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我国人均水资源量只有2100m3,仅为世界人均水平的28%,全国年平均缺水量500多亿m3,水资源供需矛盾关系显著。同时,农业总用水量占我国总用水量的60%以上,其中,灌溉总用水量占农业总用水量的90%以上,而我国目前灌溉水有效利用系数仅为0.50,与世界先进水平0.7-0.8有较大差距。因此,节约用水、提高灌溉用水效率,在很大程度上影响着整个国民经济发展用水效率的提高程度,也是缓解我国水资源供需矛盾和可持续利用的关键措施之一。目前,国内外关于灌溉用水效率的表述和测度方法不一,对不同尺度用水效率的跟踪评价与管理还缺乏一套系统的程序与办法,给今后更好地落实最严格的水资源管理制度带来一定的不利影响。因此,系统开展不同尺度灌溉用水效率评价与管理研究具有十分重要的意义。基于以上情况,本文在对我国水资源和灌溉用水现状,以及国内外灌溉用水效率相关研究进展进行分析的基础上,提出了开展灌溉用水效率评价与管理的理论框架。在此框架下,研究提出了用“首尾测算分析法”测算分析表征灌溉用水效率的重要指标--灌溉水有效利用系数的理论方法,以及灌区、省级区域、全国等3个尺度的灌溉水有效利用系数评价理论方法。以江苏省以及其省内柴塘大型灌区为例,系统叙述了灌区尺度、省级区域尺度和全国尺度灌溉水有效利用系数测算过程和结果,并分别进行了评价。系统分析了灌溉水有效利用系数在时空上的变化规律。以石津大型灌区为典型灌区,利用分布式水循环模型,分析了石津灌区灌溉水有效利用系数阈值。最后,根据落实最严格水资源管理制度的总体要求,对“十二五”末全国灌溉水有效利用系数进行了预测,对“十二五”期间各省(区、市)灌溉水有效利用系数进行了分解,并提出了灌溉水有效利用系数监测、考核思路与方法。得到的主要成果如下:(1)系统总结了国内外灌溉用水效率相关研究进展针对目前国内外在灌溉用水效率研究与应用方面存在口径不统一、以点带面等诸多问题,从促进节约用水、提高灌溉用水效率,为政府制定节水灌溉发展策略以及宏观决策提供科学依据的角度,指出了合理界定现有灌溉用水效率评价指标,规范统一测算分析与评价的程序与标准,跟踪掌握不同尺度的灌溉用水效率现状,监测灌溉用水效率变化趋势,提出用水效率宏观管理和提高用水效率对策的重要性。(2)提出了我国不同尺度灌溉水有效利用系数评价理论方法以及影响因素阐明了灌溉用水效率的内涵,说明统一用灌溉水有效利用系数作为表征灌溉用水效率指标的出发点。提出了采用“首尾测算分析法”不同尺度灌溉水有效利用系数进行评价理论方法。提出了样点灌区选择的理论依据、选择原则和选择方法。构建了基于样点灌区的全国灌溉水有效利用系数测算分析网络体系。确定了从灌区、省级区域、全国等3个尺度对灌溉水有效利用系数进行评价的步骤和方法。经对影响灌区灌溉水有效利用系数的灌区自然条件、灌区类型和规模、灌溉工程状况、灌水技术、管理水平等5个方面进行分析表明,同一地区的降水与灌溉水有效利用系数一般成负相关关系,一般与灌区灌溉规模成反比;提水灌区灌溉水有效利用系数一般低于井灌区,自流灌区灌溉水有效利用系数一般低于井灌区和提水灌区低;灌区渠道防渗、管道输水等是提高渠系水利用系数的主要工程措施,喷灌技术、微灌技术、改进地面灌水技术以及非充分灌溉技术等,以及减小畦田规格等是提高田间水利用系数的主要技术措施。