基于遥感水分生产率的海河农业节水潜力分析

第一篇：基于遥感水分生产率的海河农业节水潜力分析

基于遥感水分生产率的海河农业节水潜力分析

李发鹏 吴炳方 李黔湘 闫娜娜 朱小平

摘要：海河流域是受人类活动影响非常剧烈的流域，水资源供需矛盾十分突出。随着流域人工特性的日益显著，有必要将传统的以供需平衡为核心的水资源管理转向以ET管理为核心的耗水管理。本文完全基于遥感ET和遥感生物量，以水分生产率为控制指标，分析了海河流域农业节水潜力。结果表明：海河流域耕地多年平均水分生产率为1.000kg/m3；平原区水分生产率普遍高于山区水分生产率，且区域间差异相对较小；海河流域农业节水量在低度目标水分生产率下为35.15亿m3，在高度目标水分生产率下为58.06亿m3；具备节水潜力的区域主要位于平原地区，包括零星分布的低产田和面积较大的中产田。

1引言

水资源短缺的压力正随着人口增长而日益加重[1]，而且粮食需求也随之越来越迫切。当水资源成为区域发展的限制性因素时，农业应该以单方水粮食产量即水分生差率而不是单位面积土地粮食产量来衡量其产出[2]，农业发展必然将以水分生产率（Water Productivity : WP）的增长来缓解其水资源短缺和粮食需求增长的压力[3]。

在本质上，水分生产率是指特定活动中单位用水量的产出[3]，但水分生产率的定义并不统一，可以根据不同用水行业如种植业、渔业、林业、工业、生活等定义成用水过程中单方水的产出量或特定环境下的附加值[4]-[7]。对农业而言，水分生产率的基本形式是产量/耗水量，但产量可以是干物质重（总生物量或地上干物质重）也可以是经济产量，耗水量可以是蒸腾蒸发量，也可以是植被腾发量，具体类型可根据实际需求、数据掌握情况进行选择。凡是影响产量和耗水量的因素都会影响到水分生产率的大小，主要包括作物种类、用水方式、灌浆期长短、土壤因素、耕作方式、经济投入等[3]。

农业节水不仅是解决水资源供需矛盾的重要途径，也是维护国家粮食安全、改善区域生态环境的重要途径。农业节水的根本目的是在水资源有限的条件下实现农业生产的效益最大化，本质是提高应用于农业的单方水产出。传统农业节水主要依靠工程措施提高灌溉水利用率，并把因灌溉水利用率提高减少的渠系和田间渗漏量、渠道退水量以及田间排水量统归为节水量。事实上，在采取工程措施前，这些所谓节水量中的一部分并未损失，只是以不同形式被下游或生态环境所利用。因此，传统节水量不是真正意义上的节水量，只有那些通过采取各种措施减少的无效蒸腾蒸发量，才能称为真实节水量，加强ET管理是促进农业真实节水的有效手段。

2模型与数据

2.1计算流程与计算方法

在农业节水潜力计算方面，过去多侧重于单项节水技术的节水效果研究而没有考虑各种节水技术的相互影响，较少从整个区域水资源综合利用加以考虑。因此，本研究紧扣ET管理的精髓，充分利用遥感ET和遥感生物量成果，以农业水分利用效率为控制性指标，估算农业节水潜力，计算流程如图1。

首先，以生物量数据估算农业粮食产量，结合陆面ET确定水分生产率；然后，以水分生产率为依据划分待改善区域，并设定水分生产率改善的目标值；再结合粮食产量，反推得到水分生产率改善后的农业耗水量，进而得到农业节水潜力。

不同于传统的基于可利用水量计算节水潜力的方法，本文基于现状耗水量以水分生产率为衡量标准进行农业节水潜力计算。计算步骤包括1）确定水分生产率临界值，提取具备节水潜力的区域；2）选取水分生产率目标值，确定水分生产率提升幅度；3）比较实际水分生产率与水分生产率目标值之间的差值，利用粮食产量反推得到农业节水潜力，计算公式如下：

2.2数据说明

本文农业节水潜力估算的起始数据为半月尺度陆面ET和半月尺度生物量，均为ETWatch区域蒸散遥感监测业务化运行系统提供。ET数据利用地面观测资料验证表明涡度相关观测数据能量闭合率在0.9以上时，日蒸散结果平均偏差约10%，具备相当的精度[8]。将利用生物量计算得到的河北省小麦粮食产量与农情遥感速报系统结果对比，如图2，本文结果稍高于农情遥感速报结果，这可能与作物生长季、种植面积统计口径不一致有关。

农业节水潜力计算之前，需要首先对耕地进行初步处理，包括1）去除雨养农业区域；2）提取纯度较高的耕地像元。雨养农业的水源是天然降水，耗水量无法控制，节水潜力也就无从谈起。本文依据耗水量与天然降水量的比较，扣除了主要位于山区的雨养农业区；1km分辨率耕地像元代表了1km2面积上所有土地类型，可能混合了几种土地类型，为了消除耕地像元中的非耕地信息，引入基于1：10万土地利用的耕地系数数据，提取纯度高于80%的像元作为纯耕地像元。

3水分生产率

利用2003-2007年物候期实际ET和遥感粮食产量计算得到海河流域耕地上的水分生产率，如图3。海河流域2003-2007年水分生产率分别为0.960kg/m3、0.928 kg/m3、1.065 kg/m3、1.008 kg/m3、1.052 kg/m3，2003-2007年平均水分生产率为1.000 kg/m3。仅在数值上看，海河流域水分生产率较农业灌溉水平较高的地区，如埃及尼罗河三角洲区域（小麦水分生产率平均为1.52kg/m3），还有一定的距离，农业改造尚需长期、持续给予关注。平原区耕地水分生产率明显高于山区水分生产率，一般高出山区水分生产率0.4-0.6。对于平原区，太行山山前平原及北四河下游平原区域的水分生产率相对较高；对于山区，永定河册田水库上下游附近水分生产率相对较高。年际间水分生产率变动不大，2005年水分生产率相对其他年份较高，这可能是与2005年降水、农业投入等有关。

