3.2 分区农业资源性节水模式

灌溉用水从水源经过田间到被作物吸收形成产量，整个过程包括输水、配水、灌水、土壤蒸发、植物蒸腾等诸多环节，每一个环节都存在着水量的消耗。农业节水主要针对三个过程：

（1）减少从水源到田间入口过程中的输水损耗，包括渗漏和蒸发。一般采用渠道防渗或管道输水等工程节水措施。

（2）减少田间用水损耗，包括深层渗漏和田面蒸发。可采用喷灌、微灌、滴灌等工程节水措施，小畦灌、短沟灌、闸管灌等灌水技术，以及改变耕作方式、地面覆盖等农艺节水措施。

（3）减少作物蒸腾，包括形成作物产量的有效蒸腾和不形成产量的奢侈蒸腾。可选用耐旱作物品种、推行节水灌溉制度、种子包衣、旱地龙等抑制蒸腾剂等管理节水措施。

可见，在农业节水过程中，需将工程节水、农艺节水和管理节水措施综合配套，以达到节水增产的效果。

东线、中线一期工程受水区属于资源性缺水区，通过跨流域调水增加受水区水资源量，缓解供需矛盾，因此，农业节水要立足于资源性节水——减少用水过程中不能回归水资源系统的水量，即减少蒸腾蒸发消耗于大气中的水量，以实现区域水资源量与耗水量的平衡；而那些在用水过程中可回归到地表水、土壤水和地下水水体的水量不属于资源性节水量。

3.2.1 节水先进县（区）经验

为了研究并提出分区农业资源性节水模式，首先调查并选择出农业节水先进县：京津廊平原区——北京大兴区、河北山前平原区——河北省栾城县和馆陶县、黑龙港运东平原区——河北省吴桥县和景县、豫北鲁北平原区——山东省桓台县等6个典型县（区），总结和归纳节水先进经验，进一步调查其采用的农业综合节水措施，分析工程、农艺、管理等单项节水措施的投资、措施组合、节水效果及其对提高灌溉水利用系数和水分生产率的作用，以提高水分生产效率和效益为主线，归纳节水模式。

6个典型县的经验表明，影响资源性节水效果的主要因素有两个方面，一是现状条件下的渠系状况及采取工程措施后所能减少的渠系无效蒸腾蒸发量，二是现状条件下的田间耗水状况及采取措施后所能减少的无效蒸腾蒸发量（包括棵间蒸发和作物蒸腾），需要工程措施、农艺措施和管理措施综合配套，但三类节水措施对资源性节水的贡献是不同的。

1.工程节水措施

工程节水措施是节水灌溉的基本措施，包括输水过程中的渠道防渗和管道输水工程措施，田间灌水过程中的喷灌、微灌、滴灌、闸管灌、小畦灌等，对于减少灌溉输水损失、提高灌溉水利用率和灌溉保证率、缩短灌水周期、提高灌水质量和供水及时性具有非常重要的作用，是农业节水之基础。通常将节水前后，在渠首或井口减少的灌溉取水量称为灌溉取水节水量，其中仅减少的渠道内水面无效蒸发量、渠道内外土面无效蒸发量、渠道两侧影响带无效蒸发量，以及采用田间工程措施降低土壤含水量而减少的棵间土壤蒸发量属于资源性节水量。

