國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃計劃課題申請

1、 武漢大學(xué)水利水電學(xué)院武漢大學(xué)水利水電學(xué)院茆茆 智智20112011年年4 4月月 對中國特色農(nóng)田水利現(xiàn)代化的幾點認(rèn)識對中國特色農(nóng)田水利現(xiàn)代化的幾點認(rèn)識長期以來，黨中央和國務(wù)院一貫強調(diào)要積極發(fā)展長期以來，黨中央和國務(wù)院一貫強調(diào)要積極發(fā)展現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)?，F(xiàn)代化農(nóng)業(yè)。第十二個五年計劃綱要第十二個五年計劃綱要指出：指出：“要加快發(fā)展要加快發(fā)展現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)，堅持走中國特色的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化道路現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)，堅持走中國特色的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化道路” 。中共中央國務(wù)院關(guān)于加快水利改革發(fā)展的決定中共中央國務(wù)院關(guān)于加快水利改革發(fā)展的決定（20112011年中央年中央1 1號文件）指出：號文件）指出：“水利是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)水利是現(xiàn)代化農(nóng)

2、業(yè)建設(shè)不可或缺的首要條件建設(shè)不可或缺的首要條件”?！耙艳r(nóng)田水利作為農(nóng)要把農(nóng)田水利作為農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的首要任務(wù)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的首要任務(wù)”。“努力走出一條中國努力走出一條中國特色的水利現(xiàn)代化道路特色的水利現(xiàn)代化道路”。農(nóng)田水利現(xiàn)代化是水利現(xiàn)代化的重要組成部農(nóng)田水利現(xiàn)代化是水利現(xiàn)代化的重要組成部分，是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的基礎(chǔ)，分，是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的基礎(chǔ)，要實現(xiàn)中國特色的要實現(xiàn)中國特色的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和水利現(xiàn)代化，首要的是實現(xiàn)中國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和水利現(xiàn)代化，首要的是實現(xiàn)中國特色農(nóng)田水利現(xiàn)代化特色農(nóng)田水利現(xiàn)代化。農(nóng)田水利建設(shè)、管理、發(fā)揮效益主要在灌區(qū)，農(nóng)田水利建設(shè)、管理、發(fā)揮效益主要在灌區(qū)，實現(xiàn)中國特色農(nóng)田水利現(xiàn)代化，

3、主要在于實現(xiàn)實現(xiàn)中國特色農(nóng)田水利現(xiàn)代化，主要在于實現(xiàn)中國特色的灌區(qū)現(xiàn)代化中國特色的灌區(qū)現(xiàn)代化。1-1 1-1 中國特色現(xiàn)代化灌區(qū)的特征中國特色現(xiàn)代化灌區(qū)的特征要具有五種特征要具有五種特征: :(1) (1) 民生灌區(qū)民生灌區(qū) 1 1號文件對水利改革發(fā)展的首要基本原則是：號文件對水利改革發(fā)展的首要基本原則是：“堅持民堅持民生優(yōu)先。著力解決群眾最關(guān)心最直接最現(xiàn)實的水利問題，推生優(yōu)先。著力解決群眾最關(guān)心最直接最現(xiàn)實的水利問題，推動民生水利新發(fā)展動民生水利新發(fā)展”。因此，現(xiàn)代化灌區(qū)必須首先是民生灌。因此，現(xiàn)代化灌區(qū)必須首先是民生灌區(qū)。要做到：區(qū)。要做到：n安全：能防洪、澇、漬、潮災(zāi)害；避免工程本身造成

4、的安全：能防洪、澇、漬、潮災(zāi)害；避免工程本身造成的災(zāi)難災(zāi)難n富裕：持續(xù)高產(chǎn)、高效，貧困富裕：持續(xù)高產(chǎn)、高效，貧困小康小康富裕富裕n健康、衛(wèi)生、舒適：首要保障飲水安全健康、衛(wèi)生、舒適：首要保障飲水安全(2)(2)節(jié)水灌區(qū)節(jié)水灌區(qū) 因地制宜地采用各類節(jié)水措施因地制宜地采用各類節(jié)水措施1.1.中國特色現(xiàn)代化灌區(qū)的特征和含義中國特色現(xiàn)代化灌區(qū)的特征和含義(3)(3)綠色灌區(qū)綠色灌區(qū) 是現(xiàn)代化灌區(qū)的重要特征，是灌區(qū)可持續(xù)發(fā)展的保證，是現(xiàn)代化灌區(qū)的重要特征，是灌區(qū)可持續(xù)發(fā)展的保證，主要是保護生態(tài)系統(tǒng)。主要是保護生態(tài)系統(tǒng)。 1 1號文件提出號文件提出“水是生態(tài)之水是生態(tài)之基基”，并在全面加快水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

5、中列出專條說，并在全面加快水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中列出專條說明要搞好水土保持和水生態(tài)保護。明要搞好水土保持和水生態(tài)保護。 在灌區(qū)水生態(tài)方面做到防污、減污；灌區(qū)供水與用水、在灌區(qū)水生態(tài)方面做到防污、減污；灌區(qū)供水與用水、地下水位、鹽分進與出達到動態(tài)平衡；生活、生態(tài)、地下水位、鹽分進與出達到動態(tài)平衡；生活、生態(tài)、生產(chǎn)用水之間動態(tài)平衡；保護濕地、草地、林地等。生產(chǎn)用水之間動態(tài)平衡；保護濕地、草地、林地等。(4)(4)數(shù)字灌區(qū)數(shù)字灌區(qū) 廣泛采用高科技，建立現(xiàn)代化信息管理系統(tǒng)，有優(yōu)化廣泛采用高科技，建立現(xiàn)代化信息管理系統(tǒng)，有優(yōu)化配水的手段與能力，高勞動生產(chǎn)率配水的手段與能力，高勞動生產(chǎn)率1.1.中國特色現(xiàn)代化

