江西省灌区内农业灌溉配水到户方法研究
吕祖云；张丽；余雷；杨永生
江西省水利科学研究院
借鉴国内外有关水权及水量分配方面的研究成果，分析江西省灌区现状及存在的问题，重点分析目前江西省农业灌溉配水到户的难点，在此基础上研究适合江西省农业灌溉配水到户的技术路线及方法，为探索南方灌区的水资源合理分配方式提供依据和方法。
1 引言
水是人类生存、社会发展所需而不可代替的决定性因素。要实现水资源的可持续利用，关键是要抓好水资源的分配、节约和保护。水权制度改革作为水资源配置制度创新的核心，其关键是水资源的初始配置。江西省是农业大省，灌区农业用水约占总用水量的80%，所以配水到户工作的重点和关键就在灌区。国家现在还没有一套正式的办法和规定去指导灌区配水，在南方丰水地区的相关探索也较少。因此，开展江西省灌区内水量初始分配试点研究，摸索出适合南方灌区的水资源合理分配方式，以确保灌区工业、农业、经济、环境相互协调且持续发展的用水模式，为灌区节约、高效、经济的水资源管理提供可循的依据和方法。
2 国内外研究概况
国外关于水权方面的探讨始于19 世纪。美国、加拿大、澳大利亚等国很早就开展了水量分配方案的制定工作，建立了按水权管理的水资源管理制度体系，将水权制度作为水资源管理和水资源开发的基础。进入20世纪后，一些发达国家开始实施改革，重新制定用水总量控制计划，并大力推进水权市场制度，大大提高了水资源的利用效率和效益。
我国开展水量分配工作相对较晚。目前，全国开展流域初始水量分配的地方不少，但推进到灌区内部水量初始分配层次的地方不多，尤其是南方丰水地区。建立省级用水总量控制和定额管理制度是水权制度建设的第一步，要切实完善实施水权制度，必然要继续细化区域初始水量分配。已经开展了区域初始水量分配工作的地方，有甘肃省张掖市临泽县梨园河灌区配水到户，安徽省淠史杭灌区和湖北省漳河灌区等的水量分配。从研究层面看，所研究的内容及采用的技术路线和配水方法相互不同，部分灌区在分配上仅注重优化配置，与初始分配有所区别。
本文发表于2010年。
3 江西省灌区概况及存在的问题
江西省位于长江中下游南岸，是我国水资源较丰富的省份之一。全省年平均水资源总量为1523亿m3，约占全国水资源总量的5.4%，多年平均降水量1638mm。据统计，江西省目前已建成万亩以上的灌区有314座［1］。江西省是我国13个粮食主产区之一，每年向国家提供数亿公斤商品粮，为国家的粮食生产安全作出了重要的贡献。江西的灌区事业发展到今天已经取得了很大的成就，但与此同时，也存在着一些问题。
3.1 水资源的特点引起季节性缺水和工程型缺水，导致灌区水资源供需矛盾
江西水资源总量虽然丰富，但具有年内分布不均、年际变化大的特点，季节性缺水明显。用水高峰期的7—9月，用水量占农业灌溉全年用水量的60%以上，但此时段降水量只占全年的16%～19%。来水与用水不匹配，导致各类用水矛盾加剧。
3.2 灌区水综合利用程度不高，水利用率较低，浪费严重
江西省灌区的灌溉设施大多数建于20世纪五六十年代，经过多年运行，老化损坏严重，渗漏损失大，水利用系数低，如赣抚平原灌区柴埠口和焦石进水闸年平均引水总量34亿m3，灌区农业用水户、城镇非农业用水户的需水总量约15亿m3，占引水总量的46%，其中有效利用水量不及50%［1］。
3.3 水体遭到污染，灌区生态环境逐渐恶化
由于灌区内城市和工业废污水处理率较低和长期不达标的排放，加上农业面源污染，一些湖泊、水塘、中小水库和渠道内出现不同程度的污染。主要河流水质虽然总体上可以，但城市附近和岸边水域水质状态较差，而这些水域正是城市用水主要取水口的位置。