根据有关调查资料初步分析，在华北地区多年平均年降水量500～600mm、年水面蒸发量1000～1400mm的条件下，对于大型渠灌区，土渠输水的渠系蒸发损失（包括渠道及其两侧影响带）约占输水过程总损失量的10%～15%（以下简称渠系蒸发损失系数），约占冬小麦播种面积上总蒸腾蒸发量的6%～10%；渠系防渗后，渠系蒸发损失系数降至3%～4%，约占节水前冬小麦播种面积上总蒸腾蒸发量的2%～3%；而对于井灌区，由土渠改为管道输水能够减少的蒸发量一般只占节水前农田蒸腾蒸发总量的3%左右。玉米等秋季作物全生育期降水量较多，灌水量小，渠系节水所能减少的蒸发量占节水前农田蒸腾蒸发量的比例远小于冬小麦。对华北地区全年综合平均而言，现状仍为土渠输水的大型渠灌区，渠系节水改造所能够减少的蒸发量估计只占农田蒸腾蒸发总量的3%～5%，由土渠输水的井灌区改为管道输水所能够减少的蒸发量仅占农田蒸腾蒸发总量的2%～4%（沈振荣等，2000年），随着各地区气候、渠系状况、灌溉状况的变化，工程措施减少的无效蒸腾蒸发量占农田蒸腾蒸发量的比例发生变化，降水量越小、现状灌溉水量越大、渠系水利用系数越低的地区，所占比例越大，反之则越小。从总体上看，工程节水措施对于减少灌溉输水损失、提高灌水质量和供水及时性具有非常重要的作用，但对于减少无效蒸腾蒸发量来说，则是田间节水措施起主要作用。

2.农艺节水措施

农艺节水措施是蓄水保墒、提高农田水分生产效率的基本措施，包括耕作保墒、覆盖保墒、平衡施肥、抗旱节水品种选择、化学调控等，其主要作用是提高作物根系层土壤蓄水、保水能力，减少农田蒸腾蒸发损耗，提高农作物产量。通过蓄水保墒，一方面可有效降低无效蒸腾蒸发量，另一方面由于产量的提高将增加有效蒸腾量，提高农田水分生产效率。

根据1980—1997年华北地区大量实验和6个典型县（区）调查资料分析，田间农业措施能够减少的无效蒸腾蒸发量具有较大的变幅，说明通过合理实施耕作、栽培、施肥、良种化和化学调控等技术，可以达到显著降低单位产量净耗水量的作用。在不同试验条件下，华北地区冬小麦全生育期蒸腾蒸发量（净耗水量）与平均单位面积产量关系（图3.2）、水分生产效率（平均单位蒸腾蒸发量的产量）与平均单位面积产量关系（图3.3）变幅很大，在单位面积产量大体相当时，蒸腾蒸发量可相差1.5倍左右，水分生产效

率可相差2.5倍。若按小于250kg/亩、大于400kg/亩作为划分低产和高产的标准，则在粗放耕作条件下，冬小麦产量200～250kg/亩时，蒸腾蒸发量为400～500mm，水分生产效率为0.9～1.4kg/m³；在高效节水条件下，冬小麦产量400～460kg/亩时，蒸腾蒸发量为300～350mm，水分生产效率为1.5～2.4kg/m³。

对于夏玉米，若按小于350kg/亩、大于500kg/亩作为划分低产和高产的标准，则在同等平均单位面积产量下的净耗水量（蒸腾蒸发量）、水分生产效率均相差1倍以上（图3.4和图3.5）；对于棉花，若按皮棉产量小于60kg/亩、大于100kg/亩作为划分低产、高产的标准，则在同等单位产量下的净耗水量、水分生产效率均相差1倍左右（图3.6和图3.7）。可见，农业措施对减少无效蒸腾蒸发量具有较大的空间，由于田间面积远大于渠系占地面积，农业资源性节水潜力主要在田间。

