西班牙灌溉现代化对水质和水量的影响研究

［西班牙］S.莱西纳 D.伊西多罗 E.普拉岩 R.阿拉格斯

童国庆 译自英刊《水资源开发》2010年6月号

西班牙大部分地区属于地中海气候，蓄水和输水基础设施建设贯穿西班牙的整个历史。另外，为规范水资源的使用，西班牙制定了先导的法律框架。20世纪早期，该国引入河流流域单元的概念进行水资源管理。19世纪草拟的第1部水法首次引入了水用户协会这一组织。

最近几十年来，西班牙的经济增长使水需求量急剧增加，然而可获得水量却很难增加，因为蓄水能力没有提高。这种状况加剧了水资源的竞争，并且反复的干旱已经造成西班牙的用水户之间和地区之间的社会冲突。

西班牙已经在管理水需求方面进行了改革，诸如公共水权银行、环境税和对灌溉现代化的补助。另外，按照“欧盟水框架指令”的原则，通过参与性的和一体化的过程，新的水计划正在得以实施。

其中最为雄心勃勃的计划就是灌溉现代化，西班牙大约有灌溉耕地350万hm2，虽然这些面积只占总农地的13%，但产出50%的GDP。在这些计划开始之前，地面灌溉占灌溉面积的59%，71%的灌溉面积的基础设施的使用年限超过25 a。72%的灌溉面积位于内陆省份。地面灌溉在这些省份很普遍，其中田间作物占地面灌溉面积的74%。

西班牙制订了两个国家级灌溉现代化计划，主要有两个目标:①增强灌溉部门的竞争能力以应对农业市场的逐步自由化和减少农业补帖;②每年节约30亿m3的水量，以减轻其他部门受干旱的影响，这些节约的水量相当于每年全国平均农业用水量的15%。计划旨在10a内投资74亿欧元以改进200万hm2的灌溉基础设施。

1 西班牙农业用水分析

灌溉效率的概念已广泛用于评估西班牙农业用水，传统上，效率这一概念被用于灌溉系统设计和计划，以及计算允许的最大灌溉取水量。若提高农场灌溉效率，减少用水量，则可节约30亿m3的水量。

效率运用方法是将用于生产一种产品和提供一项服务的用水量分为两部分，一部分是有效地用于获得产品或服务，另一部分是在这一过程中的水量损失。两部分各占总用水量的比例即为有效利用率和损失率。

利用此法来评估水的使用很直观，也很直接。然而，水使用效率没有考虑水的重复使用问题、总用水量与耗水量的区别、流域内取水位置和水质的影响等问题。灌溉农业是非点源性污染，会导致接收灌溉返回水流的水体的水质退化，减少重复利用的能力。

这些问题在水资源短缺的流域的水资源管理中尤其重要。为此也有学者提出，灌溉效率这个概念不适合评估灌溉对流域的水文影响。

2 水量核算方法

尽管有些学者将以上提到的水文问题概括在一种新的效率表达中，即有效的效益(effective effiency)，但为达到水文目的，水量核算已被建议作为等同于水文方式的一种替代方法，该方法通过水量平衡应用质量守恒的原理。

水量平衡可以识别使用水的目的并区别4项水损失:①有益(beneficial)蒸发;②无益(non－beneficial)蒸发;③不可恢复径流/下渗;④可恢复径流/下渗。与总用水量相关联的前两项构成用水消耗部分。蒸发和不可恢复径流/下渗构成总用水量在流域中消失的部分。

该工作的目标是深入分析和讨论农业用水优化问题，分析的结果有望就灌溉现代化对可获得水量和水质的影响提出一种见解。

通过将一种概念性方法应用于埃布罗河流域，分析了现代化过程对水质和水量的影响。将基本的水文概念应用到灌溉现代化的过程中构成了该研究的另一个目标。研究基于作者在埃布罗河30余年工作的研究经验，以及全世界的诸多经验。

为预测研究结果，应充分认识农民对灌溉现代化的推动力。

3 埃布罗河流域灌区

埃布罗河流域是伊比利亚半岛最重要的流域之一，占半岛内陆面积的15%(85566 km2)，位于西班牙的东北部，灌溉面积约800000hm2(占西班牙总灌溉土地面积的24%)。

大约73%的灌区，包括最大的几个灌溉项目，位于埃布罗河流域的中部地带。流域气候类型为半干旱型，尤其是埃布罗河周围地带。多年平均气温为14℃，多年平均降雨量为300～450mm。干旱期从7月一直持续到9月，多年平均参考蒸发量为949 ～1157 mm，平均风速为0.6 ～2.6 m/s。