6、灌區(qū)的特征和含義中國特色現(xiàn)代化灌區(qū)的特征和含義（5 5）和諧灌區(qū)）和諧灌區(qū) 人和水和諧：以上的四種特征均有利于人水和諧人和水和諧：以上的四種特征均有利于人水和諧 人和人和諧：農(nóng)民可以得到優(yōu)質(zhì)供水服務(wù)：三項標(biāo)準(zhǔn)（供水人和人和諧：農(nóng)民可以得到優(yōu)質(zhì)供水服務(wù)：三項標(biāo)準(zhǔn)（供水的可靠性、公平性、靈活性）的可靠性、公平性、靈活性） 為此，在組織管理方面，要做到：為此，在組織管理方面，要做到：l有符合國情、行之有效的管理體制、組織與良性運行機制以及有符合國情、行之有效的管理體制、組織與良性運行機制以及科學(xué)的決策程序，有合理的水價體系與征收辦法；能做到依法科學(xué)的決策程序，有合理的水價體系與征收辦法；能做到依法管

7、水，科學(xué)管水。管水，科學(xué)管水。l有一支素質(zhì)較高的管理隊伍，建立比較完善的灌排技術(shù)服務(wù)與有一支素質(zhì)較高的管理隊伍，建立比較完善的灌排技術(shù)服務(wù)與推廣體系。推廣體系。 中國特色現(xiàn)代化灌區(qū)，實際上可以稱為中國特色現(xiàn)代化灌區(qū)，實際上可以稱為“現(xiàn)代化節(jié)水型生態(tài)灌現(xiàn)代化節(jié)水型生態(tài)灌區(qū)區(qū)”。1.1.中國特色現(xiàn)代化灌區(qū)的特征和含義中國特色現(xiàn)代化灌區(qū)的特征和含義1-2 1-2 目標(biāo)的調(diào)整目標(biāo)的調(diào)整 （1 1） 對于田間灌排技術(shù)，從僅僅以高產(chǎn)、節(jié)水為主的對于田間灌排技術(shù)，從僅僅以高產(chǎn)、節(jié)水為主的目標(biāo)，調(diào)整為高產(chǎn)、節(jié)水、提高肥效與保護、改善水目標(biāo)，調(diào)整為高產(chǎn)、節(jié)水、提高肥效與保護、改善水環(huán)境相結(jié)合，達到持續(xù)高產(chǎn)、節(jié)水

8、、增效、防污、減環(huán)境相結(jié)合，達到持續(xù)高產(chǎn)、節(jié)水、增效、防污、減污綜合的目的。污綜合的目的。（2 2）對于灌排系統(tǒng)，從輸配水（灌溉渠系）和將多余）對于灌排系統(tǒng)，從輸配水（灌溉渠系）和將多余的地表、地下水排除、控制地下水位（排水溝系）的的地表、地下水排除、控制地下水位（排水溝系）的目標(biāo)，調(diào)整為兼顧防污、降污。亦即從只考慮輸送水目標(biāo)，調(diào)整為兼顧防污、降污。亦即從只考慮輸送水量，轉(zhuǎn)變到兼顧水質(zhì)的改善。量，轉(zhuǎn)變到兼顧水質(zhì)的改善。 1.1.中國特色現(xiàn)代化灌區(qū)的特征和含義中國特色現(xiàn)代化灌區(qū)的特征和含義1-3 1-3 國際上確定的現(xiàn)代化灌區(qū)的概念國際上確定的現(xiàn)代化灌區(qū)的概念 現(xiàn)代化灌區(qū)現(xiàn)代化灌區(qū)實行灌溉現(xiàn)代化

9、的灌區(qū)。聯(lián)合國糧農(nóng)實行灌溉現(xiàn)代化的灌區(qū)。聯(lián)合國糧農(nóng)組織對灌溉現(xiàn)代化的定義是：組織對灌溉現(xiàn)代化的定義是：1.1.中國特色現(xiàn)代化灌區(qū)的特征和含義中國特色現(xiàn)代化灌區(qū)的特征和含義對于實現(xiàn)灌溉現(xiàn)代化，國際會議與國際機構(gòu)（世行、對于實現(xiàn)灌溉現(xiàn)代化，國際會議與國際機構(gòu)（世行、FAOFAO、ICIDICID、IMMIIMMI等）提出了基本觀點：等）提出了基本觀點：（1 1）灌溉系統(tǒng)必須符合農(nóng)民的需要）灌溉系統(tǒng)必須符合農(nóng)民的需要灌溉工程是服務(wù)于農(nóng)民灌溉工程是服務(wù)于農(nóng)民的，為了提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平，重要的一條是改進或完善對農(nóng)民的的，為了提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平，重要的一條是改進或完善對農(nóng)民的配水服務(wù)，配水應(yīng)具有可靠性、公平性