3.管理节水措施

管理节水措施是控制农田输配水状况和田间土壤含水量、取得资源性节水量的核心措施，包括种植结构调整、科学灌溉（如作物的灌水次数、灌水定额和灌水时间）、土壤墒情监测、合理调配灌溉水源、严格执行核定水价、用水计量收费、建立有效的用水管理机制等，其中大力推广高效节水灌溉制度与墒情测报是核心措施。科学灌溉制度是针对农作物的生理特点，通过调节土壤水分，对作物的生长发育实施促、控结合，影响作物的生长速率、蒸腾速率、光合速率以及棵间蒸发，减少无效蒸腾蒸发量，提高农田水分生产效率，获得高产。实施科学灌溉需根据墒情、降雨情况及作物需水特征，搞好灌溉预报，保证对作物适时、适量灌溉，达到节水与增产的双重目的。根据中国科学院禹城综合试验站的测试，作物蒸腾量中只有1%左右消耗于光合作用，光合速率最高值出现在土壤湿度15%～17%之间，相当于田间持水量的65%～70%，土壤含水量高于或低于此界线时，光合速率明显降低，而蒸腾却随着土壤含水量的增高上升，形成奢侈蒸腾并增加棵间无效蒸发量。灌溉制度的设计以不影响作物正常光合速率为原则，通过控制土壤水分下限指标，较大幅度降低农田无效蒸腾蒸发量而又不影响作物正常光合产量。吴桥、馆陶、桓台等县均采取了控制灌溉措施。冬小麦（图3.2）、夏玉米（图3.4）和棉花（图3.6）在相同产量条件下，各自的蒸腾蒸发量可相差1～2倍，除了与作物栽培、品种等有关外，主要受作物各生育阶段供水状况的影响，因此，田间节水效果是农业措施和科学灌溉制度共同作用的结果。

推广行之有效的灌溉制度需要建立用水者协会，对灌溉用水进行统一管理；需要建立相应的灌溉技术与农业技术推广体系；需要加强地下水位、开采量、墒情、作物产量等的监测、预报与管理以及建立科学灌溉奖惩制度。

4.节水措施集

工程措施是实现农业资源性节水的基础，主要与分区水源类型、灌溉方式、种植结构以及气候水文特征密切相关，具有地区特征，可谓特性措施。农艺和管理措施是控制田间蒸腾蒸发量、实现资源性节水量的重点措施，各区均需采用，可谓共性措施，如农艺措施中的平整土地，耕作保墒，覆盖保墒，高产、抗旱节水品种选择，科学施肥以及化学调控等技术；管理措施中的优化农业种植结构、高效用水的灌溉制度、灌溉预报、配套量水设施、机井灌溉设备统管统灌、加强对农民的培训、鼓励用水户参与农业灌溉管理等（图3.8）。

分区农业资源性节水模式由工程节水特性措施与农艺、管理节水共性措施组成，三大措施都有节水作用，需针对区域具体情况组合并在不同程度上给予强化，因生产条件和生产环境的差异，节水效果各地区有所不同。

综合6个典型县（区）的节水实践经验，参考《全国农业节水技术标准与投资估算指标手册》（中国农业出版社，2002），本书采用的各项节水措施及投资、成本见表3.2。其中，由于灌区规模、衬砌形式、原材料价格等不同，亩均渠道衬砌工程成本差异较大；管道输水成本亦因移动式、固定式或半固定式有明显差异，需根据具体情况作相应调整。

3.2.2 构建资源性节水模式遵循的原则

工程措施、农艺措施、管理措施相辅相成，农业资源性节水需要三项措施配套。6个典型县（区）的节水实践表明，良种化和深耕深松技术要与科学灌溉相结合，否则节水效果不好；控制灌溉需配套平衡施肥，否则增产效果不佳；而缺少渠道防渗、管道输水等工程措施相配套，很难做到适时适量灌溉。各项措施相互依赖产生综合节水效果，纯粹的单项措施的节水效果不好且难以准确定量。因此，农业资源性节水必须与当地自然、经济、社会条件和发展阶段相适应，进行节水措施集成，提出分区采用的模式。

农业资源性节水模式是指为提高农业水资源（包括天然降雨和灌溉水）利用率及利用效益、减少取用水量和蒸腾蒸发量、提高作物产量和水分生产率，因地制宜并适宜大面积推广而采取的工程、农艺、管理综合节水措施在时空上的优化组合形式。进行农业资源性节水模式组合遵循以下原则：