为了进一步分析海河流域水分生产率的分布特点，对2003-2007年多年平均水分生产率的频率分布做了深入分析。图4是不同累积频率处对应的水分生产率数值，横轴是水分生产率累积频率（10%-90%），纵轴是水分生产率。不论旱地或水田，山区与平原区的水分生产率分异非常明显，分布形态差别也较大。在山区，水分生产率在各频率段分布比较均匀，基本呈现线性分布，表明山区耕地受地形、水源、投入、品种等因素影响较大，区域间水分生产率差别比较明显；在平原区，水分生产率在低频率段变化幅度较大，在高频率段变化幅度较小，基本呈现对数函数分布，表明平原区耕作条件、方式、作物品种、水源保证等除少数耕地外，大部分区域的水分生产率差别不大。

海河流域多年平均水分生产率在各累积频率处的水分生产率如表1。就全流域而言，50%和70%累积频率处水分生产率分别为1.100 kg/m3、1.290 kg/m3，参照相关学者的研究，该平均水分生产率可以作为海河流域短、中期节水改造目标[2][9][10]。为了体现水分生产率的区域差异及其可比性，将地形地貌、水资源条件较为一致的水资源三级区作为基本单元，以三级区50%、70%累积频率处水分生产率作为农业节水改造的目标值，将低于该水分生产率的区域视为需要进行节水改造的区域。

4、农业节水潜力

以各三级区内50%（低度）、70%（高度）累积频率处水分生产率作为目标值，计算各频率段水分生产率改善所能带来的农业耗水量降低值，即农业节水潜力。在北京市范围内统计农业节水潜力计算结果可知，如果以累积频率50%处水分生产率作为目标水分生产率，北京市农业节水量为1.68亿m3；如果以累积频率70%处水分生产率作为目标水分生产率，则北京市农业节水量可达5.56亿m3。根据北京市建设节水型社会规划，北京市农业节水量在2010年、2020年和2030年的50%水平年可分别达到1.6亿m3、1.7亿m3和1.7亿m3；海河流域水资源评价结果也显示：北京市2030年仅农业工程节水潜力就达1.13亿m3[11]。本研究在低度目标水分生产率（50%处）下的农业节水量结果与北京市规划情景相一致；在高度目标水分生产率（70%处）下的农业节水量高于规划数据，这主要是由于中低产田的水分生产率改善（21-30%和41-51%）引起的，考虑到所用数据偏于枯水年份，也考虑到农业种植结构调整、农业耕作水平提高等多种节水改造因素，本文结果应该是合理的。

在海河流域范围内统计农业节水潜力计算结果可知，如果以累积频率50%处水分生产率作为目标水分生产率，海河流域农业总节水量可达35.15亿m3。如果以累积频率70%处水分生产率作为目标水分生产率，海河流域农业总节水量可达58.06亿m3。据海河流域水资源评价显示：海河流域农业仅工程措施节水潜力就达20.54亿m3[11]。据马立辉（2006）研究[12]，河北省农业节水潜力在2030年可达46.66亿m3。综合考虑到种植结构调整、水资源管理等综合措施，认为本研究所得到的农业节水量是合理的。

不同三级区间农业节水量进行比较可知（图5），平原地区农业节水量总体高于山区农业节水量，海河南系三级区的农业节水量高于海河北系三级区的农业节水量。就平原区而言，徒骇马颊河农业节水量最高，不同水分生产率改造目标下分别可达6.40亿m3、11.54亿m3，大清河淀东平原农业节水量最低，分别仅2.74亿m3、4.45亿m3。就山区而言，永定河册田水库至三家店区间农业节水量最高，分别可达1.94亿m3、2.96亿m3，大清河山区农业节水量最低，分别仅0.12亿m3、0.20亿m3。

分析不同频率下的农业节水量可知，不论在低度目标水分生产率下还是在高度目标水分生产率下，低于累积频率10%处水分生产率的区域农业节水量都最高，其次是水分生产率介于31-40%、41-50%的区域。低于累积频率10%处水分生产率的区域，虽然面积不大（2642km2），但是水分生产率需要提升的幅度很高，因此该区域农业节水量高于其他区域。由于该区域水分生产率非常低，即单位水量的产出非常少，因此该区域亟待进行节水改造。对于水分生产率介于累积频率31-40%和41-50%之间的区域，虽然面积较大（分别为10281 km2、11919 km2），但是水分生产率提升的幅度较小，因此，该区域的农业节水量反而不如低频率区域高。这也在表明这些区域已经有一定的农业节水基础，单位水量的产出已经相对较高，但是相比农业发达地区水分生产率尚有节水改造的需要。

农业节水量的这种分布特点表明，海河流域内农业节水改造的重点区域有两个：一是耗水量大的低产田，主要零星分布于平原区，一般夹杂在地势平坦的平原区，虽然需改造的面积不大，但是节水改造的效果最明显；二是产量相对中等、耗水量相对较高的中产田，这些区域一般均匀分布于平原区，已经具备了一定的粮食生产能力，节水改造的基础较好，面积广大，节水总量比较可观。

5结语

本文紧扣ET耗水管理理念，从遥感ET和遥感生物量数据出发，以水分生产率为控制指标，在区域条件较一致的三级区内部进行水分生产率的比较分析，合理确定水分生产率的目标值，反推得到了水分生产率较低区域的农业节水潜力。通过分析表明：

1）海河流域耕地水分生产率与其他地区相比尚有改善空间；工业、生活等挤占农业用水的态势更迫切要求提高单方水粮食产出即水分生产率；

2）水分生产率在平原区与山区具有明显的差别，平原区水分生产率总体上高于山区水分生产率；平原区农业生产基础较好，水分生产率区域间差异相对较小，山区农业受多种因素影响，水分生产率区域间差异相对较大；

3）农业节水潜力分析表明，海河流域农业节水改造尚需进一步加大力度，农业节水任重道远；节水改造需要注意两类区域：平原区零星低产田与面积较大的中产田。

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第二篇：关于国有企业节水管理的潜力分析

关于国有企业节水管理的潜力分析

摘 要：对持续建设节水型企业进行长远的规划，是建设节能型企业的一项极为紧迫的任务，也是建设节约型社会的集中体现。这就要求夯实节水管理基础工作，强化用水管理基础工作，将节水技术措施项目放到第一线，增强职工的节水意识。