10、與靈活性；配水服務(wù)，配水應(yīng)具有可靠性、公平性與靈活性；（2 2）水量損失小，能防止水污染，環(huán)境、生態(tài)系統(tǒng)良好；）水量損失小，能防止水污染，環(huán)境、生態(tài)系統(tǒng)良好；（3 3）不僅是工程方面的變化，而且也是管理方面的變化，既）不僅是工程方面的變化，而且也是管理方面的變化，既包括硬件（工程、設(shè)施等）方面的改變，也包括軟件（理念、管包括硬件（工程、設(shè)施等）方面的改變，也包括軟件（理念、管理等）方面的改變；理等）方面的改變；（4 4）并非意味只需要復(fù)雜的設(shè)備和軟件，而是需要為了達到）并非意味只需要復(fù)雜的設(shè)備和軟件，而是需要為了達到其目標(biāo)所需的恰當(dāng)和適用的知識與設(shè)施，并真正應(yīng)用這些知識與其目標(biāo)所需的恰當(dāng)和適用

11、的知識與設(shè)施，并真正應(yīng)用這些知識與設(shè)施。設(shè)施。以上定義與這些觀點對我國也適合。以上定義與這些觀點對我國也適合。1.1.中國特色現(xiàn)代化灌區(qū)的特征和含義中國特色現(xiàn)代化灌區(qū)的特征和含義1-4 1-4 國際上現(xiàn)代化灌區(qū)評估指標(biāo)體系國際上現(xiàn)代化灌區(qū)評估指標(biāo)體系世行提出三大類世行提出三大類4242個指標(biāo)，對我們?nèi)匀贿m用。各地、各灌區(qū)針對當(dāng)?shù)貍€指標(biāo)，對我們?nèi)匀贿m用。各地、各灌區(qū)針對當(dāng)?shù)貙嵡榭商岢霾煌脑u估指標(biāo)，但均應(yīng)包含此三大類。實情可提出不同的評估指標(biāo)，但均應(yīng)包含此三大類。第一大類：工程及水量方面指標(biāo)第一大類：工程及水量方面指標(biāo)共共1919個個第二大類：管理及財務(wù)、經(jīng)濟方面指標(biāo)第二大類：管理及財務(wù)、經(jīng)濟方

12、面指標(biāo)共共1515個個第三大類：環(huán)境及生態(tài)方面指標(biāo)第三大類：環(huán)境及生態(tài)方面指標(biāo)共共8 8個個環(huán)境、生態(tài)指標(biāo)環(huán)境、生態(tài)指標(biāo)1 12 23 34 45 56 67 78 8灌溉水的平均鹽堿度（灌溉水的平均鹽堿度（g/Lg/L）排出水的平均鹽堿度（排出水的平均鹽堿度（g/Lg/L）灌溉水的平均生化耗氧量（灌溉水的平均生化耗氧量（BODBOD）（）（mg/Lmg/L）排出水的平均生化耗氧量（排出水的平均生化耗氧量（BODBOD）（）（mg/Lmg/L）灌溉水的平均化學(xué)需氧量（灌溉水的平均化學(xué)需氧量（CODCOD）（）（mg/Lmg/L）排出水的平均化學(xué)需氧量（排出水的平均化學(xué)需氧量（CODCOD）（）

13、（mg/Lmg/L）淺層地下水的平均埋深（淺層地下水的平均埋深（m m）過去過去5 5年淺層地下水埋深的變化（年淺層地下水埋深的變化（m m）（+ +、- -表示上升、下降）表示上升、下降）2 2 構(gòu)建中國特色現(xiàn)代化灌區(qū)兩套具體措施構(gòu)建中國特色現(xiàn)代化灌區(qū)兩套具體措施 除了我國已采用的灌區(qū)節(jié)水更新改造措施除了我國已采用的灌區(qū)節(jié)水更新改造措施外，外，為防止、消減灌區(qū)的水污染，保護生態(tài)環(huán)為防止、消減灌區(qū)的水污染，保護生態(tài)環(huán)境境，宜采用以下兩套措施。，宜采用以下兩套措施。（1 1）能同時減少隨農(nóng)田排水帶走污染物數(shù)量的田）能同時減少隨農(nóng)田排水帶走污染物數(shù)量的田間節(jié)水灌溉與控制排水措施。間節(jié)水灌溉與控制排

14、水措施。（2 2）構(gòu)建）構(gòu)建灌排溝渠灌排溝渠小型濕地綜合系統(tǒng)小型濕地綜合系統(tǒng)。2.2.構(gòu)建中國特色現(xiàn)代化灌區(qū)兩套具體措施構(gòu)建中國特色現(xiàn)代化灌區(qū)兩套具體措施2-1 2-1 采用兩套措施的必要性與緊迫性采用兩套措施的必要性與緊迫性2-1-1 2-1-1 近年來灌區(qū)出現(xiàn)的新問題近年來灌區(qū)出現(xiàn)的新問題農(nóng)業(yè)面源污染嚴(yán)農(nóng)業(yè)面源污染嚴(yán) （1 1）過量施化肥）過量施化肥 世界平均用量：世界平均用量：116kg/hm116kg/hm2 2 世界設(shè)置施用上限：世界設(shè)置施用上限：225kg/hm225kg/hm2 2 我國平均：我國平均：380kg/hm380kg/hm2 2（世界平均水平的世界平均水平的3.33.