（1）因地制宜原则。根据区域的水土、气候、农业资源、社会经济发展水平，量力而行地选择技术措施并进行措施组合，坚持合理发展与适度超前相结合，实行工程措施、农艺措施、管理措施有机结合和综合配套。

（2）效率和效益原则。提高各单项措施的效率及其组合效率，并在技术和经济上可行，保证节水模式的组合最佳。

（3）系统性原则。将工程、农艺、管理措施相配套，视为一个有机的整体，使系统产出效果最好。

（4）可持续性原则。坚持农业节水必须服务于农业生产、农村经济，并有利于环境保护。措施的选择和组合要遵循经济效益、社会效益、环境效益三者统一，有利于区域农业的可持续发展。

根据对各分区农业种植基本情况和各分区典型县（区）农业节水模式分析，参照国内、外普遍采用的节水措施，结合各分区经济发展水平和节水现状，提出分区农业资源性节水模式，并进行设定节水目标下的投入与效果分析。

3.2.3 京津廊平原区

京津廊平原区涉及北京市、天津市和河北省的廊坊市，经济相对发达，人均收入高，节水技术先进，农业产业化和机械化程度较高。灌溉水源以地下水为主、地表水为辅，属于井渠结合灌区，北京市和廊坊市以地下水灌溉为主，天津市以地表水为主。该区应利用经济优势，参照大兴区农业综合节水模式，调整农业种植结构，大力发展设施农业和经济附加值高的经济作物。井灌区干、支渠衬砌率相对高，适于采用硬质PVC固定式管道。天津市渠灌区应继续完善干、支渠衬砌，采用U形截面，并逐步向斗、农渠扩展。对于蔬菜、花卉等经济作物，推广大棚温室，配合喷灌、滴灌技术。结合农田配套节水灌溉工程建设，推广农业综合节水技术，重点发展高效生态农业，因地制宜进行高新节水技术措施组合。

（1）对于蔬菜和经济作物（花卉）：

温室（或大棚）+微喷灌、滴灌（有条件的实施渗灌）+综合管理措施

（2）对于渠灌区大田作物：

渠道衬砌+小畦灌溉+秸秆覆盖（或生物覆盖）+优良品种+综合管理措施

（3）对于井灌区大田作物：

低压管道+地面闸管+小畦灌溉+秸秆覆盖（或生物覆盖）+优良品种+综合管理措施

京津廊平原区资源性节水模式及节水量分析计算基于以下现状条件：

主要作物播种面积与耕地面积的比例依次为冬小麦r_小麦=0.6，夏玉米r_玉米=0.6，蔬菜r_蔬菜=0.084，其他作物r_其他=0.374；现状冬小麦ET_f，小麦=495mm，夏玉米ET_f，玉米=350mm，蔬菜ET_f，蔬菜=1000mm，其他作物ET_f，其他=560mm；渠系水利用系数η_渠=0.8，田间水利用系数η_田=0.8，灌溉取水量lr_渠首=345mm（230m³/亩），渠系蒸发损失系数（渠系蒸发损失量与渠系输水损失量的比）e_渠=0.15，田间蒸发损失系数（田间蒸发损失量与田间损失量的比）e_田=0.15。