关键词：国有企业；节水管理；辽河油田；物资公司

中图分类号：F424.1 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.08.062

节约用水不仅可以宏观节约水资源，保证国民经济的建设，也可以减少污染源，减轻供水及污水、废水处理基础设施的负担，为城市的硬件载体留下可持续发展的空间，还可以使人们真正认识到计划用水的必要性、节约用水的重要性、浪费水的危害性、破坏水的危险性和缺水的严重性，以此来调动人们保护水资源、维护水事秩序、爱护水环境的积极性，增强人们科学用水、计划用水、节约用水的自觉性，在全社会形成水资源可持续利用的良好环境。为积极应对低油价问题，推动油田深化改革，优化、调整结构，解决深层次矛盾问题，增强企业发展活力，辽河油田本着“先易后难、先急后缓、积极稳妥”的原则，以低成本发展为目标，积极做好企业节水管理工作，推动油田公司的可持续发展。企业节水管理工作取得的成绩

企业紧紧围绕加强管理的长远发展战略，以提高经济效益为中心，强化经营管理。特别是自深化改革以来，辽河油田以低成本发展为目标，鼓励物资公司认真开展节水活动，加大节水宣传力度，积极开展节水技术措施项目，建立完善节水管理考核制度，杜绝水资源浪费现象，努力提高水资源利用率，使公司新鲜水指标呈连续下降趋势。国有企业在节水管理工作方面之所以能够取得这样的成绩，主要原因有以下几点：①制定和完善了水消耗定额，使用水定额达到新鲜水用量的100%；②建立健全了水消耗各项管理制度，做到有章可循、有法可依；③借助经济杠杆作用加大了节水奖罚力度；④通过细化节水管理查找节水管理工作中的薄弱环节，并制定了相应的措施；⑤加强了节水宣传、教育、培训工作，提高了员工节水的积极性；⑥加大了对节水技术措施项目的资金投入，立足于科技节水。企业节水管理工作的潜力

企业节水管理工作虽然取得了一定的成绩，但仍然存在一些不足，有待继续改进。这是企业今后工作的重点。正是从这些不足中，我们看到了企业节水管理工作的潜力。现从以下三方面来分析企业节水管理工作的潜力。

2.1 节水管理基础工作

做好节水管理基础工作是节水工作取得成绩的先决条件。目前，企业节水管理工作中仍存在一些薄弱环节，因此，我们要树立科学发展观，坚持“开源节流并重、节流优先”的节水方针，将提高水资源利用率作为重点，强化过程控制，完善节水企业体制和机制，加大监督力度，改进基础工作，推进技术进步，实现节水增效，以创建节水型企业，并在规定的时间内达到考核标准。

2.2 用水管理基础工作

物资公司虽在用水管理上取得了较好的成绩，但在用水成本的管理上还有一些不足。在今后一段时间内，我们仍然要认真执行“图、表、卡、账”管理办法，控制用水量，减少损耗量；抄表时，做好监抄工作，即由指定人员、用方和供方三方人员共同到场汇抄，认真履行签认手续；及时更换损坏的计量器具，提高抄表的准确率。

2.3 节水技术措施项目

通过近几年的努力，物资公司虽在节水工作上取得了较好的成绩，但在科技节水、合理用水方面仍具有节水的潜力。因此，我们要加大节水技术措施项目的资金投入，将应用科学技术、加强新建项目的“三同时”管理和采用新型节水器具作为节水降耗的重要手段。具体需要从以下几方面入手：①对新建项目实施“三同时”管理，并做好施工验收工作。②加大对水管网、采暖管网的巡回检查力度，及时发现并处理管漏，减少管网漏失量。③优化管网结构，禁止私接乱搭，同时对漏失率较高的水管网进行技术改造，从而降低水损失量。④加强对绿化用水的计量。绿化用水应结合天气、温度、湿度，同时注意合理浇灌，杜绝无表计量。持续长效建设节水型企业

为达到这一目的，必须进行节水管理标准化建设，不断提高水的利用率，减少流失。具体需从以下几方面入手：①健全组织机构。成立以主管副经理为组长，各部门负责人为成员的管理领导小组，同时设立办公室，行使日常管理职能。②实行用水定额管理。企业应根据历年水支出情况核定指标，实现目标管理，并对超出指标的部门予以通报处罚。③加强用水监督。设立监督机构和监督人员，对企业所有单位和部门的用水情况进行监督。对于违章用水者，应根据违章事实和造成的后果追收水费，情节严重的，停止供水，杜绝“跑、冒、滴、漏”现象的发生。④进行标准化建设。管理人员要在每月月底核对水电情况，详细记录每一块总表、分表的数据，同时，定期检查线路、计量表，分析损耗。制作详细的“水表分布网络图”。当线路发生变化时，要及时修改“水表分布网络图”，并注明增减的水表。在每月3日前，要将上月“水明细报表”和修改后的“水表分布网络图”交由管理部门考核评分。对于连续两个月有误差或乱报的部门，要追究其直接负责人的责任，并对相关部门予以通报处罚。结束语

节约用水是国有企业实现科学发展的基础。随着能源消费需求与供给矛盾的日趋突出，节约用水显得越发重要和迫切。因此，我们要以“科学管理，降本增效”为工作思路，以提高经济效益为中心，以诚心诚意为用户服务为宗旨，积极探索节水新途径，及时发现节水管理工作中的问题，并采取相应的措施，制订相应的节水办法，减少水资源的流失，降低供水消耗，控制供水成本的支出，提高整体经济效益，使节水管理工作持续有效发展。

〔编辑：刘晓芳〕

第三篇：市公共市政用水节水潜力及措施分析

城市公共市政用水节水潜力及措施分析

——以南京市为例

南京市供水节水管理处

蒋宏

摘要：随着城市生活用水在城市用水中的比重逐渐提高，城市生活节水成为城市节水的重点，其中城市公共市政用水具有很大节水潜力，在对城市公共市政用水现状分析基础上，以南京为例分析了公共市政用水节水潜力，并提出相应的节水措施，以期为相关研究及节水实践提供有益的参考。

