1、从全国对水资源量总的需求来看，在出现中等干旱的情况下，全国总需水量为5500亿m3左右，缺水量为250亿m3左右。若考虑供水中的地下水超采和超标准污水直灌等不合理供水因素，则全国实际缺水量在300400亿m3之间。农业是我国的用水大户，约占全国总用水量的73%，但有效性很差，水资源浪费十分严重，渠灌区水的有效利用率只有40%左右，井灌区也只有60%左右，每m3水生产粮食不足1kg。而一些发达国家水的有效利用率可达80%以上，每m3水生产粮食大体都在2kg以上，其中以色列已达2.32由此说明，我国各种节水农业技术的综合应用程度还十分低下，与发达国家相比还存在着很大的差距。同时，这也使我们看到了在
2、中国发展节水农业的巨大潜力和广阔前景。2农田灌溉节水途径农田供水从水源到形成作物产量要经过4个环节。首先是从水源取水，通过输水、配水等一系列工程设施把水送到所需灌溉的作物地块；其次是通过田间灌水技术将水源来水转化为土壤水；第三是通过作物根系吸水，由土壤水转化为生物水；最后是通过作物的一系列生理过程在作物水分的参与下形成作物产量。每一环节都会有水的损失，提高水的利用率和利用效率的关键在于探讨各个环节的节水途径、技术措施及其潜力，尽可能地减少每一环节中的水的无效损耗。前两个环节涉及如何将作物所需水量从水源送到田间并转化为土壤水，与作物的生理过程不直接相关，靠减少输水损失、提高灌水均匀度和减少田间深
3、层渗漏等工程技术措施以及合理用水的节水灌溉制度措施，设法提高土壤储水量与水源取水量的比率和作物耗水量与土壤储水量的比例来提高水的利用率和利用效率，这两个环节存在着很大的节水潜力，是当前节水灌溉发展的主要方面。后两个环节关心的是如何高效利用土壤储水的问题，属基础节水范畴，靠减少棵间土壤蒸发无效损耗和作物奢侈蒸腾的各种农业技术措施，设法提高蒸腾量与耗水量、生物量与蒸腾量和经济产量与生物量的比例来提高水的利用效率。3灌溉节水措施与发展对策3.1输配水系统节水措施由于经济条件的限制，目前我国农田灌溉仍以传统的地面灌溉为主，其中明渠输水的灌溉面积占总灌溉面积的75%以上，约300多万km的输水渠道中只有
4、1/5左右进行了防渗，渠系水的利用系数很低。据统计，我国灌溉水损失总量中3/4发生在从水源到田间的输水过程，包括蒸发、渗漏和废泄3部分，其中大部分消耗于渠系渗漏。输配水系统节水，就是采取一定的渠道工程措施包括渠系配套、渠道防渗技术、改土渠为低压管道输水等，减少输水损失量，提高灌水效率和供水质量，扩大灌溉面积，减少提水灌区（井灌或地面扬水灌溉）的燃料、电能消耗等。3.1.1渠系配套从60年代就强调渠系配套，但至今依然是薄弱环节。长期以来，我国灌区干支两级渠道基本上由国家投资，斗及斗以下渠道建筑多以群众自筹为主，斗以下工程配套差，质量也难以保证，且普遍存在着重建轻管现象，渠系工程老化失修，这是造成
5、渠系水利用率较低的主要原因之一。根据许多灌区灌溉系统的现状，如果对渠系进行改造和配套，把现有的渠系水利用系数平均提高0.1，全国每年可增加近400亿m3的供水。因此，必须将渠系配套技术作为节水灌溉的一项重要任务，使现有工程的效益得到充分发挥，常抓不懈。3.1.2渠道防渗技术渠道防渗，是减少输水损失、控制地下水位，提高渠道水利用系数的工程措施，在节水灌溉中占有十分重要的地位。目前防渗衬砌的材料主要有灰土、砌石、水泥土、沥青混凝土、混凝土、复合土工膜料等，其中混凝土材料占有很大的比重。与防渗材料的研究相配合，一些新型衬砌形式和相应的施工工艺如现浇混凝土U型防渗渠和机械化施工技术等得到了推广应用，并
