本溪市农业灌溉用水计量存在问题及对策研究

杨洪宁

（辽宁省河库管理服务中心（辽宁省水文局），辽宁 沈阳 110003）

自2017年起，本溪市根据水利部及辽宁省水利厅要求，出台了一系列农业水价综合改革措施，其中对农业灌溉用水的计量作为一项重要组成部分被提出。实地设备计量法、以电折水计量法、流速仪计量法、IC卡计量法及全自动计量法均不同程度地在本溪市内不同地域进行了应用，但未深入研究各计量方式的成效。随着改革工作的实施，各计量方式在实际应用中陆续暴露出一些问题，严重影响灌溉水利用效率的提升。

1 计量方式比较

目前国内外专家学者已对农业灌溉用水计量方式进行了诸多研究。巴歇尔首次提出利用超声波进行测量；海格首次提出了量水槽法；萨玛尼在海格研究的基础上进行了改进，提出了半圆柱型量水槽测量方法；张骏涛针对天津市地表水的计量现状进行了分析；杨志锋、王学峰等分别对IC技术在用水计量中的应用进行了研究；李雪青将传统计量技术与信息技术计量的耗时及准确性进行了研究；王晓杰提出将量水方法按照基本要素分为水位法、体积法和流速法，并提出一种覆盖全过程的全自动计量方法[1]。目前，本溪市已采用的计量方法优劣分析如下。

1）实地设备计量

当计量对象中未设置田间构筑物时常采用此种方式，且在渠系末端、经济欠发达地区较为常用。计量时将量水堰或量水槽等计量设施设置在最近的上级构筑物中进行量测。此计量方式的优点是不受构筑物设置水平限制，应用范围广。缺点是受人为因素影响较大，客观上不同观测人员读数会存在差异，且有时观测人员会因为主观原因使得上报数据与事实不符，而此现象又缺乏监督[2]。

2）以电折水计量

以电折水计量方式是辽宁省结合实际情况在全省重点推广的一种计量方式，在计量时不直接对用水情况进行测量，而是通过对水泵等提水机具所使用的电量对用水情况进行折算，即计量完毕后乘以电水转换系数K，最终得出用水量。这种计量方法优点是方便简捷，但精确程度不是很高。目前潜水泵常使用此种计量方式，经本溪地区实测，转换时一般取值如下：

式中：H为水泵扬程，m。

3）流速仪计量

流速仪单次计量的精度高，但消耗的人力和占用的时间较多，对工作人员的测量操作和计算分析水平要求较高。流速仪计量需要在每次灌溉时由测量人员到现场进行量测，且常需要在测流桥辅助配合，测量完毕后根据结果绘制流量断面图。此种计量方式常用于灌区面积较大且灌区管理单位人员配置完善的情况，多见于科学试验站，在实际应用中使用较少。

4）IC卡计量

IC卡计量在本质上是一种先付费后使用的方式，通常先设置灌溉用水量，分一次性扣费后使用、实时扣费等方式。目前，国内应用较广的是河北省，已在2.43万hm2耕地内进行了推广。本溪市在个别设施较完备的灌区内采用了此种计量方式。此种计量的优点是与用户之间的交互性好，用户对使用情况有较为直观的认识。缺点是对所计量区域内的水资源管理水平要求较高，同时对用水户的素质也有一定要求，在管理相对薄弱的山区较难实施[3]。

5）全自动计量

全自动计量是用水计量必然的发展方向，是农业用水未来的发展趋势。通过向计算机信息处理平台录入灌溉区域的土壤墒情、气象、用水需求、供水能力等参数，进行科学计算后由控制器控制灌溉区域自动灌溉[4]。此种计量方式大大节省了人力和物力，提高了灌溉效率，但成本较高，该计算方法目前大多在科学研发中使用，在实际中少量应用于附加值较高的经济作物，暂时无法在本溪市大范围推广。

2 农业灌溉用水计量数据获取

本文灌溉用水计量数据的获取主要采用了实地调研和问卷调查方式，选取了本溪市桓仁县沙尖子镇335户居民作为调查对象进行研究，问卷形式见表1。

表1 灌溉用水计量调查表（样表）

3 农业灌溉用水存在的问题及对策

3.1 问题

1）用水计量管理粗放、科技支撑不足

受制于目前生产力发展水平、用户及工作人员的文化程度，本溪市应用较多的计量方式为实地设备计量和以电折水计量，计量及结果的分析采用手工作业和人力分析，少量应用可用Excel等简易计算方式。结果统计汇总后逐级上报，最终结果的准确程度和时效性受主观因素的影响较大。