关键词：公共市政用水；节约用水；节水潜力；节水措施 中图分类号: TU991.64 Water Saving Potential and Water Saving Measures of Public Building & Municipal water uses

—Take Nanjing as an Example

ZHAO Jinhui1，JIANG Hong2

(1 College of Urban Construction and Safety ＆ Environmental Engineering, Nanjing University of Technology, Nanjing 210009 ,China)

（2.Institute of Nanjing Water Supply and Water Saving management, Nanjing 210096,China）

Abstract：With the rising proportion of domestic water consumption on urban water supply, domestic water conservation has became an important aspect of urban water conservation, public building & municipal water consumption has a high water saving potential.Base on the analyzing of current situation of urban public building & municipal water consumption, taken Nanjing as an example, water saving potential and the corresponding water saving measures of municipal & public building water consumption were analyzed to offer an useful reference for related studies and practices.Keywords：Public building & municipal water uses;Water saving;Water saving potential;Water saving measures

随着我国城市化率的提高，城市规模的不断扩大以及社会经济的快速发展对水资源需求迅猛增加，使得城市成为水资源供需矛盾最为集中的地方。据预测，到21世纪中叶，我国城市人口将增加到9亿左右，城市水资源供需矛盾将会进一步加剧。节水作为缓解城市水资源紧缺和减少水污染的有效措施正日益受到关注。随着近些年城市工业用水水平的提高和工业节水措施的落实，工业用水水平提高很快，一些城市如：北京、南京等工业用水趋于稳定甚至出现了负增长[1]，工业用水在城市用水中所占的比重逐步下降，生活用水比重逐步提高，生活节水成为城市节水的重点。变化 1 城市公共市政用水现状及问题

通常将城市用水中除工业用水(包括生产区生活用水)以外的所有用水统称为城市生活用水，公共市政用水是对城市生活用水中除居民家庭用水以

外的公共建筑、市政、环境景观和娱乐用水的统称。1.1 城市公共市政用水的现状

分析我国近些年城市用水（见图1）发现，1990-2003年我国城市人口由1.56亿增加到2.92亿

[2]，而城市总用水在1995年后趋于稳定，其中生产

用水量随着城市产业结构调整、节水技术提高、政策等因素影响在1994年出现峰值后呈明显下降趋势，而生活用水量呈线性上升趋势。对南京1995-2005年城市用水变化趋势分析符合相同特征(见图2)。图1 我国城市用水量及用水结构变化 Fig.1 Variation chart of urban water consumption and water consumption structure in china

图2 南京市1995-2005用水结构变化图

Fig.2 Variation chart of Nanjing’s water consumption structure during 1995-2005

分析我国城市生活用水结构发现(见表1)[3]，公共市政用水量占城市生活用水量的比例一般在20%-50%之间，在大、小城市与南、北城市之间无明显规律可循，不同城市生活用水结构差别也比较大。总体来讲，商贸服务业比较发达，政治、经济、旅游业集中的城市公共市政用水所占的比重越高。随着城市化进程加快以及第三产业的发展，近些年城市生活用水增加迅速，其中公共市政用水的增长速度远高于居民生活用水增长速度。

表1

我国不同城市生活用水结构

Table 1 Water consumption structure of different cities in china 城市类别 公共市政用水量/城市生活用水量

北方 南方 特大城市 42 38 大城市 45 50 中城市 29 38 小城市 43 21 7.00E+046.00E+045.00E+04公共服务用水）居民家庭用水年/消防及其他公共用水吨4.00E+04万生活用水总量（量3.00E+04水用2.00E+041.00E+04年份0.00E+***005 图3 2002-2005年南京市生活用水结构变化图 Fig.3 Chart of water consumption structure for domestic and public use of Nanjing during 2002-2005

以南京为例，2002-2005年南京市生活用水结构变化见图3，市区2005年人均综合生活用水量为318.06升/人.日，其中人均居民生活用水量为158.14升/人.日，人均公共市政用水量为159.2升/人.日，公共市政用水/城市生活用水比例为50.05%，总体来讲公共市政用水比重较大，是未来生活节水强化的重点。

1.2

城市公共市政用水存在主要问题

1.2.1公共建筑用水浪费较普遍

从目前我国很多城市生活用水情况来看，随着

节水器具的推广和水价改革，居民生活用水量增长

有限，且较注重节约，而公共市政用水增加迅速，浪费现象较普遍。对南京2006年部分公共用水调

查结果见表2。可以看出，几类公共建筑人均日用

水量远高于居民家庭生活用水量，具有很大的节水

潜力。

表2 2006年南京市宾馆、高校、医院用水情况 Table 2 Water consumption of hotel、college and

hospital in Nanjing in 2006 用水 门类 分项名称 定额单位用水单耗

定额

定额节

调查值 值

水能力

（%）宾四、五星级升/床.740-1610018.4馆 三星级宾馆 三星以下宾日 734-1

5600

25.0311-39370

4.1% 教高校（住校米3/月2.4-7.4 5.0 19.8育医 生）有卫生间病 升/床.417-10900 15.0院

无卫生间病

日

516-78

400

23.1注：

1、定额值引用2006年制定的《江苏省城市生活与公共用水定额》。

2、定额节水能力是指超定额用水单位全部达到定额能够节约的水量占现状该类总用水量的百分比。

1.2.2公共市政用水中再生水、雨水资源替代率低

公共市政用水中再生水、雨水替代率低是目前城市公共用水面临的一个问题，城市绿化、道路浇洒及消防等用水在公共市政用水中占了相当的比

重，目前我国大多城市该类用水均直接取用自来

水，而实际上，该部分用水对水质的要求不高，完全具备利用再生水、河、湖水及雨水的条件。具有很大的节水潜力。尤其对南方水资源相对丰富的城市而言，往往对节水的必要性认识不足，再生水、雨水利用率普遍较低，不能全面、科学的看待再生水、雨水利用问题，是影响其利用的一个重要因素。