6、在季节性冻土区抗冻胀方面的研究和推广应用取得了显著效果。根据国内外的实测结果，一般渠灌区的干、支、斗、农渠采用粘土夯实能减少渗漏损失量45%左右，采用混凝土衬砌能减少渗漏损失量70%75%，采用塑料薄膜衬砌能减少渗漏损失量80%左右；对大型灌区渠道防渗可使渠系水利用系数提高0.20.4，减少渠道渗漏损失50%90%。因此，积极推进渠系防渗，是减少输水损失的主要技术措施，仍为今后节水灌溉发展的主攻方向。3.1.3低压管道输水技术灌溉输水管道化是减少输水损失的另一途径，是国际上农田灌溉输水方式的发展趋势。采用低压管道输水，以管代渠，可以大大减少输水过程中的渗漏和蒸发损失，使输水效率达95%以上，比
7、土渠、砌石渠道、混凝土板衬砌渠道分别多节水约30%、15%和7%。对于井灌区，由于减少了水的输送损失，使从井中抽取的水量大大减少，因而可减少能耗25%以上。另外，以管代渠，可以减少输水渠道占地，使土地利用率提高2%3%，且具有管理方便、输水速度快、省工省时、便于机耕和养护等许多优点。因此，对于地下水资源严重超采的北方地区，井灌区应大力推行低压管道输水技术，特别是新建井灌区，要力争实现输水管道化；渠灌区在有条件处亦应逐步试行。3.2田间施（灌）水节水措施田间施（灌）水节水措施包括灌水技术措施和节水灌溉制度措施两大部分，前者包括节水地面灌溉技术（畦灌、沟灌、间歇灌、膜上灌、坐水种）、喷灌技术、微灌
8、技术（滴灌、微喷灌、地下渗灌）等；后者包括合理确定作物灌溉定额、有限水在作物生育期内进行最优分配和实施调亏灌溉等。田间施水节水就是要因地制宜地选择上述灌水技术措施和节水灌溉制度措施，增加土壤储水量与水源取水量的比例和作物耗水量与土壤储水量的比例，减少田间灌水的损失量（包括深层渗漏、地表流失），提高灌水均匀度，合理利用水资源。3.2.1节水地面灌溉技术地面灌溉，虽然是一种最古老的田间施水技术，但它目前仍是世界上，特别是发展中国家最广泛采用的一种灌水方法。我国有98%以上的灌溉面积采用传统的地面灌水技术。考虑到我国水资源与能源短缺，经济实力不足，技术管理水平较低的现实，估计在今后相当长的一段时期内
9、，我国还不能大面积推广喷、微灌等先进灌水技术，因此节水灌水技术的主攻方向仍须以大力研究和推广节水型地面灌水技术为主。平整土地是提高地面灌水技术和灌水质量，缩短灌水时间，提高灌水劳动效率和节水增产的一项重要措施。结合土地平整，进行田间工程改造，划长畦（沟）为短畦（沟），改宽畦为窄畦，设计合理的畦沟尺寸和入畦（沟）流量，可大大提高灌水均匀度和灌水效率。陕西洛惠区的研究表明，在入畦单宽流量为35L/s时，灌水定额随畦长而变，当畦长由100m改为30m时，灌水定额减少150204m3/hm2；当畦长为30100m时，畦单宽流量从2L/s增加到5L/s，灌水定额降低150225m3/hm2。灌水定额降低
10、的结果，除减少了灌水的深层渗漏损失外，同时也意味着增加了作物对天然降水的利用量，避免了因灌水量多而导致降雨有效性降低的现象发生。因此，此项技术虽然简单，但仍要予以足够重视。改进传统的地面灌溉全部湿润方式，进行隔沟（畦）交替灌溉或局部湿润灌溉，不仅减少了棵间土壤蒸发占农田总蒸散量的比例，使田间土壤水的利用效率得以显著提高，而且可以较好地改善作物根区土壤的通透性，促进根系深扎，有利于根系利用深层土壤储水，兼具节水和增产双重优点，值得大力推广。实践证明，春小麦与春玉米套种隔畦灌，棉花、玉米等宽行作物隔沟灌或隔沟交替灌，湿润面积可减少50%，节水高达30%以上，增产幅度5%10%。玉米坐水种，每hm2