15、3倍，為上限的倍，為上限的1.71.7倍）倍） 利用率只達利用率只達30%30%左右（發(fā)達國家左右（發(fā)達國家60%60%70%70%） （2 2）過量使用農(nóng)藥（特別是高毒性農(nóng)藥）過量使用農(nóng)藥（特別是高毒性農(nóng)藥） 全國平均施用農(nóng)藥量從全國平均施用農(nóng)藥量從19801980年到年到20002000年上升年上升4 4倍。近年來，每年農(nóng)藥施用倍。近年來，每年農(nóng)藥施用量更以量更以10%10%遞速遞增。一些高產(chǎn)地區(qū)，為世界平均值的遞速遞增。一些高產(chǎn)地區(qū)，為世界平均值的3 34 4倍。倍。 （3 3）畜禽糞便污染日益嚴(yán)重）畜禽糞便污染日益嚴(yán)重 我國當(dāng)前每年畜禽糞便達我國當(dāng)前每年畜禽糞便達2525億噸，攤到億噸

16、，攤到1818億畝農(nóng)田上，平均每畝億畝農(nóng)田上，平均每畝1.41.4噸，噸，而且還在逐年上升。大量排入水體，導(dǎo)致江、河、湖、庫、和近海富營而且還在逐年上升。大量排入水體，導(dǎo)致江、河、湖、庫、和近海富營養(yǎng)化，而且其中各種病原體、病毒引發(fā)流行病養(yǎng)化，而且其中各種病原體、病毒引發(fā)流行病 。2.2.構(gòu)建中國特色現(xiàn)代化灌區(qū)兩套具體措施構(gòu)建中國特色現(xiàn)代化灌區(qū)兩套具體措施2-1-2 2-1-2 農(nóng)業(yè)面源污染后果農(nóng)業(yè)面源污染后果（1 1）嚴(yán)重污染水體）嚴(yán)重污染水體 七大水系江河檢測七大水系江河檢測400400多個斷面，至今臟的、特臟的占多個斷面，至今臟的、特臟的占50%50%60%60%；湖泊、水庫（湖泊、水庫

17、（2525個）占個）占60%60%70%70%。 大面積地下水質(zhì)被污染大面積地下水質(zhì)被污染 來自農(nóng)業(yè)面源污染的貢獻率：總氮占來自農(nóng)業(yè)面源污染的貢獻率：總氮占57%57%，總磷占，總磷占67%67%（2 2）污染土壤）污染土壤 長期過量施化肥，特別是氮肥，結(jié)果土壤板結(jié)，肥力下降，產(chǎn)量和產(chǎn)長期過量施化肥，特別是氮肥，結(jié)果土壤板結(jié)，肥力下降，產(chǎn)量和產(chǎn)品質(zhì)量下降。品質(zhì)量下降。（3 3）污染大氣）污染大氣 田間不合理的施肥、施藥與灌水，加重大氣污染田間不合理的施肥、施藥與灌水，加重大氣污染 氮（氨）揮發(fā)量可占到總施入量氮（氨）揮發(fā)量可占到總施入量1/31/3左右。溫室氣體（甲烷等）排放量左右。溫室氣體（

18、甲烷等）排放量巨大。巨大。（4 4）影響農(nóng)產(chǎn)品安全質(zhì)量）影響農(nóng)產(chǎn)品安全質(zhì)量 頻繁過量施氮肥，糧食、蔬菜中硝酸鹽超標(biāo)。過量施磷肥，頻繁過量施氮肥，糧食、蔬菜中硝酸鹽超標(biāo)。過量施磷肥，氟、鎘、砷超標(biāo)。氟、鎘、砷超標(biāo)。 我國葉菜類蔬菜我國葉菜類蔬菜60%70%60%70%品種硝酸鹽和砷超標(biāo)世界衛(wèi)生組品種硝酸鹽和砷超標(biāo)世界衛(wèi)生組織規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的織規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的120%120%。 農(nóng)藥的影響更嚴(yán)重。檢測農(nóng)藥的影響更嚴(yán)重。檢測5050多類蔬菜，抽樣近多類蔬菜，抽樣近40004000個，農(nóng)個，農(nóng)藥殘留嚴(yán)重超標(biāo)的近藥殘留嚴(yán)重超標(biāo)的近10%10%。（5 5）嚴(yán)重危害人體健康）嚴(yán)重危害人體健康 惡性腫瘤發(fā)病率持續(xù)升高；惡

19、性腫瘤發(fā)病率持續(xù)升高； 腸道傳染病的流行加重；腸道傳染病的流行加重； 初生兒發(fā)生缺陷的比率提高。初生兒發(fā)生缺陷的比率提高。2.2.構(gòu)建中國特色現(xiàn)代化灌區(qū)兩套具體措施構(gòu)建中國特色現(xiàn)代化灌區(qū)兩套具體措施2-2 2-2 節(jié)水灌溉與灌排系統(tǒng)的問題節(jié)水灌溉與灌排系統(tǒng)的問題（1 1）田間節(jié)水灌溉著重解決高產(chǎn)節(jié)水問題，未同）田間節(jié)水灌溉著重解決高產(chǎn)節(jié)水問題，未同時考慮防污、減污與提高肥效問題。時考慮防污、減污與提高肥效問題。 （2 2）灌排系統(tǒng)只具備取得、輸送、分配、澆灌水）灌排系統(tǒng)只具備取得、輸送、分配、澆灌水量的功能，不具備改善水質(zhì)（防污、減污的功量的功能，不具備改善水質(zhì)（防污、減污的功能）。能）。 以