1.2.3 节水管理有待加强

城市公共市政用水涉及门类多，用水水平差异大，节水管理难度较大，目前仍存在很多有待加强的地方，主要表现在以下几方面，（1）相关法律、法规及政策仍需完善；（2）水平衡测试工作有待加强；（3）节水监督机制尚不够完善。2 城市公共市政用水节水潜力

以南京为例，结合《南京市城市节约用水规划（2006-2020）》、《宁镇扬泰通地区区域供水规划》、《南京市排水“十一五”规划》等专业规划提出的目标对公共市政用水主要方面节水潜力进行分析如下。

2.1 公共建筑节水潜力

城市公共建筑人均用水量远高于居民家庭人均用水量是很多城市公共用水的共同特点，2006年对南京公共建筑用水抽样调查部分结果见表2，若能通过节水措施的实施将各类用水降到《江苏省城市生活与公共用水定额》限值以下，将节约相当的水资源（见表2），仅以高校为例，2006年对南京几所典型高校调查结果表明，住校生人均用水量约为200升/人.日，高于居民生活用水定额，浪费严重。对学生公寓用水装表计量可有效地控制浪费水量。南京2005年共有高等院校在校学生人数约50.4万人，按其中60%学生住学生公寓计，则居住学生公寓的学生为30.24万人。预计安装水表可降低15%的用水量，则南京市高等院校现状用水情况下年节水总量可达331.13万米3。2.2 绿化、道路浇洒等节水潜力

据估算，2005年全市绿化、洗车、道路浇洒、公共厕所用水量约为5000万米

3左右。若部分用水可以再生水、雨水等取而代之，可节约大量的清洁水资源。目前，南京市以城北污水厂为中心试点建设了再生水供水示范工程，对二级出水进行深度处理，在周围设立再生水取水点用于周围喷洒道路、洗车等用途，未来应加大推广力度，逐步进行替代，可节约相当的水资源。2.3 管网漏失控制节水潜力

管网漏失每年浪费了大量的水资源，目前南京市属供水企业供水管网的漏失率在12%左右。参照《南京市城市节约用水规划（2006-2020）》提出的目标，到2010年，管网漏失率控制在10%，到2020

年，管网漏失率控制在9%以下。另据《宁镇扬泰通地区区域供水规划》，2010、2020年南京市市区日供水能力将分别达350.44万米

3/日、562.79万米

3/日，按该数据估算，2010、2020年可分别减少管

网漏失水量2558.2万米

3/年、6162.6万米

3/年。2.4再生水利用节水潜力

南京在城市再生水回用方面也存在着很大的节水潜力，根据《南京市城市节约用水规划（2006-2020）》提出的目标，至2010、2020年，南京全市污水处理率将分别达到达85%、90%以上，另据《宁镇扬泰通地区区域供水规划》提出的供水能力建设目标估算，到2010、2020年南京市区相应的污水处理量将分别达到269.3万米3/日、405.2万米3/日，回用水源丰富，而且随着自来水供水价格的提高，潜在回用水市场也很广阔。以节水规划提出的2010、2015、2020年污水厂的尾水回用率分别达到20%、22%、25%目标计，相应的污水再生利用的规模将分别达到17740万米

3/年、25396万米3/年和37186万米3/年。

南京市目前结合新区建设在江宁大学城建设10万米

3/日的再生水利用工程提供了一个很好的示范，城东污水处理厂20万米3/日的处理能力全部建成后也具备集中回用条件，在此基础上应将集中回用与分散回用相结合，使再生水成为城市供水的重要部分。城市公共市政用水节水措施 3.1加强节水宣传，提高公众节水意识

造成目前人均公共市政用水量高于人均居民家庭用水量的一个主要原因是意识问题，公共市政用水不像家庭用水需使用者直接计量付费，公众多不注重节约。因此，应加强宣传教育，确保宣传的长效性，建立节约用水社会监督机制和网络，树立全社会节水意识，是节水的关键和根本。3.2 加强节水管理体制建设，提高管理水平

为有效提高节水管理水平，要建立一支素质过硬的监督和执法队伍，不断完善节水管理体制，形成完善合理的节水管理程序。水资源管理应尽快完成由“供给管理“向”需求管理“的转变，英国国家河流管理局(The National River Authority, NRA)对英格兰和威尔士实行需水量管理后，取得了明显的节水效果，新水源的开发计划可推迟20年[4]。其中用水定额的制定与实施是一个重要方面，应逐步将计划用水与定额管理相结合并最终过渡到定额管理。根据各单位用水定额标准，以及用水单位近年来的实际用水量等情况，编制用水计划，落实管理措施，结合水平衡测试和节水型单位创建，促使各单位提高节水水平，保证节水措施的有效实施。对于用水浪费严重的单位除采用经济处罚外，应督促其提高用水水平。

进一步加强“三同时、四到位”管理，即建设项目的主体工程与节水措施同时设计、同时施工、同时投入使用；取水用水单位要做到用水计划到位、节水目标到位、节水措施到位、管水制度到位。用水量大的建设项目必须通过节水管理部门审批后相关部门方可批准，在建设项目验收时节水管理部门应参与验收，不合格的项目由节水管理部门责令建设单位限期整改。3.3加强计量，合理确定水价

对绿化、道路浇洒等用水进行计量，逐步以再生水、河水及雨水替代，对于公共建筑、服务及娱乐等用水，改革计价方式，实行分类水价，充分体现不同性质城市用水特征，同时实行累进加价制

度，促使各用水单位加强管理，节约用水。3.4加强再生水及雨水利用工程建设

结合城市建设，做好污水处理与再生利用规划。城市规划、建设、管理部门应树立可持续发展的战略思想，将城市改造和建设中长期规划与节约用水规划、污水处理规划以及非常规水资源利用规

划结合起来，将再生水、雨水作为水资源的组成部分，纳入城市水资源统一规划和管理的范畴。城市大型公共建筑和公共供水管网覆盖范围外的自备水源单位，都应当建立再生水利用系统，鼓励有条件的小区建设中水系统。

再生水及雨水利用的关键之一在于建立和理顺价格机制。就目前而言，随着城市自来水价格的提高，再生水及雨水利用已具有一定的经济性，相关部门应及时制定相应的政策进行引导，建立合理的再生水价格体系，建立多元化投资渠道，促使再 生水、雨水资源利用健康发展。4 结语