河流阶地(即埃布罗河流域最古老的灌区所在位置)的土壤通常遮盖了石灰岩砾石沉积。这些土壤便于排水，并呈现出有利于地面灌溉的特性。20世纪建立的灌溉工程，扩大了这一地区的灌溉面积，覆盖地带包括陆台、坡地和冲积台地。陆台土壤位于砾石覆盖的三元混合物质以上，这些土壤生产力较高，因为这些地带坡度低、排水充分，但是通常地面灌溉的效率比较低，因为土壤的有效持水能力(AWHC)较低，土壤的下渗能力较高。斜坡和冲积台地的特征是有效持水能力较强，但排水能力较差。部分土壤受到自然盐碱的影响，另外一部分土壤受盐碱影响的主要原因是土地平整、渗漏，尤其是内排能力较低，虽然含碱量常与缺少石膏的地区内的灌溉有关，但这些土壤中却出现盐渍钠质土的斑点。

该地区灌溉历史悠久，因而灌溉技术多种多样，靠近河流的小型灌区是在过去2000a形成的。第1批大型的灌渠建于18世纪和19世纪，与埃布罗河和塞格雷(Segre)河平行。20世纪中期，灌区规模迅猛扩大，当时政府鼓励以大型渠道和主要在比利牛斯(Pyrenean)河上的一些水库为基础修建大型地面灌溉工程。喷灌和滴灌区是最近40a才建立起来的。在2002年制定灌溉现代化计划之前，大约70%的灌区依靠传统的地面灌溉系统，19%是喷灌系统，11%是滴灌系统。

在灌溉现代化开始以前，农作物组成情况为:田间作物占总面积的58%，果树和菜地占19%，橄榄树和葡萄园占4%，大约17%的灌溉面积还没有种植作物，主要是因为古老灌区的废弃建筑物，以及20世纪中期修建的灌溉沟渠的输水能力较低。

4 埃布罗河流域农村社会和灌溉现代化

该流域内12%的总附加值和14%的就业机会由主要设在灌区的农业食品生产系统提供。农业及其相关产业实际上是很多农村地区唯一的经济活动。“欧洲通用农业策略”(CAP)在近几十年一直支持着农业生产及其商业化。农业补助是埃布罗河流域农场利润的一个关键因素，尤其在农田作物生产的专区。正在进行的农业贸易自由化联同其他措施使农作物生产地区的补助得以大幅削减。过去5 a间，农田作物补助金减少了75%。

农业贸易自由化和农业市场上CAP的影响逐步减小，使农作物价格的可变性增大。这些价格更多地受有时空变化的多种因素的影响。例如世界气象、经济和人口增加、能源价格和农村发展投资等，这些因素增加了当地证券交易所谷物价格年平均值的波动性，近5 a中，价格变动范围为5% ～20%，这些易变性在未来几年还将继续，增加了农场净效益的不确定性。

该流域人口密度较低，总体平均人口密度为33人/km2，但40%以上地区每平方公里不到5人。

大约92%的农业用水来源于地表水供应，主要来自比利牛斯河，只有8%来源于地下水。平均农业用水大约是8000m3/hm2。由于流域水源区人口减少，用地形式也发生了变化，从农作物和牧草变为灌木和森林，这导致可获得水量大幅度减少。20世纪中期以来，西班牙中部比利牛斯山区河流径流量减少了30%左右。另外，降雨、气温和积雪的改变也在促成河流径流的减少。如果当前这种地面覆盖和气候条件的变化趋势还持续下去，那么水资源可利用量和水需求之间的平衡将面临严重威胁。

灌溉农业可能会造成水质的退化，因为在灌溉后返回的水流中含有盐份和农用化学物质。尽管就含盐度、含氮量和含磷量而言埃布罗河流域河流中的水质适合于灌溉，但是水库、湖泊和含水层中的水体还是存在一定问题。有9个区域被证明容易受到来自农用物资的氮污染，未来几年，毫无疑问在该流域内需要强调限制性措施，因为根据“欧盟水框架指令”，在2015年以前，该流域内的全部水体必须达到“良好的环境状态”。

农场的生产结构和管理必须是有竞争力、灵活和环境友好的，以适应这一社会经济环境。增加农业产出是农场可持续的必要条件，灌溉投资除了考虑其他要求外还必须考虑这些要求。灌溉现代化，包括结构和管理方面，是改变埃布罗河流域中部灌区现状合适的替代方案。