20、上兩方面問題，均是只考慮了水量，未以上兩方面問題，均是只考慮了水量，未考慮水質(zhì)?？紤]水質(zhì)。2.2.構(gòu)建中國特色現(xiàn)代化灌區(qū)兩套具體措施構(gòu)建中國特色現(xiàn)代化灌區(qū)兩套具體措施2.2.構(gòu)建中國特色現(xiàn)代化灌區(qū)兩套具體措施構(gòu)建中國特色現(xiàn)代化灌區(qū)兩套具體措施2-3 2-3 解決問題的途徑解決問題的途徑農(nóng)業(yè)面源污染尚未得到根本的控制，它已成為：農(nóng)業(yè)面源污染尚未得到根本的控制，它已成為：“影響進入小康社會的瓶影響進入小康社會的瓶頸頸”， “阻礙社會、經(jīng)濟、可持續(xù)發(fā)展的毒瘤阻礙社會、經(jīng)濟、可持續(xù)發(fā)展的毒瘤”。國務(wù)院發(fā)展研究中心。國務(wù)院發(fā)展研究中心提出：提出：“治理中國農(nóng)業(yè)污染刻不容緩治理中國農(nóng)業(yè)污染刻不容緩”。必須

21、加緊、加快有效地防治農(nóng)業(yè)。必須加緊、加快有效地防治農(nóng)業(yè)面源污染。面源污染。 如何防治如何防治 （1 1）從源頭防治）從源頭防治科學(xué)合理地施肥、施藥，進行畜禽糞便無害化、資源科學(xué)合理地施肥、施藥，進行畜禽糞便無害化、資源化處理?；幚?。( (是基本的，但難度大，緩慢是基本的，但難度大，緩慢) ) （2 2）結(jié)合運用農(nóng)田水利取得）結(jié)合運用農(nóng)田水利取得“高產(chǎn)、節(jié)水、減污、增效高產(chǎn)、節(jié)水、減污、增效”的綜合技術(shù)。的綜合技術(shù)。 其中包括：其中包括： 兩套措施兩套措施田間節(jié)水灌溉、控制排水田間節(jié)水灌溉、控制排水 構(gòu)建構(gòu)建“排灌溝渠排灌溝渠小型濕地小型濕地”綜合農(nóng)田水利系統(tǒng)。綜合農(nóng)田水利系統(tǒng)。 四道防線四道

22、防線田間節(jié)水灌溉控制排水，田間節(jié)水灌溉控制排水，田間草溝，田間草溝，小型濕地，小型濕地，骨干骨干生態(tài)溝生態(tài)溝3-1 3-1 合理的田間灌排技術(shù)及其節(jié)水增產(chǎn)作用合理的田間灌排技術(shù)及其節(jié)水增產(chǎn)作用以水稻為例。以水稻為例。u節(jié)水作用節(jié)水作用 節(jié)水模式節(jié)水模式 (a) (b) (c) (d)(a) (b) (c) (d)淺濕曬淺濕曬 間歇間歇 半旱栽培半旱栽培 蓄雨蓄雨 稍干稍干 更干更干 最干最干 用于用于(a)(b)(c)(a)(b)(c) 節(jié)水百分比節(jié)水百分比 10%10%20% 15%20% 15%30% 20%30% 20%50% 50% 再節(jié)水再節(jié)水5%5%15%15%u高產(chǎn)作用：四種模式

23、均可增產(chǎn)高產(chǎn)作用：四種模式均可增產(chǎn)3%3%8%8% 我國：大幅節(jié)水、小幅增產(chǎn)，灌溉水的生產(chǎn)率顯著提高。我國：大幅節(jié)水、小幅增產(chǎn)，灌溉水的生產(chǎn)率顯著提高。 國外：大幅節(jié)水、小幅減產(chǎn)，灌溉水的生產(chǎn)率提高。國外：大幅節(jié)水、小幅減產(chǎn)，灌溉水的生產(chǎn)率提高。3 3 第一套措施（第一道防線）第一套措施（第一道防線）合理的田間灌合理的田間灌溉技術(shù)及其高產(chǎn)節(jié)水防污增效作用溉技術(shù)及其高產(chǎn)節(jié)水防污增效作用3-2 3-2 防污降污作用防污降污作用3 3 第一套措施（第一道防線）第一套措施（第一道防線）合理的田間灌合理的田間灌溉技術(shù)及其高產(chǎn)節(jié)水防污增效作用溉技術(shù)及其高產(chǎn)節(jié)水防污增效作用(1) (1) 削減隨滲漏及地表排

24、水流走的氮磷，減少的幅度大多數(shù)為削減隨滲漏及地表排水流走的氮磷，減少的幅度大多數(shù)為20%20%30%30%。表3 廣西桂林2007年節(jié)水灌溉條件下稻田總氮總磷排放負(fù)荷下降（與長期淹灌相比）百分比（%）稻類總氮TN總磷TP淺濕曬灌溉間歇灌溉淺濕曬灌溉間歇灌溉雙季早稻32.034.841.332.8雙季晚稻24.316.7表4 浙江4個站節(jié)水灌溉條件下一季稻2006、2007年平均稻田TN、TP排放負(fù)荷下降百分比（%）總氮TN總磷TP薄露灌間歇灌薄露灌間歇灌17.624.537.636.03 3 第一套措施（第一道防線）第一套措施（第一道防線）合理的田間灌合理的田間灌溉技術(shù)及其高產(chǎn)節(jié)水防污增效作用