城市公共市政用水是目前城市用水浪费比较严重的一个重要方面，具有很大的节水潜力，是未来节水工作的重点之一。但由于城市公共市政用水涉及门类多，用水差异大，节水管理难度较大，未来应从节水意识、节水政策、节水技术等多方面的入手，切实加强城市公共市政用水节水工作，建设可持续发展的节约型城市。

参考文献：

[1] 刘宝勤, 姚治君，高迎春.北京市用水结构变化趋势及驱动力分析.资源科学, 2003, 25(2): 38-43.[2] 陶 涛, 信昆仑, 刘遂庆.城市化进程中水资源供需趋势分析.中国给水排水, 2006, 22（8）：8-12.[3] 候捷, 林家宁，武涌等.中国城市节水2010年技术进步发展规划.上海：文汇出版社, 1998.[4] Sheriffetal J.D.Strategic resource development options in England and Wales, J.CIWEM, 1996，10（6）: 160-169.

第四篇：浅谈农业水利灌溉现状分析及节水措施

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浅谈农业水利灌溉现状分析及节水措施

浅谈农业水利灌溉现状分析及节水措施

摘要：在农业水利中，水利灌溉作为一个重要组成部分，要充分发挥农田水利工程建设的效益，就必须提升节水灌溉能力，实现水资源的合理配置。文章对目前的现状及问题进行了分析，并提出了可行性的节水措施。

关键词：农业水利；水利灌溉；节水灌溉

中图分类号S274.2；文献标识码：A ；文章编号：

0.引言

节水农业技术体系是为了充分利用农用水资源，提高灌溉水的利用率和利用效率，使农作物达到高产高效而采取的技术措施。它是由水资源、工程、农业、管理等环节的节水技术组成的综合技术体系：科学的运用这一技术体系，可有效的提高农用水资源的整体利用率、增加单位面积和总体面积农作物的产量，提高综合效益，促进农业经济的持续稳定发展。

水资源合理开发利用技术体系。农用水资源包括地面水、地下水、土壤水和经过净化处理的可利用废水。它的合理开发利用，需要采取多项工程措施，如地上水和地下水合理开发利用技术、机井测试改造技术和多水源综合利用技术等。灌溉工程节水技术体系。灌溉工程节水技术是节水农业技术体系的核心内容，也是节水效果最显著的技术措施。主要包括低压管道灌溉技术、喷灌技术、微灌技术、渠道防渗技术、膜上灌技术和改进沟畦灌溉技术等。

1.农业水利灌溉模式分析

农业节水技术体系。农业节水技术体系主要包括蓄水保墒耕作技术、适雨种植提高作物抗旱能力的栽培技术、秸秆覆盖或地膜覆盖保墒技术、化学药剂抗早保墒与保水剂应用技术、限额灌溉及节水抗早作物品种选育技术等。节水管理技术体系。主要是建立健全各种管水组织，制定工程管理和经营管理制度，作到计划用水，优化配水，合最新【精品】范文 参考文献

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理征收水费。

1.1渠道防渗技术

渠道是我国农田灌溉的主要输水方式。但传统的土渠输水渗漏损失约占水量的50%～60%，因此，渠道防渗一直是我国发展节水灌溉的主要技术措施。按防渗材料可分为土料压实、三合土护面、砖有衬砌、混凝土衬砌、塑料薄膜防渗和沥青护面防渗等。渠道防渗技术的节水特点是：减少渠系输水过程中的水量渗漏损失，提高渠系水利用系数，提高渠道输水安全保证率，提高渠道抗冲能力，增加输水能力。

1.2喷灌技术

喷灌是喷洒灌溉的简称，它是利用专门的设备(动力机、水泵、管道等)把水加，或利用水的自然落差将有水送到灌溉地段，通过喷洒器(喷头)喷射到空中散成细小的水滴，均匀地散布进行灌溉。喷灌系统，一般包括水源工程、动力机、水泵、各种管道、喷头及控制设备等。喷灌系统分为固定式、半固定式和移动式三种：固定式喷灌系统各组成部分或者都 定不动，或者除喷头外，其它部分固定不动；半固定式喷灌系统除喷和装有喷头的支管可在地面移动外，其余部分固定不动，管片与水栓连接；移动式喷灌系统除水源(塘、井、道等)固定外，动力机、水泵、管道、喷头都可以移动。

2.农业水利灌溉中节水存在的问题

一是节水灌溉新技术、新设备推广力度小，喷、滴灌等高效节水灌溉技术目前也仅局限用于经济作物，只是作为示范工程，有待于在更大范围和更大规模推广。二是灌区和节水灌溉工程都存在不同程度的产权关系不明，管理职责不清，政事企不分，监督激励机制缺乏，管理粗放、调度不灵活等问题。三是受经济利益影响，水资源相对充足地方的农民对搞节水灌溉积极性不高。四是资金投入不够，已建灌溉工程维护资金不足、老化失修，灌溉面积及灌溉效益逐年衰减和降低，新建节水灌溉工程建设资金短缺，特别是配套资金往往不到位，达不到应有的发展规模。五是有些地方在推广先进节水技术过程中不能够因地制宜制定规划，可行性论证不够，存在针对性差的问题，致使有些节水工程不能正常发挥效益。六是节水灌溉工程设备质量参差不齐，设备不配套，标准化、系列化程度差，维修服务跟不上。很多

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工程设备因质量问题或维护维修不及时等原因，导致工程使用寿命短，损坏率高等，影响了节水灌溉技术的推广。

3.加快发展节水灌溉的措施

3.1站在可持续发展的高度，统筹考虑农业节水

目前的农业节水方式，无法根本改善缺水状况。为了抗旱保丰收和增加粮食产量，人们一方面在打更多、更深的井，另一方面节水灌溉省下的水又被用来扩大灌溉面积，并非真正意义上的资源型节水。为此，要站在可持续发展的高度，从更宏观的角度统筹考虑农业节水。因为农业节水不仅仅是一个工程问题、技术问题，而且是一个社会问题、经济问题。它涉及农业种植结构调整、农村家庭联产承包责任制经营方式、产业结构调整、种粮效益和农民的切身利益等诸多方面。这些问题都不是一个部门所能解决的。因此，需要多个部门密切配合，紧密协作，统筹考虑制约农业节水发展的各种因素，针对实际情况，制定出一套完整的切实可行的节水农业技术体系。

