何 靖

(1.陜西地建土地工程技術(shù)研究院有限責(zé)任公司,陜西 西安 710075；2.陜西省土地工程建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，陜西 西安 710075；3.國(guó)土資源部退化及未利用土地整治工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安 710075；4.陜西省土地整治工程技術(shù)研究中心，陜西 西安 710075)

1 國(guó)外節(jié)水灌溉技術(shù)的研究及發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 噴灌技術(shù)

噴灌技術(shù)[1]自20世紀(jì)60年代出現(xiàn)以來(lái)，就被作為解決灌溉問(wèn)題的主要手段，主要用于大面積的機(jī)械化灌溉。在日常生活中，噴灌技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，而各類噴灌機(jī)通過(guò)技術(shù)方面的鑒定、經(jīng)濟(jì)方面的對(duì)比、適應(yīng)性方面的考證之后，軟管卷盤(pán)式、平移式自動(dòng)噴灌機(jī)及人工移管式的噴灌機(jī)，已經(jīng)在世界范圍內(nèi)，逐漸的趨于主流的三類機(jī)型，并已經(jīng)進(jìn)行了大面積的推廣。

21世紀(jì)以來(lái)，噴灌技術(shù)又在農(nóng)藥的噴灑、能耗的降低、灌水方式等多用途的利用[2]方面取得了一定的進(jìn)展。美國(guó)的林賽公司在對(duì)平移式的噴灌機(jī)的噴頭裝置、噴灑方式等進(jìn)行了技術(shù)方面地改進(jìn)之后，其工作時(shí)，水量的損失大量的減少，水分的利用率也提高至0.9以上；中心支軸式的噴灌系統(tǒng)已占噴灌類型的69.74%，干旱地區(qū)的人工移動(dòng)式的系統(tǒng)只占到10.05%左右，而美國(guó)東部的濕潤(rùn)地區(qū)自走式的系統(tǒng)也已達(dá)到20.33%[3]。法國(guó)等國(guó)家，對(duì)于提高軟管卷盤(pán)式的噴灌機(jī)的能量利用率下足了功夫，減小了驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)、過(guò)流的損失率，在很大的程度上改善了這一機(jī)型在能耗方面的弊端。西班牙應(yīng)用于LQD灌區(qū)的固定式的、中心支軸式的和平移式的噴灌機(jī)的灌水均勻度分別已達(dá)到68%、75.5%和80%[4]。英國(guó)、美國(guó)等國(guó)家，利用平移式的噴灌機(jī)對(duì)田間所有的作物種植環(huán)節(jié)都進(jìn)行了灌溉，并且，還能夠完成在作物的種植環(huán)節(jié)的耕、耙、播、收等工作。

1.2 微灌技術(shù)

自20世紀(jì)80年代以來(lái)，微灌技術(shù)近年來(lái)有了長(zhǎng)足的發(fā)展。國(guó)際灌溉排水委員會(huì)(ICID)于2000年的調(diào)查[5]調(diào)查顯示：世界微灌面積一直不斷地增加。僅20世紀(jì)90年代間，美國(guó)的微灌面積已增加了73%，合計(jì)達(dá)到了105萬(wàn)hm2，占全世界的微灌面積的29.7%，灌溉方式也開(kāi)始了轉(zhuǎn)變：由地表微灌逐漸轉(zhuǎn)向地下滴灌[6]。隨著近年來(lái)設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展，微灌技術(shù)、設(shè)備都得到了長(zhǎng)足發(fā)展，其整個(gè)的發(fā)展系統(tǒng)也已經(jīng)趨于完善。以色列的環(huán)境限制。使其成為世界上微灌技術(shù)的發(fā)展最為先進(jìn)的地區(qū)，其除了對(duì)大田作物的灌溉的應(yīng)用較少外，幾乎將微灌技術(shù)應(yīng)用到了所有能夠應(yīng)用的地方，包括：花園、陽(yáng)臺(tái)、園林，甚至是室內(nèi)的裝飾植物。2000年時(shí)，以色列66%以上的灌溉面積[7]都是用的是微灌技術(shù)，其面積合計(jì)約16.6萬(wàn)hm2。最近幾年，微灌設(shè)備有了很大的突破[8]，20世紀(jì)80年代時(shí)，僅灌水器的種類就有100余種，隨著市場(chǎng)應(yīng)用的逐步淘汰，灌水器的形式逐漸減少，品種系列化、產(chǎn)業(yè)化。微噴頭現(xiàn)已大多采用旋轉(zhuǎn)與折射式相結(jié)合的形式，該噴頭增大了出水口，降低了堵塞的概率；增加了射程，且減小了噴灌的強(qiáng)度，并提高了灌水均勻度；霧化度減小，水滴呈現(xiàn)為細(xì)小水滴，降低能耗。滴灌大多采用滴灌帶，根據(jù)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整滴灌帶的規(guī)格與滴灌帶應(yīng)用數(shù)量。