以上事实是农民投资现代化灌溉结构的主要原因。该流域中加压灌溉系统比传统地面灌溉系统具有更高的生产力。更密集的种植模式和更高的产量诠释了现代与传统灌溉系统的不同。

在埃布罗河流域灌溉现代化进程开始前，42%的地面灌溉面积种植低经济价值的作物，例如冬季的大麦和小麦，休耕地的情况也如此，对比之下，加压灌溉的低经济价值作物仅占约20%。77%的喷灌和滴灌区种植着高价值的园艺作物和夏季田间作物，多数为玉米和苜蓿，或为果园、葡萄园。

图1示出了各灌溉系统不同农作物组群的不同土地生产率，土地生产率是以出产农作物的毛产值和耕种面积之间的比值来计算的，平均产量和价格通过灌区调查和该流域中部2003～2004年政府的统计数据得到，这些数据在整个流域上进行了外推，以便于进行比较。对于喷灌和滴灌农作物，因高产，土地毛产值提高37%左右。只有葡萄园在不同的灌溉系统下产值相似，主要是质量合格的葡萄酒有一些严格的限制条件。

图1 不同灌溉系统及不同农作物组群的土地生产率

除了以上因素外，自动化灌溉也节省了劳力。在埃布罗河流域老的地面灌溉系统中，一个人只能灌溉约50hm2，但是使用新的加压灌溉系统以后一个人能灌溉200hm2以上。灌溉现代化使劳动生产率提高，减少了劳动力紧张程度，改善了农民的工作条件。

一个农民将地面灌溉系统转变为加压灌溉系统(喷灌和滴灌)的花费一般约9000欧元/hm2，这个价值与土地的市场价格差不多，在加压灌溉中，与电能相关的水费比较高。

尽管精心设计和管理的一般地面灌溉也可达到与加压灌溉一样的效果，但是多数情况下农民愿意选择改变其灌溉系统，不规则的地形、地块面积小、劳动力成本高和低灵活性是地面灌溉系统生产率降低的主要原因。

近10a来，估计埃布罗河流域内大约175000hm2土地的灌溉方式从传统转变为现代方式，这些地区主要位于20世纪中期建有大型灌溉工程的地区，在农业机械化之前建立的较老的灌区中，地面灌溉方式很少会发生转变，因为这些灌区所占用的土地很小。尽管如此，这类灌区正在改善其灌溉沟渠网络，政府通过提供补助和资金帮助来支持灌溉现代化。

埃布罗河流域的灌溉现代化系统会增加农业产出，也会改变水的使用现状，这些改变在该流域内将具有很强的水文蕴含。

5 灌溉现代化对水量的影响

5.1 有益蒸发

有益蒸发是指农作物的蒸发(又称蒸腾——译注)，需要有适当的灌溉工序和用水量以满足农作物的有益蒸发。埃布罗河流域老的地面灌溉输水沟渠网至少是50a前设计的，主要是基于冬季谷类低产出农业的。老灌溉沟渠的输水能力低，加上地面灌溉的灌溉水深通常较大，常导致灌溉工序欠妥。老的地面灌溉工程通常有较长的灌溉时段，因为农民常常不知道何时会再次进行灌溉，所以他们倾向采用深灌，这种深灌并不会改善农作物的灌溉供水和延长灌溉时段，且研究表明，在高峰期，灌溉时段为10～14 d，每天24 h。

在土壤持水能力较低的地方，面对如此长的灌溉时段，农作物的需水要求只能得到部分满足。如果农作物获得的水量不足以满足其最大蒸发速率，农作物的产出将会低于正常水平，因作物的生物总量与蒸发量之间存在线性关系。

研究人员在比奥拉达(Violada)运河的地面灌区应用水量平衡方法得出，其农作物的蒸发量比潜在的蒸发能力低16%左右，另一部分研究人员在埃布罗河流域另一个地面灌区采用灌溉和作物结合的模式得出的结果与之相比差别在15%左右，实际蒸发与潜在蒸发量之间的这种差别在世界其他地面灌区中普遍存在。

作为对比，有研究人员指出，根据在埃布罗河流域中部地区进行的水量平衡，蒸发量接近于莫内格罗斯(Manegros)Ⅱ号工程现代喷灌区潜在的蒸发量。与传统灌渠相比，新的加压灌溉网输水能力更强，且更可靠和更灵活。另外，适当设计和管理的喷灌和滴灌系统允许农民更好地调节其灌溉深度和频次以满足当地土壤、农作物和气象特征的需要。研究报告表明，这些加压灌溉网络和系统在埃布罗河流域中部地区新灌区中能够达到高质量的灌溉性能。因此，在这些地区，农作物的水需求量能够得到充分满足，农作物的蒸发量与潜在蒸发能力接近。