采取综合节水措施后的节水增产目标是：

（1）冬小麦亩产达到400～460kg，ET′_f，小麦控制在379mm，按减少现状值与潜力值（340mm）差值的75%计。

（2）夏玉米亩产达到600～660kg，ET′_f，玉米控制在305mm，按减少现状值与潜力值（290mm）差值的75%计。

（3）蔬菜亩产不降低，ET′_f，蔬菜控制在800mm。

（4）其他作物不变。

（5）渠系水利用系数η′_渠提高到0.9，田间水利用系数η′_田提高到0.9。

（6）渠系蒸发损失系数e′_渠降低到0.05，田间蒸发损失系数e′_田降低到0.05。

（7）灌溉取水量lr′_渠首控制在273mm（182m³/亩）。

实现上述设定目标需配套实施工程、农艺、管理综合节水措施，初步估算大田作物渠灌区亩均成本145.0元，井灌区亩均成本160.5元，蔬菜和经济作物亩均成本177.3元，其中工程措施占38%～44%，农艺措施占36%～40%，管理措施占18%～21%（表3.3）。在上述节水目标实现条件下，若保持灌区现状种植结构不变，平原井灌区可取得资源性节水量122.5mm，其中资源性灌溉节水量（指减少的灌溉水量中的蒸腾蒸发量）16.0mm，占资源性节水量的13.1%（表3.4）；冬小麦、夏玉米水分生产效率将分别达到1.58～1.82kg/m³和2.95～3.25kg/m³。

节水投资与成本（表3.3）、资源性节水量和资源性灌溉节水量（表3.4）以及灌溉取水节水量计算方法如下（后同）。

（1）资源性节水投资：

（2）资源性节水成本：

（3）农业资源性节水量SQ_WR：

其中：

（4）资源性灌溉节水量SQ_WR，Ir（指减少的灌溉水量中的蒸腾蒸发量）：

（5）灌溉取水节水量SQ_Ir：

3.2.4 河北山前平原区

河北山前平原区位于太行山山前东麓京广线两侧的平原，涉及河北省的邯郸市、邢台市、石家庄市、保定市及衡水市、沧州市的西部。地形地貌平坦，土地肥沃，主要作物为冬小麦、夏玉米、蔬菜、花生及杂粮，是华北平原的主要产粮区。以井渠结合灌溉为主，目前90%以上灌溉用水源于地下，地下水处于超采状态，地表水源主要是山区大型水库。该区耕地灌溉率和复种指数高，现状节水水平较高，是河北省农业生产条件最好的地区，但水资源供需矛盾突出。该区应以全面实行地下水监测与开采管理、逐步实行限额开采制度、提高田间节水技术为重点；参照栾城县、馆陶县节水模式，在工程节水的基础上，改善地面灌水技术，实行科学灌溉制度；引入旱作农业节水保墒技术，包括配方施肥、种子胞衣、合理倒茬、选用耐旱品种、蓄水保水等耕作技术，以达到大量降低田间水分消耗的目的。

（1）对于井灌区大田作物：

低压管道+地面闸管+秸秆覆盖+优良抗旱品种+综合管理措施（机井、灌溉设备统管统灌）

（2）对于渠灌区大田作物：

渠道衬砌+小畦灌溉+秸秆覆盖+优良抗旱品种+综合管理措施

（3）对于蔬菜和经济作物（花卉）：

温室（或大棚）+微喷灌+综合管理措施

河北山前平原区资源性节水模式及节水量分析基于以下设置条件：

主要作物播种面积与耕地面积的比例依次为冬小麦r_小麦=0.56，夏玉米r_玉米=0.56，棉花r_棉花=0.03，蔬菜r_蔬菜=0.06，其他作物r_其他=0.30。在资源性节水增产目标与京津廊平原区相同条件下，为实现设定目标，需采取的工程措施和农艺措施同京津廊平原区，在管理措施中需增加地下水开采管理、灌溉设施统管统灌成本。若按1位科技人员负责1000亩灌溉面积，月薪3500元计，则亩均成本8.4元。三大措施综合配套的大田作物渠灌区亩均成本145.0元，井灌区168.9元，蔬菜和经济作物185.8元（表3.5）。

若保持现状种植结构不变，灌溉取水量由节水前lr_渠首=256mm（170.7m³/亩）减少到lr′_渠首=225mm（150m³/亩），通过实施三大节水措施，可取得资源性节水量114.8mm，其中资源性灌溉节水量（指减少的灌溉水量中的蒸腾蒸发量）14.1mm，占资源性节水量的12.3%（表3.6）；冬小麦、夏玉米水分生产效率将分别达到1.58kg/m³和2.95kg/m³。