1.3 渠道防滲工程技術(shù)

由于渠道滲漏的損失量十分巨大，所以，世界各國(guó)均十分的重視并開(kāi)展了渠道的防滲工程的技術(shù)研究和建設(shè)工作。美國(guó)、日本、印度、巴基斯坦、伊朗等國(guó)家的渠道防滲工程，建設(shè)發(fā)展的很快，其技術(shù)水平高、節(jié)水效果也很顯著?；炷恋葎傂圆牧系囊r砌有較好的節(jié)水效果[9]，因而其現(xiàn)階段的應(yīng)用范圍比較廣泛。美國(guó)早在1946年，已經(jīng)開(kāi)始研究渠道的防滲工程技術(shù)，直至1990年，美國(guó)已經(jīng)建設(shè)完成的防滲渠道長(zhǎng)度達(dá)到了9656 km；其將渠道的防滲作為水利工程的挖潛措施之一，現(xiàn)已形成了統(tǒng)一設(shè)計(jì)、施工的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，且機(jī)械化的程度高、工程的質(zhì)量好；混凝土大多被用來(lái)防滲，但也有1/3左右的渠道，采用的是壓實(shí)土防滲，塑膜等新興的防滲材料，目前正處于推廣之中。

1.4 低壓管道輸水灌溉技術(shù)

對(duì)于發(fā)達(dá)國(guó)家而言，管道輸水灌溉技術(shù)已經(jīng)十分成熟，甚至田間地面渠道灌溉系統(tǒng)有了被其逐漸代替的趨勢(shì)。截至1984年，美國(guó)已有46.9%的灌溉采用了管道灌溉。而以色列、英國(guó)、瑞典等國(guó)，已經(jīng)有90%以上的灌溉采用了管道輸水。近年來(lái)，美國(guó)認(rèn)為：最有效、投資最省的節(jié)水方式就是低壓管道灌溉，全國(guó)已經(jīng)有近一半的大型灌區(qū)，實(shí)現(xiàn)了低壓管道灌溉的系統(tǒng)化[7,9]。

1.5 地下灌溉

近年來(lái)，地下灌溉已經(jīng)掀起了世界各國(guó)的研究浪潮，地下灌溉被認(rèn)為：當(dāng)前世界上最有前景的灌水技術(shù)。這種技術(shù)主要應(yīng)用于：花卉、玉米、小麥、蔬菜、果園、棉田、草地等作物上。地下灌溉在意大利、美國(guó)、、德國(guó)、法國(guó)、等國(guó)家的發(fā)展較快，面積在逐年的穩(wěn)步增加[10～14]。