新的加压灌溉网络允许农民种植比传统地面灌区具有更高生产率的作物，例如园艺植物、果树和夏季田间作物等。这些作物通常需水量较高。在夏季足够长的地区，一个季节甚至可以种植2～3次作物。

埃布罗河流域灌溉系统之间的差别表明，供水充足意味着农作物蒸发量较高和农作物产出较高，图2示出了埃布罗河流域灌区单位面积农作物平均蒸发量和土地毛生产率。

图2 埃布罗河流域有益蒸发量和土地毛生产率

受上述老灌溉网络低的输水能力限制，实际蒸发和潜在蒸发能力的差值平均为15%，喷灌区单位面积的蒸发比地面灌区要高27%，土地毛生产率也要高出2.5倍，蒸发量出现这种差别的部分原因是农作物种植模式不同。

水的生产率(water productivity)是作为土地毛生产率和单位面积有益蒸发量之比来计算的，地面灌区为0.508欧元/m3，加压灌区为1.415欧元/m3，这种差别表明加压灌溉系统在干旱年份具有竞争优势，以及流域水资源利用可获得更多的利润。

5.2 无益蒸发

无益蒸发包括来自非生产性(non－productive)植物的蒸发，例如草和地下水湿生植物的蒸发，以及水体表面直接蒸发。这种无益的消耗在有沟渠的地面灌溉中普遍存在，主要因为水的下渗和水面开阔，这些水量的多少取决于灌溉工程的维护情况。

加压灌溉网实际上减少了被无生产率的植被用去的水量，因为这种网络实际上消除了漏水现象。另外，在喷灌和滴灌地块内不需要设置水沟。管道也消除了水的直接蒸发。然而，加压灌区通常有小型水库，一般库容小于100万m3，主要用来增加灌蓄水量，这些小水库增加了敞露蒸发的水面面积。但有专家指出，在西班牙大面积加压灌溉系统中这种无益耗水的相对水量通常很少。

喷灌区若出现特殊情况，随风飘散的水量损失和蒸发损失也可以认为是无益耗水，尽管这些水量损失的一小部分由于地块微气候的改变补偿了农作物的有益蒸发，随风飘散和蒸发损失可能会显著增加水量平衡的无益组成部分。研究人员指出，埃布罗河流域中部地区喷灌区的随风飘散和蒸发损失为10%～20%。这部分损失取决于灌溉系统的设计和管理，以及天气情况。在埃布罗河流域中部地区，尤其在埃布罗河附近，天气的一个特征就是强风，这是影响随风飘散和蒸发损失的关键因素。有研究报告表明，若要将随风飘散和蒸发损失减少到10%以下，则需修建必要的建筑物和种植低产值作物。

5.3 径流与下渗

径流与下渗涉及被灌溉的地块和输水建筑物，在巴德纳斯(Bardenas)灌渠的地面灌区展开的田间评估活动获得了农场灌溉水的利用效率，结果表明，在土壤的持水能力较低而渗透速率较高的地区，其灌溉效率大约在40%左右，在那些土壤情况更加适合地面灌溉的地区，灌溉水的利用效率能达到60%。在比奥拉达灌渠和巴德纳斯灌渠展开的水量平衡测量所获得的返回流量，大约相当于入流量的50%。

作为对比，在辛卡(Cinca)灌渠和埃布罗河的加压灌区展开的田间评估活动表明，农场灌溉平均利用效率在80%左右。研究者在莫内格罗斯Ⅱ号工程喷灌灌区的水量平衡分析表明，这里的径流返回流量为入流量的5%～11%。

研究发现，所有的径流与渗透水都注入河流中，这些返回水流的水质满足其他水用户的水质要求，其中大约有30%的水流在产生区域内的相同地面灌溉工程中就得到了再次利用，剩余水流则可以被下游用户利用。埃布罗河流域大约有6%的灌区距地中海不到100km(沿埃布罗河河道)。该流域内咸湖和水量不可回收的其他水潭都很小，对灌区回流几乎没有影响。