3.2合理规划

灌区的地面水利用包括区内拦蓄与区外引水系统，通过分析可以获得多年的可供水资源过程。灌区地下潜水层可视为一个调节水库，其补给量包括降雨补给，渠道、排水沟渗漏补给，区外地下水侧向补给，区内地下水越层补给以及人工回灌等；其消耗量包括蒸发、出流与开采。两种水源统一调度，可按区域均衡法或地下水非稳定流方法进行均衡分析；在一定的开采布局条件下，以确定合理的开采强度，或在一定开采强度下确定地表水对地下水的补给量及相应的补给区域，或根据补给方式和开采强度确定区域内开采布局。在冲积平原或河流的中下游，地下水位较高，外引水源可靠性低时，当然要发展井灌，以井补渠；若地下水严重超采，就要减少用水或统一控制上游引水，修建当地蓄水工程，利用河流水源引水存蓄或回灌地下水。即使在一个灌区内，地面水、地下水的动态规律也不同，或者上游井渠结合，以渠为主，下游井渠结合，以井为主。

3.3建立农业节水补助资金制度，加大农业节水投资力度

现行的农业节水工程投资主要靠集体出资，农民筹资，国家补助建设。工程一次性投资较大，国家补助资金却很少，大部分资金需要

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农民自筹解决。而大部分地方群众还不富裕，很难拿出更多的钱来搞农业节水工程。因此，各级政府要把农业节水工作纳人重要议事日程，形成一种制度，从政策、资金等方面加大扶持力度，从而确立农业节水的重要性，引导全社会都来关心水、爱惜水、保护水。

3.4搞好中低产田节水灌溉

选择适当的节水灌溉技术，因地制宜的制定发展规划，切忌盲目引进，盲目搞不适合当地推广的“样板工程”。中低产田改造已列为今后农业的主攻方向，向中低产田要效益，扩大节水灌溉面积。对盐碱地搞好以水冲盐、以水压碱和土壤改良，研究制定适宜的冲洗定额和节水技术措施。

4.结论

总之，节水农业技术体系是一个综合性很强的体系，它涉及多学科技术领域，其实质是解决农业用水和农作物需水及单位水量产生的粮食产量和价值。这个体系以农业节水为中心，以充分利用有限的水资源，提高水的利用率和利用效率，实现农作物高产高效为目的。

【参考文献】

[1]孟小涛，王春生.浅析农业水利灌溉模式与节水技术措施[J].中国西部科技，2009.6.[2]杨芬，蔚富生，郝志华.山西农业灌溉节水对策探讨[J].山西农业科学，2004，3.[3]金桂国.农业节水灌溉现状与发展对策探讨[J].黑龙江科技信息，2010.9.------------最新【精品】范文

第五篇：中国农业生产现状及发展节水农业必需性分析

中国农业生产现状及发展节水农业必需性分析

摘要：我国的农业生产受人口与经济发展的压力，又受水土资源的制约，加入WTO后中国的农业生产将受到很大的冲击，本文论证了利用节水措施及先进生产技术发展节水农业，21世纪的中国农业生产才能够满足16亿人口的粮食需求。关键词：水资源 持续发展 节水农业

粮食不仅是人类的基本必需品，也关系着人民的健康，社会稳定和经济发展，是影响国计民生的主要因素。中国是一个具有13亿人口的农业大国，农业生产在整个国民经济结构中占有举足轻重的位置，中国农业以全球9％的耕地，6％的可更新水资源，支持全球22％人口的温饱和经济发展，为中国乃至全世界的发展做出了巨大贡献。但随着全球性用水危机，中国农业由于其现状正面临着前所未有的人口压力和严重的水资源问题。

1中国农业生产的现状

中国农业源远流长，是世界农业的一个重要发祥地。考古证实，中华民族早在近万年以前就在陕西关中用原始简陋的木石工具，在粗松的黄土地上“辟土植谷”开始了对自然条件仰仗程度很高的原始农业生产。

周、秦时代，由于牛耕、铁器的使用，使原始农业逐步而又明显地减少对自然的依赖，正式转入持续两千多年的传统农业。1840年鸦片战争以后，半封建半殖民的中国开始萌生近代农业因素，但战乱纷争，使之发展迟缓，只是到了1949年新中国建立之后，中国农业才逐步由传统农业向现代农业转变。新中国成立以来，农业生产得到巨大发展，以有限的水土资源解决了十几亿人口的温饱问题，使中国社会稳定、经济持续高速发展，创下了人类奇迹。但进入二十一世纪，中国农业将面临诸多因素制约其持续发展：

（1）土地条块分割，农业生产高成本低产出。中国现行的农业生产模式大多是以家庭为单位，土地分布形式是一家一户条块分割的小田块，难以形成大规模的机械化农业生产及统一的田间管理，使先进的农业机械难以得到充分利用，先进的农业管理技术实施困难。在有灌溉条件的土地上，由于条块分割造成灌溉用水的浪费。这些都致使农业机械化程度低，形成人力资源、自然资源的严重浪费，因而农业生产成本很高。同时，由于土地条块分割，原来大片的土地分成小块分属于不同经营者，这样每一小块土地上都可能种植不同与其它小块土地的农作物，即使是同一作物也可能属于不同品种，即使是同一作物同一品种也会由于不同经营者的田间