2）用户对新观念接受程度低，执法力量相对薄弱

为调查群众对农业水价综合改革的接受程度，随机选取本溪市桓仁县沙尖子镇共335户用水户进行了现场问询和问卷调查，反馈结果：对用水收费赞成度为35%，对用水计量合理性赞成度为40%，对灌溉节水重要性了解占比为12%。

通过调查得知，目前农村用水群体中大多存在着水是上天赐予的、用水天经地义、不应该缴费的固有观念，对用水计费抵触较大，且用户大多文化水平不高，常采用简单粗暴的方式使用水资源。虽然各级水行政主管部门对各处水资源进行了保护，但由于本溪市水源地较多，管理不到位，除饮用水源地外，用作灌溉的水库、水井、田间渠道闸门等被用水户擅自打开取水的情况时有发生。虽然上述水源地大多已安装了用水计量设施，部分地区加装了视频监控设施，但设施被损坏甚至丢失的情况时有发生。据不完全统计，全市每年有20%以上计量设施遭到不同程度损坏，其中，田间管渠内的计量设施丢失严重，大中型灌区、水库内的设施保存较好。由于目前尚无专业执法队伍，地方执法人员不足且取证、追查困难，农业灌溉用水设施损毁后，最后往往不了了之，造成了设施设备的极大损失。

3）作物种植结构混乱，灌溉定额难以统一

受传统观念影响，用水户灌溉用水无序，很多地区水田、旱田、经济作物混种，且同一种作物间品种也不统一[5]。以桓仁县沙尖子镇为例，该镇辖区内灌区作物共有4种灌溉制度，其中旱田全年灌溉次数为2～4次，水田为4～6次，经济作物为少量多次。春夏为灌溉高峰期，往往出现多户集中用水，水资源分配不足的情况，夏季后用水量呈现断崖式下降。灌溉用水量的差异大大降低了灌溉水的利用效率，造成了大量水资源的浪费。

3.2 对策与建议

1）加强末端工程配套及计量设施建设

目前，辽宁省大中型灌区的工程设施和计量设备已逐步完善，但各小型灌区还相对落后，建议各上级部门加大对小型灌区用水工程设施和计量设备的扶持力度，进一步完善灌区用水管理体系，在政策和资金上予以适当倾斜，尤其是对小型灌区中用水量较大的灌区、产值较高的区域、水资源严重不足的地区，可以结合实际情况配备精度和自动化程度较高的设备，或在原有的田间构筑物上进行改造，提高用水计量的精度和水平[6]。对于准备实施灌区改造的区域，可以在设计时将计量设备纳入工程中，与主体工程“三同时”，并按照干支斗农毛各级渠系的不同特点采取适宜计量措施。

2）进一步推广实行阶梯水价，加强宣传引导

农业水价综合改革目的之一是为了节约用水，阶梯水价是促进该目标完成的有效手段。前期需由科研单位根据当地作物种类、气象条件、土地情况等合理确定当地的灌溉制度，明确各农作物的灌溉用水定额，对超过定额的实行逐级加价的方式征收水费，有条件的地区可以对节约用水的用户进行奖励，同时在日常工作中加强对农业水价综合改革的宣传，增强用户的水资源意识[7]，进而提高用户节水的积极性。

3）完善土地流转，提高农田建设标准

国内的节水灌溉制度在科研层面已经取得了长足进度，但在实际应用时却常受到地块散落、地权纠纷等因素的掣肘，导致无法大规模推广应用。近年来，国家鉴于新疆建设兵团的成功经验，已开始在全国范围内推广土地集约化经营模式，尽可能实现局部区域内种植模式、灌溉制度、经营模式的统一，促进工程设施、计量设施、水情墒情监测设施的规模化建设和新技术的应用推广[8]，优化农业种植结构，提高农田建设标准。

4 结语

我国属于中度缺水国家，而农业是我国用水大户，农业水资源利用效率不高，粗放、浪费用水问题严重。农业水价综合改革是全国重点推行的一项重要工作，灌溉用水计量是农业水价综合改革的关键，对提高水资源利用效率，缓解我国用水紧张态势，保障国家水安全具有重要意义[9]。本文的研究还有诸多不足之处，调研区只选取了本溪市桓仁县沙尖子镇335户居民调研成果，对农业灌溉用水现状进行了分析，提出了一些初浅的建议和对策，在农业灌溉用水利用效率的理论运用和实验研究方面，还有待进一步探讨。