3.2.5 黑龙港运东平原区

黑龙港运东平原区涉及河北省的沧州市、衡水市和邯郸市的东北部，多年（1980—2000年）平均年降雨量499mm，地表水资源匮乏，地下水资源条件很差，浅层淡水含水层薄，相间分布咸水和微咸水，深层地下水超采，是受水区水资源最为紧缺的地区。该区经济欠发达，粮食产量低，灌溉水源以深层地下淡水为主，少量河川径流，干旱缺水是农业生产的主要制约因素。该区以吴桥县、馆陶县、景县节水模式为参考，以充分利用当地降水和土壤水、拦蓄雨洪资源、积极利用处理后污水进行补充灌溉为重点，严格限制深层地下水超采。重点发展咸淡混浇技术，以咸水弥补淡水不足，同时注意控制土壤的盐化和板结。必须维持的深层地下水灌溉面积，全部采用喷微灌技术，推广耐旱耐盐优质品种、平衡施肥、秸秆覆盖和化学保墒。加大种植结构调整力度，减少小麦种植面积，增加可直接利用雨水、咸水—微咸水的饲料作物种植比例，推行投入小、一管多用的移动式软管（小白龙）输水措施。

（1）微咸水区大田作物：

低压管道（咸淡混浇）+小畦灌溉（或喷微灌）+秸秆覆盖+节水抗旱耐盐品种+调整种植结构+综合农艺管理措施（机井、灌溉设备统管统灌）

（2）淡水区大田作物：

低压管道（或渠道衬砌）+小畦灌溉+秸秆覆盖+节水抗旱品种+综合农艺管理措施（机井、灌溉设备统管统灌）

黑龙港运东平原区资源性节水增产目标同京津廊平原区，针对咸淡水相间分布的特点，工程措施采用咸淡水混灌低压管道输水，亩均投资375元（馆陶县经验值）；在农艺措施中增加蒸腾抑制剂，亩均投资2.4元；在管理措施中增加雨洪利用、污水处理补灌技术，按地下水开采管理成本的80%计。初步估算三大措施综合配套后，大田作物井灌区亩均成本188.4元，蔬菜和经济作物亩均成本192.6元（表3.7）。黑龙港运东平原区资源性节水量等于采取综合节水措施后减少的深层淡水开采量与减少的可利用浅层淡水消耗量之和。

3.2.6 豫北鲁北平原区

该区位于山前洪积平原和黄河冲积平原，地势平坦，土地肥沃，灌溉水源主要为引黄水，可基本满足灌溉需求。由于采用无坝引水，引黄水量受黄河来水时空分布不均、水浑、含沙量大等条件的限制和困扰。目前灌溉定额较高，节灌率低，用水粗放。应严格执行国家分配的引黄指标，按户、按方、按成本计收水费，实施地表水和地下水联合运用，用足用好分配的引黄水量；以加强灌区输配水系统的节水改造、改进地面灌水技术为重点，提高灌溉工程配套水平和引水效率，扩大引黄补源面积，积极推广井渠结合灌溉技术；采取速引速灌措施，多引清水、少引浑水，引水补源，满足非引黄季节的灌溉水量需求。豫北鲁北平原区是受水区中水土资源匹配条件相对较好的地区，应在大力推广节灌面积的同时，适度扩大灌溉面积和优质小麦种植面积，积极推进灌区用水者协会建设，实现传统农业向现代化农业的转变。