(3)系统评价了灌区、省级区域和全国等3个尺度灌溉水有效利用系数以江苏省及其柴塘大型灌区为例,系统叙述了灌区尺度、省级区域尺度和全国尺度灌溉水有效利用系数现状测算过程和结果,并分别进行了评价。分析结果表明,全国32个省级区域中,灌溉水有效利用系数均值超过0.55的省份有9个、占28%,0.45~0.55的有15个、占47%,0.35~0.45的有8个、占25%;在6个分区中,灌溉水有效利用系数由高到低排序依次是华北、东北、东南、西北、中部、西南。对灌i既水有效利用系数影响因素分析表明,灌区规模越大,灌溉水有效利用系数就越低,反之系数就越高;小型、纯井灌区在各省中所占比重与其灌溉水有效利用系数呈正相关关系;节水灌溉工程面积对灌溉水有效利用系数的提高起着重要作用;加强用水管理,可以明显提高灌溉水有效利用系数。对于纯井灌区,微灌、喷灌、管道输水地面灌、防渗渠道地面灌、土质渠道地面灌等5种灌溉类型灌溉面积占其灌溉面积比例,对纯井灌区灌溉水有效利用系数的影响程度依次减弱。(4)系统分析了灌溉水有效利用系数在时空上的变化规律系统分析了2006~2010年全国灌溉水有效利用系数在时空上的变化规律。分析结果表明,在时间变化方面,大多数省份的灌溉水有效利用系数总体上呈现缓慢增大趋势,同时随着时间推移,各省(区、市)灌溉水有效利用系数提高的幅度有限、进一步提尚的难度加大;在空间变化方面,系数高值区主要集中在黄淮海平原地区,低值区主要集中在西南的青藏高原、云贵高原地区,同时经济发达地区的系数一般高于同纬度经济欠发达的地区;在系数增幅空间变化方面,西南、西北及南方地区的系数增幅普遍大于东部及东北平原地区,水资源量丰富、经济发展缓慢省份的灌溉水有效利用系数增幅较小;在各向同性假设条件下,大型灌区灌溉水有效利用系数空间变异的变程为650km左右,具有较强的空间结构性。(5)系统分析了石津灌区灌溉水有效利用系数阈值借助于分布式水循环模型,首先对石津灌区灌溉条件下的地表、土壤、地下水循环过程进行模拟分析,测算出现状条件下全灌区灌溉水有效利用系数为0.535,其中渠灌区片、井渠结合灌区片、纯井灌区片的灌溉水有效利用系数分别为0.380、0.476和0.689;然后模拟了各种节水措施情景下的水循环变化及其对应的灌溉水有效利用系数,分析了影响灌区系数变化的主要因素及其影响程度,并对多种措施的组合效应进行评估,最后分析得出了石津灌区灌溉水有效利用系数的阈值为0.64,其中渠灌区片、井渠结合灌区片、纯井灌区片的灌溉水有效利用系数阈值分别为0.57、0.62和0.76。(6)首次初步系统提出了我国灌溉用水效率控制红线综合管理对策阐明了在我国严峻的水资源条件下,为落实实行最严格水资源管理制度,对我国灌溉用水效率控制红线进行综合管理的重要性。分析结果表明,到2015年,全国灌溉水有效利用系数提高到0.53以上是可行的。采用因素与趋势分析法,对2011-2015年各省(区、市)灌溉水有效利用系数进行了分解。研究提出了全国灌溉水有效利用系数指标监测方案。根据用水效率红线考核要求,提出了灌溉水有效利用系数目标考核的工作思路与方法、主要考核内容,以及主要配套措施等;同时,有针对性地提出了灌溉水有效利用系数分区提高对策。下一步需要加强对灌溉水有效利用系数影响因素与阈值等方面的专题研究,探讨基于遥感技术的有关指标动态评价监测系统,建立更加完善的用水效率控制红线管理办法,使实行最严格水资源管理制度真正落到实处。