［西班牙］S.萊西納 D.伊西多羅 E.普拉巖 R.阿拉格斯

童國慶 譯自英刊《水資源開發(fā)》2010年6月號

西班牙大部分地區(qū)屬于地中海氣候，蓄水和輸水基礎設施建設貫穿西班牙的整個歷史。另外，為規(guī)范水資源的使用，西班牙制定了先導的法律框架。20世紀早期，該國引入河流流域單元的概念進行水資源管理。19世紀草擬的第1部水法首次引入了水用戶協會這一組織。

最近幾十年來，西班牙的經濟增長使水需求量急劇增加，然而可獲得水量卻很難增加，因為蓄水能力沒有提高。這種狀況加劇了水資源的競爭，并且反復的干旱已經造成西班牙的用水戶之間和地區(qū)之間的社會沖突。

西班牙已經在管理水需求方面進行了改革，諸如公共水權銀行、環(huán)境稅和對灌溉現代化的補助。另外，按照“歐盟水框架指令”的原則，通過參與性的和一體化的過程，新的水計劃正在得以實施。

其中最為雄心勃勃的計劃就是灌溉現代化，西班牙大約有灌溉耕地350萬hm2，雖然這些面積只占總農地的13%，但產出50%的GDP。在這些計劃開始之前，地面灌溉占灌溉面積的59%，71%的灌溉面積的基礎設施的使用年限超過25 a。72%的灌溉面積位于內陸省份。地面灌溉在這些省份很普遍，其中田間作物占地面灌溉面積的74%。

西班牙制訂了兩個國家級灌溉現代化計劃，主要有兩個目標:①增強灌溉部門的競爭能力以應對農業(yè)市場的逐步自由化和減少農業(yè)補帖;②每年節(jié)約30億m3的水量，以減輕其他部門受干旱的影響，這些節(jié)約的水量相當于每年全國平均農業(yè)用水量的15%。計劃旨在10a內投資74億歐元以改進200萬hm2的灌溉基礎設施。

1 西班牙農業(yè)用水分析

灌溉效率的概念已廣泛用于評估西班牙農業(yè)用水，傳統上，效率這一概念被用于灌溉系統設計和計劃，以及計算允許的最大灌溉取水量。若提高農場灌溉效率，減少用水量，則可節(jié)約30億m3的水量。

效率運用方法是將用于生產一種產品和提供一項服務的用水量分為兩部分，一部分是有效地用于獲得產品或服務，另一部分是在這一過程中的水量損失。兩部分各占總用水量的比例即為有效利用率和損失率。

利用此法來評估水的使用很直觀，也很直接。然而，水使用效率沒有考慮水的重復使用問題、總用水量與耗水量的區(qū)別、流域內取水位置和水質的影響等問題。灌溉農業(yè)是非點源性污染，會導致接收灌溉返回水流的水體的水質退化，減少重復利用的能力。

這些問題在水資源短缺的流域的水資源管理中尤其重要。為此也有學者提出，灌溉效率這個概念不適合評估灌溉對流域的水文影響。

2 水量核算方法

盡管有些學者將以上提到的水文問題概括在一種新的效率表達中，即有效的效益(effective effiency)，但為達到水文目的，水量核算已被建議作為等同于水文方式的一種替代方法，該方法通過水量平衡應用質量守恒的原理。

水量平衡可以識別使用水的目的并區(qū)別4項水損失:①有益(beneficial)蒸發(fā);②無益(non－beneficial)蒸發(fā);③不可恢復徑流/下滲;④可恢復徑流/下滲。與總用水量相關聯的前兩項構成用水消耗部分。蒸發(fā)和不可恢復徑流/下滲構成總用水量在流域中消失的部分。

該工作的目標是深入分析和討論農業(yè)用水優(yōu)化問題，分析的結果有望就灌溉現代化對可獲得水量和水質的影響提出一種見解。

通過將一種概念性方法應用于埃布羅河流域，分析了現代化過程對水質和水量的影響。將基本的水文概念應用到灌溉現代化的過程中構成了該研究的另一個目標。研究基于作者在埃布羅河30余年工作的研究經驗，以及全世界的諸多經驗。