2 國(guó)內(nèi)節(jié)水灌溉后評(píng)價(jià)的研究現(xiàn)狀

我國(guó)節(jié)水灌溉工程項(xiàng)目后評(píng)價(jià)事業(yè)的發(fā)展較為滯后[15]，直到“九五”以后，我國(guó)的節(jié)水灌溉工程項(xiàng)目后評(píng)價(jià)工作才得到了中央和國(guó)家的高度重視，希望通過(guò)對(duì)已有的節(jié)水灌溉工程項(xiàng)目的后評(píng)價(jià)工作總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，為指導(dǎo)后續(xù)的節(jié)水灌溉工程項(xiàng)目的建設(shè)、運(yùn)行管理提供借鑒。節(jié)灌工程項(xiàng)目的后評(píng)價(jià)內(nèi)容包括：過(guò)程后評(píng)價(jià)、經(jīng)濟(jì)后評(píng)價(jià)、影響后評(píng)價(jià)、目標(biāo)與可持續(xù)性后評(píng)價(jià)和綜合后評(píng)價(jià)[16]。2014年7月8日，我國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局連同國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)發(fā)布《節(jié)水灌溉工程項(xiàng)目后評(píng)價(jià)規(guī)范》，確定了節(jié)水灌溉工程項(xiàng)目的后評(píng)價(jià)內(nèi)容包括：過(guò)程評(píng)價(jià)、經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)、影響評(píng)價(jià)與目標(biāo)、可持續(xù)性評(píng)價(jià)和綜合評(píng)價(jià)[17]，表明：我國(guó)的節(jié)水灌溉工程項(xiàng)目的后評(píng)價(jià)已經(jīng)進(jìn)入到了一個(gè)有著明確的體制的階段。何淑媛[18]采用系統(tǒng)分析方法，依據(jù)定性和定量指標(biāo)分析法，在建立的農(nóng)業(yè)節(jié)水綜合效益多層次評(píng)判數(shù)學(xué)模型中，分別從經(jīng)濟(jì)后評(píng)價(jià)、生態(tài)環(huán)境后評(píng)價(jià)和社會(huì)后評(píng)價(jià)等3個(gè)因素出發(fā)，構(gòu)建了針對(duì)評(píng)估農(nóng)業(yè)節(jié)水的綜合效益的指標(biāo)體系，通過(guò)了層次分析法確定了權(quán)重，利用功效系數(shù)法對(duì)評(píng)估指標(biāo)進(jìn)行量化。由此獲得的指標(biāo)體系主要集中體現(xiàn)了效益指標(biāo)，不涉及效益以外指標(biāo)，但評(píng)價(jià)方法單一，評(píng)估結(jié)果缺乏對(duì)比性，沒(méi)有較強(qiáng)的說(shuō)服力度。李慧憐等[19]采用了博弈論方法來(lái)確定評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重上，他們集成了主觀賦權(quán)法(層次分析法)和客觀賦權(quán)法(熵值法)對(duì)灌區(qū)運(yùn)行狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)，集成結(jié)果使綜合權(quán)重與單一權(quán)重的向量之間的偏差最??；此外還分別運(yùn)用了灰色理論和模糊綜合評(píng)判兩種方法對(duì)其結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析，結(jié)果表明：這兩種方法評(píng)價(jià)結(jié)論一致。但該研究存在的主要問(wèn)題是指標(biāo)體系不夠完善，對(duì)指標(biāo)樣本值沒(méi)有進(jìn)行動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)，也沒(méi)有關(guān)注灌區(qū)發(fā)展的可持續(xù)性。鄭捷等人[15]通過(guò)建立了多層次、多目標(biāo)的指標(biāo)的合成法、成功度法，對(duì)節(jié)水灌溉工程項(xiàng)目的后評(píng)價(jià)中的綜合后評(píng)價(jià)進(jìn)行求解，填補(bǔ)了我國(guó)的節(jié)水灌溉工程項(xiàng)目的綜合后評(píng)價(jià)理論、方法方面的研究空白。