3.4 灌区水资源管理相对薄弱
灌区水利管理体制不够健全，农民用水合作组织建设工作较慢，影响灌区用水管理及末级渠系体制改革和工程维护。未形成合理水价机制，农业水价仅占成本三分之一，取水用水没有计量，节水没有落实到行动上，只是处在宣传的形式上。
3.5 节水意识淡薄
由于降水和径流较多，给人们的印象“不缺水”，使人们的节水意识淡薄，农户大水漫灌、城镇居民生活用水较为浪费，公共设施用水也没有明显的节制，造成了水资源的大量浪费。
4 农业灌溉配水到户难点［2］
农业灌溉配水到户工作受农作物种植结构、渠系水文边界条件及行政区域分块管理等诸多因素的影响，工作难度相对较大。主要体现在下述几方面。
4.1 农作物种植结构多样化影响配水
灌区内种植的农作物比较多样，水田用水与旱地用水差异很大。要做到配水到户，需要对每户的作物种植情况作细致充分的调查，了解水田和旱地的分布，分别确定灌溉定额。调查工作量大，并且难以确切统计。因此，配水时可以根据当地实际情况选取种植面积较大、用水量较多的几种作物作为主要作物，而对于零散的其他作物可参照主要作物（如水稻、棉花等）制定其灌溉定额。
4.2 渠系水文边界条件影响配水
灌区配水到户应该细化到斗渠等末级渠系，但是事实上，许多灌片灌溉取水不止涉及一条斗渠，可能是两条或者两条以上，因此在实际操作中存在很大的分水困难。一般情况下，若出现此类问题，要分别统计每条斗渠在该灌片内的灌溉范围，确定分水量。
4.3 渠区行政区域分块管理影响配水
考虑到配水到户操作的可控性及日后的管理工作，农业灌溉配水到户最好能落实到每个用水户协会，且在制定配水方案时要结合渠系水文边界条件考虑，即要明确每个协会的分水量和所在的控制斗口，有多个控制斗口的要分开列出，同时配水方案应有按斗口列出的方案，一个斗口包含多个协会的要分开列出。如果协会与渠系水文边界条件不合理的地方，可以进行适当规划调整。
5 农业灌溉配水到户技术路线及方法
5.1 技术路线
完成农业灌溉配水到户要从分配制度、分配方法、分配方案制定和行使管理等4 个方面着手。这4 个方面相辅相成，其中分配方法的研究是实现农业灌溉配水到户的重要技术手段。技术路线如图1所示［3-4］。
图1 农业灌溉配水到户技术路线图
5.2 水量分配方法
在水权制度建设逐步推进的政策环境下，我国在初始水权分配方法研究方面，取得了一系列相关的研究成果。如黄河置换水量分配研究中应用的层次分析和模糊决策方法；塔河流域以可持续发展为管理目标的权重分配方法、比例方法等。分析总结目前已有的水量分配方法，比较常用且效果较好的主要有用水定额预测法、分类权重法和层次分析决策法等。
5.2.1 用水定额预测法
用水定额预测法以现状用水为基础，微观用水定额为控制指标，通过对用水规模及用水定额变化趋势的预测分析，得出各用水区域水量分配比例。预测公式为：
式中：Q为预测年的需水量，亿m3；qi为预测年各用水部门的用水定额；pi为预测年的实际灌溉面积，预测年各用水部门的经济社会指标，例如农业。
5.2.2 分类权重法
分类权重法是有关文献综合权重法的简化，所谓分类权重法，就是在水量分配时，对不同类别的用水（生活、农业、林牧渔业、工业）分别赋予不同的权重和优先序，通过计算各用水区域各类用水的分水权重，得出各用水区域水量分配权重的一种方法。分类权重法适用于水资源比较短缺的地区。