為預測研究結果，應充分認識農民對灌溉現代化的推動力。

3 埃布羅河流域灌區(qū)

埃布羅河流域是伊比利亞半島最重要的流域之一，占半島內陸面積的15%(85566 km2)，位于西班牙的東北部，灌溉面積約800000hm2(占西班牙總灌溉土地面積的24%)。

大約73%的灌區(qū)，包括最大的幾個灌溉項目，位于埃布羅河流域的中部地帶。流域氣候類型為半干旱型，尤其是埃布羅河周圍地帶。多年平均氣溫為14℃，多年平均降雨量為300～450mm。干旱期從7月一直持續(xù)到9月，多年平均參考蒸發(fā)量為949 ～1157 mm，平均風速為0.6 ～2.6 m/s。

河流階地(即埃布羅河流域最古老的灌區(qū)所在位置)的土壤通常遮蓋了石灰?guī)r礫石沉積。這些土壤便于排水，并呈現出有利于地面灌溉的特性。20世紀建立的灌溉工程，擴大了這一地區(qū)的灌溉面積，覆蓋地帶包括陸臺、坡地和沖積臺地。陸臺土壤位于礫石覆蓋的三元混合物質以上，這些土壤生產力較高，因為這些地帶坡度低、排水充分，但是通常地面灌溉的效率比較低，因為土壤的有效持水能力(AWHC)較低，土壤的下滲能力較高。斜坡和沖積臺地的特征是有效持水能力較強，但排水能力較差。部分土壤受到自然鹽堿的影響，另外一部分土壤受鹽堿影響的主要原因是土地平整、滲漏，尤其是內排能力較低，雖然含堿量常與缺少石膏的地區(qū)內的灌溉有關，但這些土壤中卻出現鹽漬鈉質土的斑點。

該地區(qū)灌溉歷史悠久，因而灌溉技術多種多樣，靠近河流的小型灌區(qū)是在過去2000a形成的。第1批大型的灌渠建于18世紀和19世紀，與埃布羅河和塞格雷(Segre)河平行。20世紀中期，灌區(qū)規(guī)模迅猛擴大，當時政府鼓勵以大型渠道和主要在比利牛斯(Pyrenean)河上的一些水庫為基礎修建大型地面灌溉工程。噴灌和滴灌區(qū)是最近40a才建立起來的。在2002年制定灌溉現代化計劃之前，大約70%的灌區(qū)依靠傳統的地面灌溉系統，19%是噴灌系統，11%是滴灌系統。

在灌溉現代化開始以前，農作物組成情況為:田間作物占總面積的58%，果樹和菜地占19%，橄欖樹和葡萄園占4%，大約17%的灌溉面積還沒有種植作物，主要是因為古老灌區(qū)的廢棄建筑物，以及20世紀中期修建的灌溉溝渠的輸水能力較低。

4 埃布羅河流域農村社會和灌溉現代化

該流域內12%的總附加值和14%的就業(yè)機會由主要設在灌區(qū)的農業(yè)食品生產系統提供。農業(yè)及其相關產業(yè)實際上是很多農村地區(qū)唯一的經濟活動?！皻W洲通用農業(yè)策略”(CAP)在近幾十年一直支持著農業(yè)生產及其商業(yè)化。農業(yè)補助是埃布羅河流域農場利潤的一個關鍵因素，尤其在農田作物生產的專區(qū)。正在進行的農業(yè)貿易自由化聯同其他措施使農作物生產地區(qū)的補助得以大幅削減。過去5 a間，農田作物補助金減少了75%。

農業(yè)貿易自由化和農業(yè)市場上CAP的影響逐步減小，使農作物價格的可變性增大。這些價格更多地受有時空變化的多種因素的影響。例如世界氣象、經濟和人口增加、能源價格和農村發(fā)展投資等，這些因素增加了當地證券交易所谷物價格年平均值的波動性，近5 a中，價格變動范圍為5% ～20%，這些易變性在未來幾年還將繼續(xù)，增加了農場凈效益的不確定性。