25、溉技術(shù)及其高產(chǎn)節(jié)水防污增效作用浙江永康2004年試驗，節(jié)水的薄露灌與傳統(tǒng)灌溉相比，稻田排水中總氮（TN）、總磷(TP) 分別降低了34%、37%。 (2) 減少甲烷（減少甲烷（CH4 ）排放）排放 河海大學(xué)試驗研究的初步結(jié)果，采用半旱栽河海大學(xué)試驗研究的初步結(jié)果，采用半旱栽培模式可減少甲烷排放量達培模式可減少甲烷排放量達39%85%，中國土壤，中國土壤研究所等單位研究采用間歇灌溉模式，可減少研究所等單位研究采用間歇灌溉模式，可減少42%45%。3 3 第一套措施（第一道防線）第一套措施（第一道防線）合理的田間灌合理的田間灌溉技術(shù)及其高產(chǎn)節(jié)水防污增效作用溉技術(shù)及其高產(chǎn)節(jié)水防污增效作用(3) (3

26、) 減少氨氮揮發(fā)量提高氮肥利用率減少氨氮揮發(fā)量提高氮肥利用率 氮施入稻田，會因氨揮發(fā)損失氮施入稻田，會因氨揮發(fā)損失30%40%30%40%，不僅影，不僅影響肥效，也污染大氣。響肥效，也污染大氣。 武漢大學(xué)試驗結(jié)果：與節(jié)水灌溉配合，采用基武漢大學(xué)試驗結(jié)果：與節(jié)水灌溉配合，采用基肥（總氮肥（總氮30%30%）及三次追肥（總氮量的）及三次追肥（總氮量的30%30%、30%30%、20%20%），能減少），能減少20%20%左右的氮肥揮發(fā)損失。左右的氮肥揮發(fā)損失。3 3 第一套措施（第一道防線）第一套措施（第一道防線）合理的田間灌合理的田間灌溉技術(shù)及其高產(chǎn)節(jié)水防污增效作用溉技術(shù)及其高產(chǎn)節(jié)水防污增效作用

27、(4) 減輕病蟲害危害和農(nóng)藥污染減輕病蟲害危害和農(nóng)藥污染根據(jù)廣西玉林農(nóng)業(yè)氣象站調(diào)查結(jié)果，在半根據(jù)廣西玉林農(nóng)業(yè)氣象站調(diào)查結(jié)果，在半旱栽培條件下，稻紋枯病，稻飛虱和稻卷葉蟲旱栽培條件下，稻紋枯病，稻飛虱和稻卷葉蟲的發(fā)生率可減少的發(fā)生率可減少40%70% ，農(nóng)藥的用量減少，農(nóng)藥的用量減少50%左右。左右。2006年湖北荊門大面積稻飛虱暴發(fā)，間歇年湖北荊門大面積稻飛虱暴發(fā)，間歇灌溉稻田蟲害輕，農(nóng)藥量為其他稻田施用量的灌溉稻田蟲害輕，農(nóng)藥量為其他稻田施用量的一半左右，每公頃使用農(nóng)藥費比其他稻田少一半左右，每公頃使用農(nóng)藥費比其他稻田少300元左右。元左右。3 3 第一套措施（第一道防線）第一套措施（第一道

28、防線）合理的田間灌合理的田間灌溉技術(shù)及其高產(chǎn)節(jié)水防污增效作用溉技術(shù)及其高產(chǎn)節(jié)水防污增效作用小結(jié)小結(jié) 推行水稻節(jié)水灌溉，不是增加工程設(shè)施，而是改推行水稻節(jié)水灌溉，不是增加工程設(shè)施，而是改革灌溉模式：把長期連續(xù)淹深水的模式，改革為各種革灌溉模式：把長期連續(xù)淹深水的模式，改革為各種偏旱的模式，使稻田連續(xù)淹水時間縮短，水深降低，偏旱的模式，使稻田連續(xù)淹水時間縮短，水深降低，不淹水次數(shù)增多，田干的時間加長。不淹水次數(shù)增多，田干的時間加長。 可起到四方面作用：高效節(jié)水，穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)，防污可起到四方面作用：高效節(jié)水，穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)，防污減污，提高肥效。從而提高我國水安全、糧食安全和減污，提高肥效。從而提高我國水安全、

29、糧食安全和環(huán)境安全的保障水平。環(huán)境安全的保障水平。3 3 第一套措施（第一道防線）第一套措施（第一道防線）合理的田間灌合理的田間灌溉技術(shù)及其高產(chǎn)節(jié)水防污增效作用溉技術(shù)及其高產(chǎn)節(jié)水防污增效作用l節(jié)水灌溉起到節(jié)水灌溉起到20%30%的防污作用，余下的防污作用，余下70%80%污染物（氮磷）仍未消減，還未能污染物（氮磷）仍未消減，還未能有效的解決農(nóng)業(yè)面源水污染的問題。有效的解決農(nóng)業(yè)面源水污染的問題。l還必須構(gòu)建有助于解決水質(zhì)問題的新式農(nóng)田水還必須構(gòu)建有助于解決水質(zhì)問題的新式農(nóng)田水利系統(tǒng)利系統(tǒng)經(jīng)我們經(jīng)我們2004年對國外考察，引進和年對國外考察，引進和改造了灌排溝渠改造了灌排溝渠小型濕地綜合系統(tǒng)，該系

