū)土壤質(zhì)地與渠系特征的相關(guān)性時(shí)只針對(duì)另外5種土壤質(zhì)地。從表5可以看出,平均渠道長(zhǎng)度以黏壤土和沙壤土較高,分別為73.87 km和55.58 km,遠(yuǎn)高于其他土質(zhì),而對(duì)應(yīng)的平均渠道防滲率較低,分別為5.86%和13.58%;平均渠道長(zhǎng)度以壤土和粉壤土較低,分別為13.74 km和25.34 km,對(duì)應(yīng)平均渠道防滲率較高,分別為21.39%和24.56%;黏土居中,平均渠道長(zhǎng)度為25.94 km,平均渠道防滲率為10.27%。分析可知:滲漏損失較小土質(zhì)上的灌區(qū)單位渠道長(zhǎng)度較長(zhǎng),渠道防滲率較低。因此,渠道防滲處理的重點(diǎn)和優(yōu)先改造部位是滲漏損失較大的渠段。

3.4 工程狀況的影響

灌區(qū)工程狀況是決定灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)高低的硬件條件。廣東省灌區(qū)工程狀況綜合評(píng)價(jià)分“好”、“中”、“差”3級(jí),所占比例分別為13.08%、72.90%和14.02%,絕大部分以“中”為主,工程狀況分布呈橄欖形,具有一定的代表性。以2010年為例,不同工程狀況下各類(lèi)型灌區(qū)數(shù)據(jù)比較見(jiàn)表6。由表6可見(jiàn),工程狀況越好,灌溉水有效利用系數(shù)越高,總體上工程狀況“好”的灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)明顯高于工程狀況“中”和“差”的灌區(qū)。因此,改善灌區(qū)的工程狀況和提高灌區(qū)維護(hù)管理水平是提高灌溉水有效利用系數(shù)最直接有效的方式一。

表6 不同工程狀況下各規(guī)模灌區(qū)2010年數(shù)據(jù)比較

圖1 2005—2011年廣東省用水量、降雨量變化關(guān)系

3.5 供用水量的影響

2005—2011年廣東省總用水量、農(nóng)業(yè)用水量、降雨量的變化見(jiàn)圖1。在各項(xiàng)用水指標(biāo)中,總用水量在459億～467億m3之間浮動(dòng),極差變幅為1.80%;相應(yīng)的年降雨量表現(xiàn)出豐枯相間的特點(diǎn),在1569～2216mm之間變化,極差變幅達(dá)41.24%;農(nóng)業(yè)用水量通常受降雨的豐枯影響較大,但由于各類(lèi)供水設(shè)施的保障作用,農(nóng)業(yè)用水量(包括農(nóng)田灌溉用水和林牧漁畜用水)變化幅度較小,在230億～237億m3之間,極差變幅為2.95%,對(duì)灌溉水有效利用系數(shù)的影響較小。各年份降雨量與灌溉水有效利用系數(shù)間存在以下回歸關(guān)系:

式中:x為降雨量,mm;η為灌溉水有效利用系數(shù)。

由此可以看出,降雨量與灌溉水有效利用系數(shù)相關(guān)性不強(qiáng),但總體上降雨量增加,灌溉水有效利用系數(shù)降低。

3.6 耕作面積的影響

從圖2可以看出,廣東省有效灌溉面積和實(shí)灌面積基本穩(wěn)定;糧食播種面積自2006年之后也趨于穩(wěn)定,保持在250萬(wàn)hm2左右;旱澇保收面積變化幅度也較小,在-0.1%～1.6%之間波動(dòng);節(jié)水灌溉面積呈現(xiàn)逐年快速上升的趨勢(shì),期間共增加了6.576萬(wàn)hm2,年均上升幅度達(dá)6.44%。對(duì)2005—2011年廣東省灌溉水有效利用系數(shù)與節(jié)水灌溉面積進(jìn)行擬合分析發(fā)現(xiàn)相關(guān)度很高,較符合指數(shù)函數(shù)關(guān)系:

式中y為當(dāng)年節(jié)水灌溉面積,hm2。

圖2 2005—2011年廣東省灌溉面積的變化

節(jié)水灌溉面積是工程節(jié)水和灌溉技術(shù)節(jié)水設(shè)施水平的一個(gè)綜合體現(xiàn),隨著節(jié)水灌溉面積的增加,廣東省灌溉水有效利用系數(shù)呈指數(shù)上升,提高節(jié)水灌溉面積對(duì)提高灌溉水有效利用系數(shù)作用顯著,這也是國(guó)家大力發(fā)展節(jié)水灌溉,提高節(jié)水灌溉面積的原因所在。

3.7 水利投資的影響

由圖3可知,2005—2011年廣東省水利建設(shè)完成投資總計(jì)1220.21億元,總體呈逐年增大的趨勢(shì),尤其是2008年以后更明顯,其中水源工程投資(主要為水庫(kù)和泵站工程)與中小型水庫(kù)的除險(xiǎn)加固建設(shè)進(jìn)度一致,而灌溉工程和治澇工程投資呈現(xiàn)逐年加大的趨勢(shì),主要與灌區(qū)的配套改造、水利建設(shè)示范工程、土地整治工程和灌區(qū)試點(diǎn)工程等工程的建設(shè)有很大關(guān)系。