在對(duì)“九五”期間，全國(guó)建設(shè)實(shí)施的一大批節(jié)水灌溉工程項(xiàng)目進(jìn)行后評(píng)價(jià)時(shí)，我國(guó)在節(jié)水灌溉工程項(xiàng)目的后評(píng)價(jià)方面，還沒(méi)有明確的評(píng)價(jià)內(nèi)容，評(píng)價(jià)指標(biāo)與評(píng)價(jià)指標(biāo)體系也不完善。為了總結(jié)這一批項(xiàng)目的成功經(jīng)驗(yàn)，黃會(huì)明等[20]嘗試建立了一個(gè)正確、科學(xué)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)這些項(xiàng)目的建設(shè)過(guò)程進(jìn)行了后評(píng)價(jià)，分析總結(jié)了項(xiàng)目成功與失敗的原因，并提出了幾點(diǎn)關(guān)于開(kāi)展節(jié)水灌溉工程項(xiàng)目后評(píng)價(jià)工作的意見(jiàn)和建議，為以后的節(jié)水灌溉工程項(xiàng)目的后評(píng)價(jià)工作有了一定的指導(dǎo)意義。2006年，馮田華[21]論證了節(jié)水灌溉工程項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)的合理性，并提出了在評(píng)級(jí)對(duì)象的確定、投資核算、成本費(fèi)用的識(shí)別和計(jì)算、效益的識(shí)別和計(jì)算、評(píng)價(jià)所需數(shù)據(jù)的補(bǔ)充等方面的基本原則，進(jìn)行了一系列的分析。唐小娟等[22]對(duì)甘肅省1996～2003年這8年時(shí)間中建設(shè)實(shí)施的節(jié)水灌溉工程項(xiàng)目進(jìn)行了社會(huì)影響后評(píng)價(jià)，在考慮這些節(jié)灌工程項(xiàng)目的滿足社會(huì)需求度、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整及效益的分配效果和對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的影響3方面的基礎(chǔ)上，建立了項(xiàng)目后評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。通過(guò)典型項(xiàng)目的分析表明：節(jié)水灌溉工程項(xiàng)目的建設(shè)實(shí)施優(yōu)化調(diào)整了項(xiàng)目區(qū)的種植結(jié)構(gòu)，改變了項(xiàng)目區(qū)農(nóng)民的耕作方式，提高了農(nóng)民的收入，改善了農(nóng)民的生活水平；在項(xiàng)目區(qū)，高效節(jié)水技術(shù)的應(yīng)用，在促進(jìn)農(nóng)民增收的同時(shí)，也激發(fā)了農(nóng)民對(duì)節(jié)水灌溉工程項(xiàng)目投入的積極性，并且形成了“一帶多”的格局，帶動(dòng)整個(gè)項(xiàng)目區(qū)周邊村莊和縣區(qū)對(duì)節(jié)水農(nóng)業(yè)的發(fā)展。為了研究節(jié)水灌溉工程項(xiàng)目綜合效益的評(píng)價(jià)工作，國(guó)內(nèi)外學(xué)者先后提出了模糊綜合評(píng)判[23]、層次分析法[24]、可拓評(píng)價(jià)[25]等綜合評(píng)價(jià)模型。這類模型的優(yōu)點(diǎn)在于無(wú)需指標(biāo)本身的數(shù)據(jù)樣本，只需專家對(duì)相應(yīng)指標(biāo)的認(rèn)可就能給出判斷，但其存在著諸多主觀臆斷，嚴(yán)重影響評(píng)價(jià)結(jié)果的客觀性，評(píng)價(jià)結(jié)果缺乏可靠性[26]。唐小娟等[27]運(yùn)用成功度法對(duì)甘肅省1996～2003年建設(shè)實(shí)施的節(jié)水灌溉工程項(xiàng)目即：噴灌、管灌、滴灌和渠灌等4種節(jié)水灌溉技術(shù)，進(jìn)行了項(xiàng)目的后評(píng)價(jià)，后評(píng)價(jià)的結(jié)果表明：這幾種節(jié)水灌溉技術(shù)具有良好的效果，其實(shí)用性、適應(yīng)性、先進(jìn)行、合理性、示范作用、推廣應(yīng)用前景、對(duì)當(dāng)?shù)氐膭趧?dòng)者的技術(shù)素質(zhì)的影響，也有良好效果，并提出了一些就如何推廣節(jié)水灌溉技術(shù)的建議。