5.4 消耗水量

灌溉返回水流的再利用，少量无益蒸发，以及将有益蒸发转换成一定的耗水量，都导致埃布罗河流域的节水余地很有限。灌溉系统的改变和灌溉现代化导致的农作物产出加大，也将会增加水的消耗，尽管农场效率提高，尤其是从地面灌溉转变为喷灌。水需求的总效应将取决于增加的蒸发量是否高于径流和下渗量。

考虑灌溉现代化以前的农作物种植模式，计划需要转变的灌溉系统面积为175000hm2，埃布罗河流域每年有益蒸发需要增加的水量为1.41亿m3(从24.26亿m3到25.67亿 m3)。在地面灌溉转变为喷灌的情况下，随风飘散和蒸发的损失应该加到这部分的水量中，以评估消耗水量的总增加量，这一增量意味着该流域可获得水量的等量减少。

很多因素影响农作物的种植模式，也会进一步影响水消耗。冬季谷物种植和休耕地在现代化灌区不可避免，因为控制杂草需要对田间作物进行轮换，另外，必须对受盐碱影响的地区进行现代化改造。在完全自由化的市场，农业商品和能源的国际价格会动态影响农作物产量提高的程度。

6 灌溉现代化对水质的影响

水污染对水质和可获得水量而言是一个关键要素，在受陆地包围的灌区，蒸发浓缩和风化是由灌溉引起的两个重要水质退化过程，灌溉现代化对水质的影响将取决于这些过程的相对重要性。

蒸发浓缩是指一部分水量由于蒸散发而失去，剩余水量变得更浓的过程，因为剩余水中包含有原来水中所有污染物。灌溉水中的盐碱度是这一过程最为重要的变量，盐碱度越高，现代化灌区中消费的水则越多，这样可能使土壤中溶液的盐碱度增大到对农作物有害的程度。另外，土壤溶液盐碱度的增加，会导致某些可溶性较低的含钙矿物质沉淀，从而增加土壤的碱性，对土壤结构的稳定产生负面影响。这种影响对直接使用灌溉回流水量的用户也是不利的。

埃布罗河流域灌溉水的盐碱度通常较低，所以，灌溉现代化所造成的对蒸发浓缩过程的影响也较低。这有利于优化农场的灌溉效率，因为对土壤盐碱化进行适当控制不需要大量的渗滤水量。

风化是大量固体物质被加入到一定水量中的过程，从地面灌溉转变为加压灌溉减少了风化过程，因为较小下渗量降低了土壤中矿物质的溶解程度，并有利于矿物质的析出，这取决于渗滤水量。另外，与老的地面灌溉系统相比，利用加压灌溉系统进行灌溉施肥可改善施肥工序，并减少肥料剂量，因此减少了输入的影响。与地面灌溉区相比，加压灌区的返回水量较少，并且含盐量和含氮量都较低，含盐量取决于土壤的盐度和下伏地层的盐度，高效喷灌区的含氮量比低效地面灌区要低得多。

农作物的密集种植可能会增加一个灌区内农用化学物质的总量，尤其是施加的化肥总量，因而增加了不利影响。因此，如果施肥管理不适当，排水中输出的肥料会增加。埃布罗河流域喷灌区的最新经验表明，一般不会出现这种情况。其他的农用化学物质可能会发生这种情况，尽管按欧盟的规定正在逐步禁止使用最危险的、缓慢降解的除草剂和杀虫剂。

在埃布罗河流域，与其他的干旱和半干旱内陆灌区一样，风化过程比蒸发浓缩过程更重要，因为土壤和亚土壤中含有大量的矿物质。随着灌溉回流量的减少，现代化灌溉过程的含盐量便会减少，接收水体的水质(即溶解的固体物质的浓度)也会得到改善。

当然，灌溉回流的水量和污染物含量的变化也会增加河流污染物的浓度，因此，实施灌溉现代化以后，灌溉回流直接使用户的可获得水量会减少，包括水质和水量两个方面，如果这些用户唯一水源是这些回流水，那么则应从其他水源得到补偿。

7 政策意涵

研究结果表明，西班牙政府制定的灌溉现代化策略将会有效促进农业部门的经济、社会和环境发展。随着灌溉基础设施的加强，竞争力也将提高。农民工作强度会随之降低，并且这些工作对农村年轻人将具有吸引力，这都将促进农村地区社会经济的发展，有利于区域人口稳定。灌区污染物输出的减少将会明显改善水质，有助于达到“欧盟水框架指令”所设定的环境目标。