5.2.3 层次分析决策法
层次分析决策法是一种从定性分析到定量分析综合集成的典型的系统工程方法，是目前一种被广泛应用的确定权重的方法。层次分析决策法主要体现影响各分水指标的优先序和权重，在分水时，更多关心各用水区域多指标的综合影响力，在侧重分水公平原则时可适度兼顾效率原则。
5.3 配水方法选择
灌区农业用水占了总用水的绝大部分，是灌区水量分配的主要对象和重点。比较上述3 种常用的水量分配方法，可见用水定额法立足现状，综合考虑经济社会的发展、人民生活水平的提高和节约用水的管理目标，且具有直观、简便、便于考虑因素变化等特点，在农业需水预测工作中采用较多，技术方法简单实用，便于实施和推广。
用水定额法进行水量分配主要分以下3 个步骤：
（1）合理确定灌区各项用水定额。要在充分调查、核实灌区现状基本情况的基础上，结合考虑灌区内各行业用水指标影响因素的作用，确定合理可行的用水定额。例如农业灌溉，要依据灌区现状实际作物灌溉定额，结合作物种植结构调整、渠系改造、节水措施推广应用等因素的影响，对实际作物灌溉定额进行适当调整，最后合理确定农业灌溉用水定额。
（2）合理确定灌区各项社会经济指标。对灌区内各用水对象（工业、农业、生活等）的基本情况进行调查、核实，如城镇、农村人口数，灌区的实际灌溉面积、渠系水利用系数、工业生产状况、环境用水状况等。
（3）计算出各用水户需水量，制定水量分配方案。根据确定的各项用水定额及社会经济指标，采用用水定额法计算各用水对象的需水量，叠加得到总用水量。配水到户方案是水量分配自上而下的终端实施方案，制定配水方案首先要明确配水到户的受体。在南方丰水地区，生活用水一般不需要进行配水到户控制，工业配水到户由于其用水户的单个整体性较好，工作难度一般不大，因此，重点是做好农业灌溉配水到户的控制工作，建议以农民用水户协会作为终端受体，若以农民用水户协会作为终端受体困难，也可考虑以斗口作为最终的配水控制点，确定好受体，要将水量配置到各级渠道，最终完成配水方案。
6 建议
南方灌区水量初始分配工作还处在起步阶段，本文的研究仅是一个探索的开始，整个水权制度建设和完善也将是一个长远过程，还有很多细致的工作需要一步一步提高和完善。江西省的灌区水量配水到户工作刚刚起步，为今后实现灌区配水到户工作提供良好的基础和保障，还应加强以下几方面工作：
（1）加强用水管理，通过规章制度的建设规范用水。
（2）积极组建用水户协会，发挥协会职能作用，为配水到户做好管理工作。因为从江西省目前实际情况分析，以农民用水户协会作为配水到户的终端受体是比较合适的，如果用水户协会都没有建立，则配水到户工作很难圆满完成。
（3）安装计量设施，提供配水的控制基础。计量设施可以是精密仪器，也可以是经济耐用而又便于管理的水工建筑物，如量水堰（采用混凝土衬砌断面），但必须有计量设施，否则就谈不上科学配水。
（4）广泛宣传，提高群众对节水配水的认识。
（5）通过实施渠系续建配套和节水改造工程，提高渠系利用系数，减少输水损失。
参考文献：
［1］江西省水利厅.江西水利统计年鉴2006［R］.2007：128.
［2］常炳炎，薛松贵，等.黄河流域水资源合理分配和优化调度［M］.郑州：黄河水利出版社，1998.
［3］梁慧稳.流域水务一体化管理下水权配置与定价［J］.东北水利水电，2002（5）：1-3.
［4］裴源生，李云玲，等.黄河置换水量的水权分配方法探讨［J］.资源科学，2003，25（2）：32-37.
本文发表于2010年。