鄭和祥等[28]采用了層次分析法，對(duì)鄂溫克族自治旗的5項(xiàng)節(jié)水灌溉示范工程進(jìn)行了項(xiàng)目的后評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)結(jié)果表明：鄂溫克族自治旗牧區(qū)的節(jié)灌工程，達(dá)到了基本的預(yù)期目標(biāo)，在社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)效益方面都取得了較好的成果，也表明層次分析法是對(duì)牧區(qū)節(jié)水工程項(xiàng)目后評(píng)價(jià)簡(jiǎn)單、有效地方法。為了避免由于主觀原因造成的評(píng)價(jià)誤差，對(duì)右江灌區(qū)節(jié)水改造項(xiàng)目進(jìn)行后評(píng)價(jià)時(shí)，張春樂(lè)等[29]在研究國(guó)內(nèi)外節(jié)水灌溉工程項(xiàng)目后評(píng)價(jià)方法的基礎(chǔ)上，引進(jìn)了突變理論。利用了初始模糊隸屬函數(shù)、突變級(jí)數(shù)，并將二者結(jié)合，對(duì)節(jié)水灌溉工程項(xiàng)目的效益進(jìn)行了多層目標(biāo)的分解，根據(jù)歸一化的公式進(jìn)行了計(jì)算，最終獲得了節(jié)水效益的總的突變級(jí)數(shù)值，完成了節(jié)水灌溉工程項(xiàng)目的后評(píng)價(jià)。這種方法的特點(diǎn)：評(píng)價(jià)結(jié)果客觀、準(zhǔn)確，且提供了一種新的后評(píng)價(jià)途徑。2013年，鄭和祥等人[30]對(duì)基于信息熵和模糊物元模型的牧區(qū)節(jié)水灌溉工程項(xiàng)目進(jìn)行了項(xiàng)目后評(píng)價(jià)。研究人員在對(duì)節(jié)灌工程項(xiàng)目的后評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行了篩選之后，構(gòu)建了后評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上，將基于信息熵的模糊物元評(píng)價(jià)模型引入了評(píng)價(jià)工作之中，對(duì)牧區(qū)節(jié)灌工程進(jìn)行了后評(píng)價(jià)。其通過(guò)了對(duì)牧區(qū)的18項(xiàng)節(jié)水灌溉工程項(xiàng)目的進(jìn)行過(guò)程、項(xiàng)目的管理狀況、經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)環(huán)境的影響與可持續(xù)性的發(fā)展進(jìn)行了評(píng)估分析，研究了制約項(xiàng)目效益全面發(fā)揮的因素。其評(píng)價(jià)結(jié)果表明：由于研究確定的模糊物元模型自身較強(qiáng)的整體性和系統(tǒng)性，該項(xiàng)目后評(píng)價(jià)的整體結(jié)果還是較為理想的。王靜等[31]運(yùn)用前后對(duì)比法對(duì)蜻蛉河大型灌區(qū)的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行了分析評(píng)價(jià)。結(jié)果表明：實(shí)際的經(jīng)濟(jì)效益較預(yù)測(cè)效益差，財(cái)務(wù)盈利能力較差，但是該法能夠全面的抓住影響項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益后評(píng)價(jià)的特征要素，得出的評(píng)價(jià)結(jié)果較為科學(xué)、合理。近年來(lái)，有很多學(xué)者對(duì)我國(guó)節(jié)水灌溉工程項(xiàng)目的后評(píng)價(jià)工作展開(kāi)了進(jìn)一步的研究[32～36]，這有利于推動(dòng)我國(guó)節(jié)水灌溉事業(yè)的發(fā)展與快速實(shí)現(xiàn)節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)成產(chǎn)模式。

3 結(jié)論與展望

節(jié)水灌溉技術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)的灌水技術(shù)而言，其投資相對(duì)較高，但是其高效益可完全掩蓋高投入的缺點(diǎn)。發(fā)達(dá)國(guó)家的節(jié)水灌溉技術(shù)，具有高技術(shù)、高投入與現(xiàn)代化管理模式的特點(diǎn)，而節(jié)水灌溉系統(tǒng)之所以能夠持續(xù)發(fā)展，是其高效益的功勞。我國(guó)的節(jié)水灌溉技術(shù)已經(jīng)取得了很大的成果，但就工程應(yīng)用方面稍顯不足，需進(jìn)一步加強(qiáng)技術(shù)落地，為生產(chǎn)服務(wù)。