然而，灌溉现代化并不能达到流域范围的节水目标，就埃布罗河流域而言，大多数灌溉回流水可以被重新利用，农作物产出的增加导致蒸发量的加大，也导致水消耗的加大，这可能会导致缺水地区水资源竞争的加剧。所以，灌溉现代化不会防止和解决水争端的问题。

灌溉现代化代表从保护性农业向竞争性农业转变过程中的一个进步。因为世界人口不断增加，对粮食的需求量也在增加，开放的市场包括加强资源使用的管理。如果水源和土地等资源是有限的，那么水源和土地的产出率就必须增加。要达到高的产出率必须要有技术，还要有知识和技能。因此，除了灌溉结构的现代化外，水资源管理也应该现代化。

现代化水资源管理需要解决3级责任:农民、灌区和河流管理者。随着灌溉现代化，农民将会装备上新的灌溉系统以及能应用先进灌溉工序的电子控制装置。农民必需学会管理这些系统，以便能从水、肥料和其他投入中获得最大的效益。在农作物价格飞涨、能源价格上涨和水资源短缺的背景下，这一任务会日趋复杂。

这种复杂性导致农民要求灌溉管理区提供更多的服务。灌溉管理区将会优化他们新的加压输水网络的能力，以提供增加产值的服务支持农民达到他们的目标，因此，在这些网络中正在安装集中远程控制和监测系统作为现代化过程的一部分。灌区专业人员必须采用模拟模型和基准设定技术，以使这些新的复杂结构发挥出最佳效能。

河流流域管理部门应该为合理用水得到最大的社会、经济回报提供适当的条件，以使全部水体具有良好环境状态和防止社会冲突。需要建立水量核算概念，尤其是受水短缺影响的流域或者子流域。需要不断努力收集用水数据(识别用水的目的地)，以便在常规基础上建立精确的水量平衡。

水管理现代化可能需要修改相关的法律框架，因为这些法律的核心是很多年前在不同的社会、经济背景下建立的，那时缺水主要是由于缺少水资源开发利用的技术和资金。在目前水法下，水权是以取水为基础的，用水和耗水之间没有明显的区别，因而采用效率概念来估计灌溉用水需求量。在缺水地区，计算取水量而不是耗水量可能会导致误解，削弱决策过程和要求的透明度(一体化水管理中的关键要素)。

另外，从水质观点来看，策略和立法需要加以修改或者扩充，以考虑来自灌溉农业的水污染问题。目前，“欧盟水框架指令”设置污染物含量限制，以达到水体的“良好环境状态”，然而，没有确定输出到每个水体的最大日污染量。这种途径将会促进水、肥料和农用化学物质管理的改善。

水管理的现代化将会比基础设施的现代化廉价得多，然而，需要加大包括农民、灌区和河流管理局在内的各级培训和研究方面的力度。政府应该促进这一过程，因为这对从灌溉现代化的公共和私人投资中获得最大社会、经济和环境回报很重要。

8 结语

灌溉现代化与土地生产率的增加相关连，暗示着有益蒸发量的增加。如果灌区的位置和灌溉回流水质允许再次使用回流水，像埃布罗河流域那样，这种有益蒸发增加的结果就是耗水量的净增加。这种情况下，无益蒸发和不可重复使用径流/下渗就相对较少。当灌溉现代化规定从地面灌溉转变为喷灌而使耗水量增加，只有喷灌区才出现由于随风飘散和蒸发引起的相当大的无益蒸发，因此，由于灌溉现代化，水资源的获得量会减少，尽管增加了农场的灌溉效益。

有益蒸发增加的程度取决于以前的传统地面灌溉系统的情况，另外，农作物价格、能源价格和水源可获得量，以及农场的竞争力将会影响耗水量的未来趋势。

灌溉现代化将会改进半干旱灌区水体的水质。因为水的下渗量减少，增加用水量的消耗部分将会减少来自灌区的灌溉回流和污染物。然而，随着灌溉现代化，灌溉回流直接使用户获得的水量减少，但污染物的浓度将会更高。

对水质的这些影响的重要性依赖于水和化肥的适当管理，以及土壤、下伏土层和灌溉水的盐度。新的高科技灌溉结构将会有利于这方面的管理。

为了清楚理解灌溉对流域水文的影响，应该采用水量核算法代替灌溉效率法，这就要求加强用水、水和土壤质量的监测。为了达到这一目标，需要制定水管理现代化计划和对目前水立法某些方面进行改进。在埃布罗河流域水量核算的概念性应用表明，如果试图节水，重点工作要放在蒸发管理方面，而不是仅仅只考虑农场的灌溉效率。