11、可节水900m3，节电90105kW*h，增产幅度约16%，增收幅度约28%。改进放水方式，把传统的沟、畦一次放水改为间歇放水，进行间歇灌（又称波涌灌），被称为是80年代地面灌水技术的一大突破。间歇放水，使水流呈波涌状推进，由于土壤孔隙会自行封闭，在土壤表层形成一薄封闭层，水流推进速度快。在用相同水量灌水时，间歇灌水流前进距离为连续灌的13倍，从而大大减少了深层渗漏，提高了灌水均匀度，田间水利用系数可达0.80.9。一些试验结果表明，间歇灌比连续沟灌节水38%，省时一半左右；比连续畦灌节水26%，省水1/3左右。推广这项技术的关键是在一定土壤及地面条件下，要有合理的停、放水时间的灌溉制度，及配
12、套的、工作可靠和价格适宜的间歇开关控制阀门，并实现自动控制。然而，我国目前尚无实施间歇灌所需设备的定型产品，因此推广难度较大，今后几年的重点还应是以研究和攻关为主。膜上灌，是我国在地膜覆盖栽培技术的基础上发展起来的一种新的地面灌溉方法。它是将地膜平铺于畦中或沟中，畦、沟全部被地膜所覆盖，从而实现利用地膜输水，并通过作物的放苗孔和专业灌水孔入渗给作物供水的灌溉方法。由于放苗孔和专业灌水孔只占田间灌溉面积的1%5%，其他面积主要依靠旁侧渗水湿润，因而膜上灌实际上也是一种局部灌溉。地膜栽培和膜上灌结合后具有节水、保肥、提高地温、抑制杂草生长和促进作物高产、优质、早熟及灌水质量高等特点。生产试验表明：
13、膜上灌与常规沟灌相比，棉花节水40.8%，增产皮棉5.12%，霜前花增加15%；玉米节水58%，增产51.8%；瓜菜节水25%以上。目前，新疆采用膜上灌的农田已达23.33hm2，甘肃、河南等省也已开始推广。膜上灌作为一种新的具有中国特色的灌水技术，为了使其更加趋于成熟和完善，从而在北方缺水地区能得以大面积推广，有关研究部门尚需对其节水机制、技术要素、配套措施及其设计方法等做好进一步研究工作。3.2.2喷灌技术喷灌有显著的省水、省工、少占耕地、不受地形限制、灌水均匀和增产等效果，属先进的田间灌水技术。与明渠输水的地面灌溉相比，喷灌节水30%50%，粮食作物增产10%20%，经济作物增产20%3
14、0%，蔬菜增产12倍。但喷灌也有一定的局限性，如作业受风影响，高温、大风天气不易喷洒均匀，喷灌过程中的蒸发损失较大等，而且喷灌的投资比一般地面灌水方法投资要高。部分发达国家的农民大量使用喷灌，主要是把它作为农业机械化成套技术的组成部分机械化灌水技术，而不仅仅是为了节水的目的。我国幅员辽阔，各地经济发展很不平衡，在推广喷灌技术时，应因地制宜，既求稳步发展，做到建好一片，管好一片，用好一片，同时也要避免长官意志的盲目性。3.2.3微灌技术微灌是一种新型的高效用水灌溉技术，包括滴灌、微喷灌、涌泉灌和地下渗灌。它是根据植物的需水要求，通过管道系统与安装在末级管道上的灌水器，将植物生长中所需的水分和养分
15、以较小的流量均匀、准确地直接送到植物根部附近的土壤表面或土层中，相对于地面灌和喷灌而言，微灌属局部灌溉、精细灌溉，水的有效利用程度最高，约比地面灌节水50%60%，增产20%30%，比喷灌省水15%20%。但微灌的工程投资也高，在国外被称之为昂贵的灌水技术。为了支撑高投入，微灌一般只用于水果、蔬菜、花卉等产值高、收益高的经济作物。目前全世界微灌面积约20万hm2，只占全世界总灌溉面积的1%左右，其中我国约6.7万hm2。严格地说，微灌不太适合大田粮食作物。因此，虽然微灌最省水，经济效益很高，但节水量与灌溉用水总量相比很少，它属于与设施农业、现代化农业相配套的精细灌溉、自动化灌溉技术。3.2.4