农业资源性节水模式为：

渠道防渗+小畦灌溉+秸秆覆盖+优良品种+井渠结合联合调度+速引速灌措施+优化种植结构+综合管理措施

豫北鲁北平原区资源性节水模式及节水量分析基于以下假设：

主要作物播种面积与耕地面积的比例依次为冬小麦r_小麦=0.67，夏玉米r_夏玉米=0.67，蔬菜r_蔬菜=0.06，其他作物r_其他=0.30；渠系水利用系数η_渠=0.6，田间水利用系数η_田=0.75，灌溉取水量lr_渠首=480mm（320m³/亩），渠系蒸发损失系数e_渠=0.10，田间蒸发损失系数e_田=0.10。现状主要作物ET_f同京津廊平原区。

采取综合节水措施后的节水增产目标是：

（1）冬小麦亩产达到400～460kg，ET′_f，小麦控制在394mm，按减少现状值与潜力值（360mm）差值的75%计。

（2）夏玉米亩产达到600～660kg，ET′_f，玉米控制在328mm，按减少现状值与潜力值（320mm）差值的75%计。

（3）蔬菜亩产不降低，ET′_f，蔬菜控制在800mm。

（4）其他作物不变。

（5）渠系水利用系数η′_渠提高到0.63，田间水利用系数η′_田提高到0.85。

（6）渠系蒸发损失系数e′_渠降低到0.05，田间蒸发损失系数e′_田降低到0.05。

（7）灌溉取水量lr′_渠首控制在375mm（250m³/亩）。

三大节水措施需在河北山前渠灌区基础上，增加引黄补源、速引速灌技术管理措施。初步估算大田作物引黄灌区亩均成本151.8元，蔬菜和经济作物亩均成本184.2元（表3.8）。在上述节水目标实现条件下，若保持灌区现状种植结构不变，引黄灌区可取得资源性节水量107.2mm，其中资源性灌溉节水量17.7mm，占资源性节水量的16.5%（表3.9）；冬小麦、夏玉米水分生产效率将分别达到1.52kg/m³和2.75kg/m³。

3.2.7 山东半岛受水区

该区多年平均年降雨量700mm，西部600～700mm，东部700～900mm，低于东线江苏区，高于黄河以北区域。一般年份农业不缺水，遇枯水年需要补充灌溉。由于降水量年际、年内变化很大，丰枯交替，旱涝不均，发展灌溉是保证该地区农业生产稳定的主要途径。该区域河流短，汇流面积小，农业灌溉以地下水为主。一方面，需提高现有工程的拦蓄能力，充分利用降水、多余径流、洪水入渗补源；另一方面，需在工程节水的基础上，改善地面灌水技术，引入旱作农业节水保墒技术，降低田间水分消耗，实行科学灌溉。该区域以桓台县节水模式为参照，积极推广低压管道（小白龙）输水措施，对冬小麦实施水分亏缺补偿栽培技术，对夏玉米实施节水高产配套栽培技术，通过综合措施提高粮食产量和水分生产率，从而实现农业资源性节水目标。

农业资源性节水模式为：

低压管道（小白龙）+小畦灌溉+旱作农业节水保墒技术+综合管理措施

山东半岛受水区资源性节水模式及节水量分析基于以下假设：

主要作物播种面积与耕地面积的比例依次为冬小麦r_小麦=0.75，夏玉米r_夏玉米=0.56，蔬菜r_蔬菜=0.038，其他作物r_其他=0.40；现状冬小麦ET_f，小麦=475mm，夏玉米ET_f，玉米=380mm；蔬菜ET_f，蔬菜=1000mm，其他作物ET_f，其他=540mm；渠系水利用系数η_渠=0.8，田间水利用系数η_田=0.8，灌溉取水量lr_渠首=240mm（160m³/亩），渠系蒸发损失系数e_渠=0.20，田间蒸发损失系数e_田=0.20。