30、統(tǒng)小型濕地綜合系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠高效的削減農(nóng)業(yè)面源污染。能夠高效的削減農(nóng)業(yè)面源污染。4 第二套措施（第二第四道防線）第二套措施（第二第四道防線）灌排溝渠灌排溝渠小型濕地綜合系統(tǒng)及其防污作用小型濕地綜合系統(tǒng)及其防污作用灌灌溉溉水水源源( (渠系渠系節(jié)水節(jié)水) )灌溉灌溉渠系渠系灌溉農(nóng)灌溉農(nóng)田田( (田間田間節(jié)水灌節(jié)水灌溉與控溉與控制排水制排水) )( (凈化水質(zhì)凈化水質(zhì)) )田間田間草溝草溝人工人工濕地濕地( (凈凈化水化水質(zhì)質(zhì)) )( (凈化水質(zhì)凈化水質(zhì)) )骨干生骨干生態(tài)溝系態(tài)溝系下游灌下游灌溉水源溉水源（利用（利用了回歸了回歸水）水）提水提水( (當(dāng)?shù)匮h(huán)用水當(dāng)?shù)匮h(huán)用水) )田間田間蓄水蓄

31、水塘庫塘庫4 4 第二套措施（第二第四道防線）第二套措施（第二第四道防線）灌排溝渠灌排溝渠小型濕地綜合系統(tǒng)及其防污作用小型濕地綜合系統(tǒng)及其防污作用4-1 灌排溝渠灌排溝渠小型濕地綜合系統(tǒng)組成小型濕地綜合系統(tǒng)組成（減少污染物排放）（I)（II)（IV)（III)2 2。 節(jié)水防污型農(nóng)田水利系統(tǒng)組成節(jié)水防污型農(nóng)田水利系統(tǒng)組成4-2 田間排水草溝（第二道防線）減污作用田間排水草溝（第二道防線）減污作用 江蘇觀測試驗的田間草溝降污效果江蘇觀測試驗的田間草溝降污效果4 4 第二套措施（第二第四道防線）第二套措施（第二第四道防線）灌排溝渠灌排溝渠小型濕地綜合系統(tǒng)及其防污作用小型濕地綜合系統(tǒng)及其防污作用湖北

32、荊門觀測試驗的田間草溝降污效果（湖北荊門觀測試驗的田間草溝降污效果（20092009）8 8月月2 2日至日至1616日日6 6次觀測平均值。次觀測平均值。溝首至溝尾距離溝首至溝尾距離230230米。米。4 4 第二套措施（第二第四道防線）第二套措施（第二第四道防線）灌排溝渠灌排溝渠小型濕地綜合系統(tǒng)及其防污作用小型濕地綜合系統(tǒng)及其防污作用污染物類別污染物類別TNTNTPTP平均濃度平均濃度（mg/L)mg/L)溝首溝首溝尾溝尾2.0442.0441.6671.6670.1720.1720.1090.109總量總量（g g）溝首流入溝首流入溝尾流出溝尾流出435.9435.9271.2271.2

33、36.636.617.717.7去除率（去除率（% %）37.837.851.651.64-3 4-3 小型人工濕地（第三道防線）減污作用小型人工濕地（第三道防線）減污作用 2006200620092009年在桂林和荊門的觀測試驗，初步年在桂林和荊門的觀測試驗，初步成果為，水流經(jīng)過濕地：成果為，水流經(jīng)過濕地：總氮除去率為總氮除去率為35%35%52%52%總磷除去率為總磷除去率為27%27%35%35%我國以及國外許多報道的結(jié)果也與這些資料接我國以及國外許多報道的結(jié)果也與這些資料接近。近。4 4 第二套措施（第二第四道防線）第二套措施（第二第四道防線）灌排溝渠灌排溝渠小型濕地綜合系統(tǒng)及其防污作

34、用小型濕地綜合系統(tǒng)及其防污作用人工濕地降污作用人工濕地降污作用試驗觀測地點試驗觀測地點TNTN除去率除去率(%)(%)TPTP除去率除去率(%)(%)云南滇池流域云南滇池流域35.535.524.424.4云南呈貢縣云南呈貢縣7676山東日照市山東日照市3838美國馬里蘭州、伊利諾美國馬里蘭州、伊利諾伊州、衣阿華州綜合伊州、衣阿華州綜合686843434 4 第二套措施（第二第四道防線）第二套措施（第二第四道防線）灌排溝渠灌排溝渠小型濕地綜合系統(tǒng)及其防污作用小型濕地綜合系統(tǒng)及其防污作用美國俄亥俄州兩個農(nóng)莊美國俄亥俄州兩個農(nóng)莊“地下排灌地下排灌濕地濕地蓄水塘庫蓄水塘庫系統(tǒng)系統(tǒng)”降污效果降污效果

35、20012004年年4年水的平均濃度（年水的平均濃度（mg/L）硝態(tài)氮硝態(tài)氮NONO3 3N N總磷總磷TPTP濕地進口濕地進口濕地出口濕地出口1.871.870.450.450.520.520.290.29降低率降低率% %767644444 4 第二套措施（第二第四道防線）第二套措施（第二第四道防線）灌排溝渠灌排溝渠小型濕地綜合系統(tǒng)及其防污作用小型濕地綜合系統(tǒng)及其防污作用4 4 第二套措施（第二第四道防線）第二套措施（第二第四道防線）灌排溝渠灌排溝渠小型濕地綜合系統(tǒng)及其防污作用小型濕地綜合系統(tǒng)及其防污作用人工濕地防污綜合效果人工濕地防污綜合效果: :對總氮和總磷降低率分別為對總氮和總磷降低