16、节水灌溉制度节水型灌溉制度是以产量、水分利用效率和经济效益三者高水平的有效统一为目标。长期以来，一直认为作物在任何生育时期的水分亏缺都会造成减产，为了获得高产，整个生长期都必须充分供水，追求土地最高生产力水平。然而，近年来随着全球淡水资源变得日趋紧缺，人们在评价一个国家的农业生产力水平时，除了产量因素外，更看重的往往是这个国家对灌溉水的有效利用程度，即如何做到节约用水的同时实现高产。根据理论研究与生产实践的结果表明，作物产量与灌水量呈抛物线关系，灌水量较少、水分不足时，产量与灌水量或耗水量之间呈显著的线性关系；当灌水量达到一定程度后，随着灌水量的增加，产量增加的幅度开始变小；当产量达到极大值时
17、，灌水量再增加，产量不但不增加反而有所减少，呈现出“报酬递减”规律。因此，如何利用边际分析原理，确定合理的最佳灌溉定额与产量的关系，是指导节水灌溉，提高水分利用效率和经济效益的理论依据之一。作物产量不但取决于灌水量，更与之分配有关。在水量有限、供水不足的情况下，作物全生长期的总需水量及各生育阶段的需水量不可能得到全部满足，这将不可避免地引起作物不同程度的减产。但减产程度因作物种类、品种及在作物生育期中缺水产生的时段和缺水的程度而异。研究表明：等量缺水，不同作物的减产程度不同；等量缺水发生在作物的不同生育时段，引起的减产程度也不一样。因此，合理的灌溉，应是在弄清各种作物不同生育时期缺水减产情况的
18、基础上，实行省水灌溉或最优化灌溉，把有限的水量在作物间及作物生育期内进行最优分配，确保各种作物水分敏感期的用水，减少对水分非敏感期的供水，从而设法提高灌溉水的有效性，以获得较高的产值和水分利用效率。近年来，随着非充分灌溉理论研究的不断深入，人们对有限水分亏缺的效应产生了新的认识。一些研究资料显示，水分亏缺并不总是降低产量，早期适度的水分亏缺在某些作物上反而有利于增产；一些作物在灌浆期的适度干旱则会促进灌浆过程，提高作物的经济系数。如商丘试验区进行的玉米调亏灌溉试验结果表明：玉米拔节前中度亏水和拔节抽雄阶段的轻度亏水，光合作用降低不明显，而蒸腾作用降低显著，且复水后，光合作用有超补偿效应，即抽雄
19、前的水分调亏，具有节水、增产、提高水分利用效率的生理基础。甘肃武威对春小麦调亏灌溉的研究结果表明，在春小麦分蘖、拔节、乳熟前受旱35d，可增产2%20%，耗水量减少7501050m3/hm2，适度亏缺灌溉能够促进根系发育，提高抗旱能力和抗倒伏能力，对生殖生长有促进作用，使单位面积有效穗数和穗粒数增加，具有明显的节水增产效应。这些新的认识与理论研究成果为实现有限水在作物生育期内进行合理分配使用进一步提供了新的依据。根据作物需水过程确定节水灌溉制度是高效用水灌溉的一项重要的非工程技术措施，投资少、见效快、适应面广，因此目前仍应加大力度进一步进行深入研究，并做好成果的普及推广工作。4结语节水农业是农
20、业合理用水的高度概括，是一项农业、水利技术紧密结合，水、土、作物资源综合开发的宏大的系统工程。灌溉节水仅仅是节水农业的一部分，除此之外它还包括农艺节水措施（抗旱高产品种选育、作物合理布局、适水种植、覆盖保墒、中耕除草、合理施肥、化学调控等）和农业管理节水（政策、法规与体制）。节水农业要发展，技术是依托，管理是关键。因此，只有加强农业用水的政策、法规的制定和管理，因地制宜地发展各项节水技术的综合集成，最大限度地减少农田灌溉各个环节水的损失，提高水资源的总体利用效率，才能实现真正意义上的全方位节水。而这也正是解决我国水问题的根本途径所在。加入WTO后我国节水产业发展趋势前瞻 一、加入WTO后我国的