采取综合节水措施后的节水增产目标是：

（1）冬小麦亩产达到400～460kg，控制在374mm，按减少现状值与潜力值（340mm）差值的75%计。

（2）夏玉米亩产达到600～660kg，控制在335mm，按减少现状值与潜力值（320mm）差值的75%计。

（3）蔬菜亩产不降低，控制在800mm。

（4）其他作物亩产不降低，控制在500mm。

（5）渠系水利用系数提高到0.9，田间水利用系数提高到0.9。

（6）渠系蒸发损失系数降低到0.10，田间蒸发损失系数降低到0.10。

（7）灌溉取水量控制在195mm（130m³/亩）。

为实现上述设定目标，需配套实施的工程、农艺、管理综合节水措施同京津廊平原区，初步估算大田作物渠灌区亩均成本145.0元，井灌区160.5元，蔬菜和经济作物177.3元（参见表3.3）。在上述节水目标实现条件下，若保持灌区现状种植结构不变，井灌区可取得资源性节水量132.4mm，其中资源性灌溉节水量13.6mm，占资源性节水量的10.3%（表3.10），冬小麦、夏玉米水分生产效率将分别达到1.61kg/m³和2.69kg/m³。

3.2.8 黄河以南受水区

（1）黄河以南东线受水区位于淮河流域，涉及江苏省和山东省部分地区。该区多年平均年降雨量900mm，各分区中最高。

里下河地区和永定湖地区，农作物种植一年两熟，主要为稻麦两熟。一般年份，灌溉水量基本满足生产需求，但特枯年份缺水。

苏北灌溉总渠以北至下级湖及江苏、山东省界间，西至江苏、安徽省界，历史上属于洪涝灾害频发区，目前低洼区的稻田已改造成为新的粮仓。

东线黄河以南的淮河受水区的节水措施是围绕徐州市、连云港市等中等城市及县（镇）污染治理开展集约型水资源合理利用，解决特殊枯水年的灌溉水量不足问题。农业节水模式：

治污集约型水资源开发利用+种植结构优化+综合管理措施

（2）黄河以南中线受水区以淮河流域上游区为主，涉及长江流域与黄河流域少部分区域，均位于河南省境内。多年平均年降水量800～900mm，一般年份不缺水，特枯水年缺水。主要种植小麦、棉花、大豆、水稻以及烟叶等作物，一年两熟或两年三熟。小麦在全国占据重要位置，是全国五大棉区之一，烟叶也比较有名。该区水资源较丰富，但分布不均。农业灌溉存在的问题主要是沟河坡洼较多，排水能力低，易积涝成灾，节水灌溉率低。农业节水模式为：

提高现有排水工程能力+灌区综合管理

3.2.9 受水区资源性节水量估算

根据上述分区资源性节水量分析结果，分别按灌溉面积和非节灌面积估算受水区资源性节水总量。在灌溉面积上，按三项措施综合配套、规划目标实现条件下，黄河以北及山东半岛受水区的资源性节水总量74.5亿m³，其中节约的资源性灌溉水量14.3亿m³。考虑到受水区现状节水水平较高，在现有节灌面积上的节水潜力不大，可实现的节水量主要来自非节灌面积上。按现状非节灌面积计算，至2020年可实现资源性节水量28.1亿m³，其中节约的资源性灌溉水量5.7亿m³，占资源性节水总量的20%（表3.11），占节水后受水区灌溉取水量的3%。相应的灌溉取水节水量见表3.12。

事实上，农业资源性节水的意义不仅仅在于减少了5.7亿m³的资源性灌溉用水量，更大的作用是增加了粮食产量和还水于生态。粗略估算，在黄河以北和山东半岛14.76万km²土地上，多年平均年降水量约900亿m³（607.2mm），若产流系数按海河流域平原区0.22计，则每年通过地表截留、非饱和土壤带调蓄消耗的蒸腾蒸发量约700亿m³，这是维系生态环境的重要基础。从表3.11可见，在估算的农业资源性节水量28.2亿m³中，仅20%来自于灌溉用水，其余80%节约的是土壤蓄水量，即通过农业资源性节水，可减少农作物的消耗水量还水于生态22.4亿m³。