該流域人口密度較低，總體平均人口密度為33人/km2，但40%以上地區(qū)每平方公里不到5人。

大約92%的農業(yè)用水來源于地表水供應，主要來自比利牛斯河，只有8%來源于地下水。平均農業(yè)用水大約是8000m3/hm2。由于流域水源區(qū)人口減少，用地形式也發(fā)生了變化，從農作物和牧草變?yōu)楣嗄竞蜕?，這導致可獲得水量大幅度減少。20世紀中期以來，西班牙中部比利牛斯山區(qū)河流徑流量減少了30%左右。另外，降雨、氣溫和積雪的改變也在促成河流徑流的減少。如果當前這種地面覆蓋和氣候條件的變化趨勢還持續(xù)下去，那么水資源可利用量和水需求之間的平衡將面臨嚴重威脅。

灌溉農業(yè)可能會造成水質的退化，因為在灌溉后返回的水流中含有鹽份和農用化學物質。盡管就含鹽度、含氮量和含磷量而言埃布羅河流域河流中的水質適合于灌溉，但是水庫、湖泊和含水層中的水體還是存在一定問題。有9個區(qū)域被證明容易受到來自農用物資的氮污染，未來幾年，毫無疑問在該流域內需要強調限制性措施，因為根據“歐盟水框架指令”，在2015年以前，該流域內的全部水體必須達到“良好的環(huán)境狀態(tài)”。

農場的生產結構和管理必須是有競爭力、靈活和環(huán)境友好的，以適應這一社會經濟環(huán)境。增加農業(yè)產出是農場可持續(xù)的必要條件，灌溉投資除了考慮其他要求外還必須考慮這些要求。灌溉現代化，包括結構和管理方面，是改變埃布羅河流域中部灌區(qū)現狀合適的替代方案。

以上事實是農民投資現代化灌溉結構的主要原因。該流域中加壓灌溉系統比傳統地面灌溉系統具有更高的生產力。更密集的種植模式和更高的產量詮釋了現代與傳統灌溉系統的不同。

在埃布羅河流域灌溉現代化進程開始前，42%的地面灌溉面積種植低經濟價值的作物，例如冬季的大麥和小麥，休耕地的情況也如此，對比之下，加壓灌溉的低經濟價值作物僅占約20%。77%的噴灌和滴灌區(qū)種植著高價值的園藝作物和夏季田間作物，多數為玉米和苜蓿，或為果園、葡萄園。

圖1示出了各灌溉系統不同農作物組群的不同土地生產率，土地生產率是以出產農作物的毛產值和耕種面積之間的比值來計算的，平均產量和價格通過灌區(qū)調查和該流域中部2003～2004年政府的統計數據得到，這些數據在整個流域上進行了外推，以便于進行比較。對于噴灌和滴灌農作物，因高產，土地毛產值提高37%左右。只有葡萄園在不同的灌溉系統下產值相似，主要是質量合格的葡萄酒有一些嚴格的限制條件。

圖1 不同灌溉系統及不同農作物組群的土地生產率

除了以上因素外，自動化灌溉也節(jié)省了勞力。在埃布羅河流域老的地面灌溉系統中，一個人只能灌溉約50hm2，但是使用新的加壓灌溉系統以后一個人能灌溉200hm2以上。灌溉現代化使勞動生產率提高，減少了勞動力緊張程度，改善了農民的工作條件。

一個農民將地面灌溉系統轉變?yōu)榧訅汗喔认到y(噴灌和滴灌)的花費一般約9000歐元/hm2，這個價值與土地的市場價格差不多，在加壓灌溉中，與電能相關的水費比較高。