21、节水市场 1节水产业的发展形势我国节水工作的重点在农业节水。我国是农业大国，农业用水量占传统淡水资源总用水量的70，但不论灌溉水的有效利用率还是单方水的粮食生产能力，均与发达国家有较大的差距，因此节水潜力巨大，产业发展前景广阔。据预测，如果要满足2010年农业经济发展的要求，必须要节约650亿m3水，需要2200亿元的资金投入。全国节水灌溉“十五”及2010年发展规划明确提出：2001-2010年，我国需新增节水灌溉工程面积约1333万公顷，其中渠道防渗面积720万公顷，管道输水灌溉面积307万公顷，喷灌面积220万公顷，微灌面积866万公顷。随着我国全民节水意识的不断提高和水权与水市场理论的
22、深入实践，节水市场，将需求大量的节水灌溉设备，这对扩大内需、开拓国内市场、吸纳农村劳动力和带动节水灌溉设备扩大产业化规模，以及推动建设优质、高产、稳产、节水、高效农田和现代农业都具有显著作用。 2节水市场逐渐孕育多元空间我国在过去开展节水工作中，几乎全部精力都集中在传统淡水资源的节约利用上。但是，随着传统淡水资源日趋紧张和节水科技不断进步，国内外纷纷把节水目光投向发展潜力较大的非传统水源的开发利用上，使节水市场逐渐形成多元空间。对于非传统水源的开发利用，与解决我国新世纪面临的三大水问题洪涝灾害、干旱缺水、水环境恶化工作实际相结合，在节水市场上逐渐形成了多元化的经营空间。除了以开发利用传统的淡水
23、资源为主外，从丰富节水产业内容、开发利用非传统水源的角度入手，逐渐成长出两个新的宏观上的经营空间：一是水处理利用的经营空间，具体包括污废水处理回用和海水淡化处理利用两个发展方向。随着全社会对水资源的承载能力和水权与水市场理论的认识逐渐加强，我国在污废水处理回用上，加大了管理力度和投资力度，也为节水产业开拓了新的经营空间。全国城市污废水量在600亿m3以上，各城市陆续开始对居民生活用水征收污水处理费，建设排水渠道的清污分流设施和污水处理厂，城市污水再生处理技术也将会获得空前的发展。而海水的处理利用也将逐步成为沿海地区节水的重要措施。我国经济发达的省市多集中于东南沿海地区，用水需求量大，而我国拥有
24、优越的海水利用条件，随着经济社会的发展和淡水资源供应紧张，海水淡化、利用海水替代部分生活生产用水将得到一定程度的发展。二是雨洪利用的经营空间。我国西北和华北部分地方，群众大搞水窖等雨水集蓄工程，西南和中南等地方大搞水池、水柜、水塘等小微型蓄水工程，这些工程不仅需要合理的规划和设计，还需要与之配套的设施及设备等。中西部10多个省（自治区、直辖市）目前共建成集雨水窖、水池、水柜、水塘等小微型蓄水工程460多万个，不仅解决了2300多万人的饮水困难，而且还为147多万公顷农田抗旱提供了水源。面对缺水的严峻形势和各级政府对雨洪利用工程的重视，雨洪利用的开发力度必将会在西部、北部地区进一步加大。未来的1
25、0年，随着节水灌溉及节水措施在全国范围内的普及和推广，势必会推动我国的节水产业获得空前发展，同时也会带动相关产业的发展，从而成为一个新的经济增长点。二、加入WTO后我国节水企业的发展趋势1节水企业的专业化发展趋势首先，从企业的发展规律和我国节水企业的现状分析来看，需要走专业化的道路。据粗略统计，目前我国从事节水设备和器材生产的企业约有500多家，加上技术咨询、贸易、服务等类型的企业，要超过1300家。这些企业，无论是官办还是私营，也无论是大企业还是小公司，在整体上主要呈现以下四个基本特点：一是企业数量发展迅猛，空前膨胀；二是多数企业规模小，以县、乡办企业居多；三是普遍技术含量不高，产品的技术、