36、率分別為35%35%70%70%和和24%24%76%76%。多為多為40%40%60%60%，平均為，平均為50%50%左右。左右。4 4 第二套措施（第二第四道防線）第二套措施（第二第四道防線）灌排溝渠灌排溝渠小型濕地綜合系統(tǒng)及其防污作用小型濕地綜合系統(tǒng)及其防污作用4-4 4-4 骨干生態(tài)溝系防污降污作用骨干生態(tài)溝系防污降污作用 （1 1）桂林試驗站觀測結(jié)果）桂林試驗站觀測結(jié)果 生態(tài)溝溝長生態(tài)溝溝長68m68m、寬、寬3m3m、深、深0.5m0.5m，主要種荷葉。，主要種荷葉。20082008年早稻季節(jié)年早稻季節(jié)(5(5月月1010日日77月月1414日日) )每隔每隔6 6天觀測一次，天

37、觀測一次，共測共測1313次，觀測成果平均值為如下：次，觀測成果平均值為如下：水中污染物質(zhì)含量水中污染物質(zhì)含量(mg/L)(mg/L)污染物污染物入溝處入溝處出溝處出溝處削減削減(%)(%)總氮總氮3.413.412.802.8017.917.9總磷總磷6.706.704.254.2536.636.64 4 第二套措施（第二第四道防線）第二套措施（第二第四道防線）灌排溝渠灌排溝渠小型濕地小型濕地綜合系統(tǒng)及其防污作用綜合系統(tǒng)及其防污作用（2 2） 武漢環(huán)境科學(xué)研究院試驗成果武漢環(huán)境科學(xué)研究院試驗成果 20062006年試驗，溝長年試驗，溝長60m60m、寬、寬4-6m4-6m，深，深0.5m0.

38、5m種水生植物，種水生植物，設(shè)隔離膜設(shè)隔離膜( (防浮游物防浮游物) )，總氮含量減少，總氮含量減少30%30%，總磷含量減少，總磷含量減少10%-20%10%-20%。 根據(jù)國內(nèi)外報導(dǎo)，生態(tài)溝的除氮磷效果多在根據(jù)國內(nèi)外報導(dǎo)，生態(tài)溝的除氮磷效果多在15%-30%15%-30%范圍內(nèi)，視溝長、溝結(jié)構(gòu)、溝中植物以及水流特性而定。范圍內(nèi)，視溝長、溝結(jié)構(gòu)、溝中植物以及水流特性而定。4 4 第二套措施（第二第四道防線）第二套措施（第二第四道防線）灌排溝渠灌排溝渠小型濕地綜合系統(tǒng)及其防污作用小型濕地綜合系統(tǒng)及其防污作用4-4 4-4 四道防線的綜合防污減污效果四道防線的綜合防污減污效果第一道防線：采用合理

39、的田間灌排技術(shù)，去除氮、磷第一道防線：采用合理的田間灌排技術(shù)，去除氮、磷20%20%30%30%。第二道防線：水經(jīng)過田間草溝，可減少氮磷第二道防線：水經(jīng)過田間草溝，可減少氮磷15%15%20%20%第三道防線：濕地凈化作用，去除氮、磷第三道防線：濕地凈化作用，去除氮、磷40%40%60% 60% 。第四道防線：水經(jīng)過骨干生態(tài)溝，可減少氮、磷第四道防線：水經(jīng)過骨干生態(tài)溝，可減少氮、磷15%15%30%30%。總之，在水稻地區(qū)，采用總之，在水稻地區(qū)，采用“排灌濕地排灌濕地人工濕地綜合系人工濕地綜合系統(tǒng)統(tǒng)”和田間節(jié)水技術(shù)，經(jīng)過四道防線可以和田間節(jié)水技術(shù)，經(jīng)過四道防線可以去除水中氮、去除水中氮、磷約磷

40、約70%70%85%85%，從而有效地降低水污染，保護水環(huán)境。，從而有效地降低水污染，保護水環(huán)境。4 4 第二套措施（第二第四道防線）第二套措施（第二第四道防線）灌排溝渠灌排溝渠小型濕地小型濕地綜合系統(tǒng)及其防污作用綜合系統(tǒng)及其防污作用4-5 4-5 四道防線的綜合節(jié)水增肥效效果四道防線的綜合節(jié)水增肥效效果第一道防線：田間節(jié)水灌溉與控制排水，節(jié)水第一道防線：田間節(jié)水灌溉與控制排水，節(jié)水20%-40%20%-40%，提高肥效，提高肥效20%-30% 20%-30% 。第二、三、四道防線綜合：由于濕地與生態(tài)溝凈第二、三、四道防線綜合：由于濕地與生態(tài)溝凈化了水質(zhì)，使大量回歸水可再度利用，按化了水質(zhì)，使

41、大量回歸水可再度利用，按50%50%的回的回歸水被利用計，可再節(jié)水歸水被利用計，可再節(jié)水20%20%30%30%。四道防線綜合四道防線綜合可節(jié)水可節(jié)水30%30%50%50%，增肥效，增肥效20%20%30%30%。4 4 第二套措施（第二第四道防線）第二套措施（第二第四道防線）灌排溝渠灌排溝渠小型濕地小型濕地綜合系統(tǒng)及其防污作用綜合系統(tǒng)及其防污作用謝謝 謝！謝！n問題現(xiàn)狀及其重要性的調(diào)查與分析問題現(xiàn)狀及其重要性的調(diào)查與分析n造成人畜傷亡責(zé)任的法律問題造成人畜傷亡責(zé)任的法律問題n預(yù)防人畜傷亡的技術(shù)與設(shè)施預(yù)防人畜傷亡的技術(shù)與設(shè)施防止灌溉工程引起的人畜傷亡問題防止灌溉工程引起的人畜傷亡問題美國國家水科學(xué)與技術(shù)理事會美國國家水科學(xué)與技術(shù)理事會（歸美國科學(xué)院、工程院所屬的國家研