為了分析樣點(diǎn)灌區(qū)節(jié)水改造當(dāng)年完成投資與灌溉水有效利用系數(shù)之間的關(guān)系,建立漸近回歸方程: η=33094.2203+3×10-6e50.1063zR2=0.9767

圖3 2005—2011年廣東省水利投資的變化

式中z為當(dāng)年完成投資,億元。

根據(jù)該回歸方程可估算當(dāng)年完成投資對(duì)灌溉水有效利用系數(shù)提高的貢獻(xiàn)能力,也可在現(xiàn)有條件下估算灌溉水有效利用系數(shù)提高到某一預(yù)期目標(biāo)所需要的投資額,可為水利工程規(guī)劃改造和宏觀決策提供參考。

3.8 工程效益的影響

2005—2011年廣東省灌區(qū)工程效益的變化見(jiàn)表7,可以看出2005—2011年廣東省累計(jì)新增有效灌溉面積為1.695萬(wàn)hm2,改善灌溉面積為95.464萬(wàn)hm2,恢復(fù)灌溉面積為18.046萬(wàn)hm2,渠道維修加固53125 km,新增防滲渠道119.964萬(wàn)hm2。這些效益的發(fā)揮,有利于廣東省灌溉水有效利用系數(shù)的提高。比較各年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),新增有效灌溉面積以2009—2011年相對(duì)較大,這與政府對(duì)水利設(shè)施及灌區(qū)的投資力度的加大有直接關(guān)系。大中型灌區(qū)開(kāi)展續(xù)建配套與節(jié)水改造工程,小型農(nóng)田水利工程的建設(shè)以及水利體制改革的完成,使得廣東省灌區(qū)整體基礎(chǔ)設(shè)施和管理運(yùn)行水平得到了穩(wěn)步提高,灌區(qū)效益穩(wěn)步增長(zhǎng),從而推動(dòng)廣東省灌溉水有效利用系數(shù)的提升。

4 結(jié) 語(yǔ)

影響灌溉水有效利用系數(shù)的因素復(fù)雜多樣,將影響灌溉水有效利用系數(shù)的因素分成兩類(lèi):一類(lèi)是多年基本保持不變的靜態(tài)因素,另一類(lèi)是隨自然氣象條件、人工改造程度和管理水平等變化而變化的動(dòng)態(tài)因素。在對(duì)廣東省2005—2011年樣點(diǎn)灌區(qū)多年實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)挖掘整理的基礎(chǔ)上,定量分析這兩類(lèi)因素變化對(duì)提高灌溉水有效利用系數(shù)的作用大小。結(jié)果表明:作為以灌區(qū)地形地貌、土壤質(zhì)地和渠系特征為代表的靜態(tài)因素對(duì)灌溉水有效利用系數(shù)起著基礎(chǔ)性作用,不同狀況下灌溉水有效利用系數(shù)差異較大;而以工程狀況、供用水量、耕作面積和水利投資為代表的動(dòng)態(tài)因素對(duì)灌溉水利用系數(shù)的提高有著決定性作用,其中,又以節(jié)水灌溉面積和完成投資因素對(duì)灌溉水利用系數(shù)的提高影響最大。同時(shí)發(fā)現(xiàn)各因素之間也存在著互相影響和制約的關(guān)系。為了從機(jī)理上解釋不同因素影響灌溉水利用系數(shù)的程度,需要對(duì)各因素進(jìn)行權(quán)重貢獻(xiàn)測(cè)算并建立動(dòng)態(tài)量化模型,今后有必要進(jìn)一步開(kāi)展基礎(chǔ)理論研究,以揭示客觀變化規(guī)律,為區(qū)域糧食安全和水資源高效利用提供參考。

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Static and dynam ic analysis of factors affecting the efficient utilization coefficient of irrigation water in Guangdong Province

WANG Xiaojun1,2,ZHANG Qiang3(1.Guangdong Institute of Water Resources and Hydropower Research, Guangzhou 510635,China;2.Guangdong Provincial Key Laboratory of Hydrodynamics Research,Guangzhou 510635, China;3.Department ofWater Resources and Environment,Sun Yat-sen University,Guangzhou 510275,China)

Quantitative analysis of the role of factors of the effective utilization coefficientof irrigation water has a significant practical guide sense for the increase of coefficients.Based on the analysis of observed data from 2005 to 2011 in sample irrigation districts of Guangdong Province,the factors were divided into dynamic and static.Among them,eight factors including terrain,channel characteristics,soil texture,engineering,supply and consumption,farming area,water conservancy project investment,and benefitwere analyzed for quantifying their influences on effective utilization coefficient of irrigation water.The results showed that the dynamic factors represented by engineering,supply and consumption, farming area,and water conservancy project investment play a decisive role to the rapid increase of effective utilization coefficients of irrigation water and,especially the factorswater-saving irrigation area and the completion of investment have themost impact.

effective utilization coefficient of irrigation water;irrigation areas;impact factors;static and dynamic analysis;Guangdong Province

S274.3

A

1006-7647(2015)02-0006-06

10.3880/j.issn.1006 7647.2015.02.002

2013-12-30 編輯:駱超)

國(guó)家自然科學(xué)基金(4103401);廣東省水利科技創(chuàng)新項(xiàng)目(201107)

王小軍(1979—),男,甘肅寧縣人,高級(jí)工程師,博士,主要從事農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉和水土保持研究。E-mail:wxj1999_2003@163.com