26、工艺及服务水平差异大；四是整体成长水平不高。经营规模超过5000万元的企业不足15家，年产值过亿的企业不到10家，与实力较强的跨国公司相比，无论是在资金上还是在技术上，都还有很大的差距。而要适应节水市场的快速发展，就必须通过市场不断孕育出更多的属于自己的节水品牌，以优异的技术品质和服务品质扛起民族节水产业的大旗，推进我国节水事业的发展。第二，加入WTO后给我国企业带来的主要影响，表现在三个方面，一是关税的降低，二是外资的准入，三是因国际、国内经济运行机制接轨而引起的观念转变。这些改变，对我国节水产业的市场需求影响应该是正面的，也更有利于我国节水企业引进资金、技术和管理，为企业向专业化方向迈进提
27、供了有利条件。具体结合到节水企业的发展上来，一方面国外技术的引进成本会有较大幅度的降低，另一方面会促进国内整体节水意识的加强，也可为我国的节水企业向国际市场融资、溶入国际市场参与竞争提供了空间。我国实力较强的节水企业，或是正在向企业化方向转型的科研院所，同样会有机会与国际上优势资源结合，在国内节水市场上形成稀缺资源，逐步成长起来。随着高起点企业的增多，以及这些企业的规模与实力的壮大，将会大大提高整个节水行业的技术水平和管理水平，尤其是技术水平将会获得空前的发展，而技术管理水平较低的作坊企业将逐渐在市场竞争中被淘汰出局，从而推动节水产业进入专业化的发展。2.节水行业协会化的发展趋势加入WTO之后
28、，一方面会给我国的节水企业带来了机遇，另一方面也会带来挑战。这种挑战绝不仅仅表现为企业自身所面临的激烈竞争，而且还表现为国家对企业的治理机制所面临的挑战。入世要求国家逐步转变政府职能及建立起对企业的治理模式，以增进本国企业的竞争能力。无论从遵守WTO规则的角度看，还是从增进本国企业的竞争能力的角度看，一个关键的环节就是如何使传统的部门管理模式转变为行业管理模式。更进一步说，就是需要通过中介性的行业协会促进本国企业和行业的整体发展。从我国行业协会整体的发展现状来看，当前的行业协会还存在着许多问题。包括过分依赖业务主管部门、角色不清、独立性不强；资金短缺、来源过于单一；无法吸引人才，也留不住人才；
29、协会的服务功能有限、缺乏公信度和权威等等。总的来看，我国的行业协会能力还不足，还难以促进行业的自律、保护本国企业的整体利益和引领本国企业参与激烈的国际竞争。对于我国节水方面的行业协会，相对加入WTO后与国际全面接轨的要求，仍然存在很多的问题，但行业及市场的整体发展要求和政府职能的转变，以及企业自身在社会中寻求行业宿主的愿望，客观上也要求节水产业走行业协会化的发展之路。加入WTO后，在我国与世界经济接轨的过程中，行业协会将逐渐发展成为节水企业的社会组织依托，也将会逐渐成熟并发挥它在市场中无可替代的作用。三、农业生产结构调整对节水产业的影响在农业生产结构调整和提升的过程中，带给我国农业的将是史无前
30、例的新变革，这也将会给节水灌溉带来新的发展契机。有关数据表明，入世后我国农产品的平均关税水平将从目前的21降至2004年的17。而对于来自美国的主要农产品而言，关税水平将在2004年1月前由31降低到14，牛肉、家禽、猪肉、奶酪、柑橘、水果、蔬菜、坚果、林产品和水产品以及其他商品的关税削减幅度则更大。另外，WTO成员国地位还要求我国实行关税税率的配额制度（TRQ），如棉花、糖和油料等经济作物的配额数量将超过国内生产量的20，并对一些特定的敏感类商品如小麦、谷物、棉花和豆油等还要实行限额贸易。在获得如此巨大的市场准入机会后，外国企业就会向我国销售数量众多的小麦、谷物、大米、棉花、大豆、乳产品以及其他产品。例如，我国现在每年要进口近200万t小麦，且中美协议将很快允许进口700万t小麦，且没有关税。而目前我国主要农产品（小麦、谷物、水稻和棉花等）的价格已经超过国际市场上的农产品价格，且存在质量不高的问题，相对缺少竞争优势。作为主要为农业服务的节水产业，其发展的重心就是使农作物和经