管理的不同而产生出不同质量的农产品。这种普遍存在的现象致使中国农业产品的商品率很低，因而使农业生产收入很低。

（2）人多地少，土地侵蚀严重。我国人多耕地少，近半个世纪来，我国人口由5.5亿增至12.0亿，年均增加1500万人，年增率1.7％左右，预测到2030年人口增至16亿，而根据国家土地管理局1996年调查，我国耕地面积为1.3亿hm2，人均耕地面积0.1hm2，仅为世界人均平均数的47％，美国的1/9，印度的1/2.耕地面积在国土面积中的比重，美国为我国的两倍，印度为我国的三倍。耕地数量不足，后备资源极为有限，中国现共有宜农荒地和宜种粮棉的土地面积分别不足1500万hm2和1000万hm2，同时近年来由于工业、交通、城建的占用，耕地数量还在不断减少。同时我国耕地水土流失严重，由于人口压力，往往盲目开垦扩大耕地，长期对土地资源的利用不当和掠夺式经营造成了土地退化，我国水土流失面积为367km2，占国土面积的38.23％，耕地水土流失面积达4541hm2，占耕地面积的34.26％，水土流失不仅导致当地土地资源退化和生态环境破坏，人民生活贫困，甚至威胁到群众的生活和生存条件，而且泥沙大量下泄，淤高下游河床，使河道行洪能力下降，造成严重洪涝灾害，局部地区采取修梯田，植树造林等水土保持措施收到了一定的效益，但治理的速度慢，水土流失面积在不断扩大，严重程度在不断加剧。

（3）生产技术落后，经营粗放。我国是发展中国家，工农业生产的现代化程度低，农民的文化素质、科技水平不高，有关农业生产的各种资源尚未很好利用。许多地区仍是广种薄收，有种无管的粗放经营模式。内蒙古，黑龙江，青海，西藏，新疆等省区耕地的复种指数还停留在100％以下。尤有甚者，粮食的收割、脱粒、干燥、运输、储存和加工过程中的损失率高达15％（国外专家估计高达20％），超出了联合国粮棉组织提出的标准损耗率限于5％的要求。

（4）水旱灾害频繁。我国农业生产50多年来，平均每年受灾面积0.266亿hm2，占耕地总面积的28％，成灾面积0.113亿hm2，占耕地面积的11.2％，平均每年水旱灾害对全国粮食总产量的影响，在80年代以前粮食单产的基础上计算约150亿～200亿kg，80年代以来水旱灾害及相应范围较过去均有所增加，受灾面积1991年为0.252亿hm2，1994年0.280亿hm2，1993年受灾最轻也有866.67万hm2，以受灾区的粮食单产3.0t/hm2计算，1994年粮食损失达840亿kg，按此测算多年平均受灾损失约350亿kg，随着粮食单产的增加，水旱灾害的损失也愈来愈严重。

（5）中国农业生产面临严峻的水危机。中国农业生产中缺水与水资源浪费并存。由于生产技术较为落后，我国农业灌溉用水一直是各类用水的大户，总用水量

4000亿m3左右，占总用水量的67％，如加上其他农业用水，估计整个农业用水量占到总用水量的80％，是全国水资源最大可能利用量的35％～40％。由于灌溉用水量大，农业缺水干涸的土地越来越多，进入90年代，每年农田受旱面积2667万hm2左右，受旱面积和受灾面积都比50年代成倍增长。虽然缺水，然而水的浪费却是触目惊心。由于灌区设备配套不全，渠道大部分没有衬砌，渗漏、漫灌等现象十分普遍。目前，全国农业的渠系水利用系数平均只有0.5，每年损失的水量约2000亿m3，相当于全国工业和城市用水总和的2倍以上，农田水分的利用效率平均不到1kg/m3，即1m3水生产不到1kg的粮食，而一些发达国家大体都在2kg以上，差距很大。

面向未来，我国农业用水还存在不少潜在问题。首先，由于工业发展与城市扩大，农业用水比例不断缩减是不可能避免的，我国今后相当时期内工业和城镇仍将维持较高的发展速度，由于工业用水的经济效益明显高于农业，有专家估算，1000m3水可产生1t小麦，其价值仅为200美元，但同样数量的水用于工业约可生产出400美元，因此，农业在与工业争夺用水中，处于不利地位。另外，目前我国农业用水主要为种植业灌溉用水，为进一步改善和建设生态系统与环境，以及发展林牧业，势必出现与种植业争水的矛盾，这一局面已开始出现。

中国农业的水危机已引起国内外许多专家的高度重视，美国世界观察研究所所长LeslerR.Brown曾撰文《中国的水资源短缺将动摇世界的粮食安全》，文中虽有许多值得商榷之处，但是足见中国农业生产所面临的水危机的严重性。2中国发展节水农业的必要性分析

（1）缓解水资源危机，满足生产和生活对水的日益增长的需要，使人类社会得以持续生存和发展。发展节水农业是关系中国社会经济的持续生存和发展的大事，预测2030年中国人口将达到16亿，人均粮食的需求量为450kg，总粮食的需求量为7000亿kg左右。我国现有耕地1.3亿hm2，但我国目前未利用的土地面积不到3亿hm2，其中可开发利用的农用地后备资源只有4078万hm2，而后备耕地资源仅仅800多万hm2，但这些后备耕地资源是长期开发利用后所剩余的那些有各种限制因素，质量不高，生态环境脆弱的土地，开发难度大，所以土地资源开发潜力不大。那么我国社会能否得以持续生存和发展的关键是：我国的农业生产是否能以现有的4000亿m3灌溉水资源，将粮食产量从现有的5000亿kg提高到7000亿kg，并满足其他农作物的需求。如提高灌溉水的利用率将现有的灌溉用水量节省15％，可为扩大灌溉面积和提高灌溉保证率提供600亿m3水量，超过黄河的年平

均流量。因此必须进行以节水为中心的灌区续建配套和技术改造，大力发展节水农业。

（2）发展节水农业减少世界农业发达国家对中国农业生产带来的冲击。由于中国农业技术落后，经营粗放，使得中国的农业生产成本很高，加入WTO后，中国政府已开始降低对农业的补贴，并将会进一步降低。这样中国的农业生产将不可避免的面对世界农业发达国家所带来的强大冲击，因此中国农业必须改变粗放经营模式走低成本，高产出的集约化农业道路，建设节水高效农业才能减轻加入WTO后所带来的冲击。从某种意义上讲节水农业就是集约化农业。根据分析预测2010年供水设施的单位投资约为8元/m3，污水处理约为10元/m3，而节水仅需3元/m3左右。