盡管精心設計和管理的一般地面灌溉也可達到與加壓灌溉一樣的效果，但是多數情況下農民愿意選擇改變其灌溉系統，不規(guī)則的地形、地塊面積小、勞動力成本高和低靈活性是地面灌溉系統生產率降低的主要原因。

近10a來，估計埃布羅河流域內大約175000hm2土地的灌溉方式從傳統轉變?yōu)楝F代方式，這些地區(qū)主要位于20世紀中期建有大型灌溉工程的地區(qū)，在農業(yè)機械化之前建立的較老的灌區(qū)中，地面灌溉方式很少會發(fā)生轉變，因為這些灌區(qū)所占用的土地很小。盡管如此，這類灌區(qū)正在改善其灌溉溝渠網絡，政府通過提供補助和資金幫助來支持灌溉現代化。

埃布羅河流域的灌溉現代化系統會增加農業(yè)產出，也會改變水的使用現狀，這些改變在該流域內將具有很強的水文蘊含。

5 灌溉現代化對水量的影響

5.1 有益蒸發(fā)

有益蒸發(fā)是指農作物的蒸發(fā)(又稱蒸騰——譯注)，需要有適當的灌溉工序和用水量以滿足農作物的有益蒸發(fā)。埃布羅河流域老的地面灌溉輸水溝渠網至少是50a前設計的，主要是基于冬季谷類低產出農業(yè)的。老灌溉溝渠的輸水能力低，加上地面灌溉的灌溉水深通常較大，常導致灌溉工序欠妥。老的地面灌溉工程通常有較長的灌溉時段，因為農民常常不知道何時會再次進行灌溉，所以他們傾向采用深灌，這種深灌并不會改善農作物的灌溉供水和延長灌溉時段，且研究表明，在高峰期，灌溉時段為10～14 d，每天24 h。

在土壤持水能力較低的地方，面對如此長的灌溉時段，農作物的需水要求只能得到部分滿足。如果農作物獲得的水量不足以滿足其最大蒸發(fā)速率，農作物的產出將會低于正常水平，因作物的生物總量與蒸發(fā)量之間存在線性關系。

研究人員在比奧拉達(Violada)運河的地面灌區(qū)應用水量平衡方法得出，其農作物的蒸發(fā)量比潛在的蒸發(fā)能力低16%左右，另一部分研究人員在埃布羅河流域另一個地面灌區(qū)采用灌溉和作物結合的模式得出的結果與之相比差別在15%左右，實際蒸發(fā)與潛在蒸發(fā)量之間的這種差別在世界其他地面灌區(qū)中普遍存在。

作為對比，有研究人員指出，根據在埃布羅河流域中部地區(qū)進行的水量平衡，蒸發(fā)量接近于莫內格羅斯(Manegros)Ⅱ號工程現代噴灌區(qū)潛在的蒸發(fā)量。與傳統灌渠相比，新的加壓灌溉網輸水能力更強，且更可靠和更靈活。另外，適當設計和管理的噴灌和滴灌系統允許農民更好地調節(jié)其灌溉深度和頻次以滿足當地土壤、農作物和氣象特征的需要。研究報告表明，這些加壓灌溉網絡和系統在埃布羅河流域中部地區(qū)新灌區(qū)中能夠達到高質量的灌溉性能。因此，在這些地區(qū)，農作物的水需求量能夠得到充分滿足，農作物的蒸發(fā)量與潛在蒸發(fā)能力接近。

新的加壓灌溉網絡允許農民種植比傳統地面灌區(qū)具有更高生產率的作物，例如園藝植物、果樹和夏季田間作物等。這些作物通常需水量較高。在夏季足夠長的地區(qū)，一個季節(jié)甚至可以種植2～3次作物。

埃布羅河流域灌溉系統之間的差別表明，供水充足意味著農作物蒸發(fā)量較高和農作物產出較高，圖2示出了埃布羅河流域灌區(qū)單位面積農作物平均蒸發(fā)量和土地毛生產率。

圖2 埃布羅河流域有益蒸發(fā)量和土地毛生產率

受上述老灌溉網絡低的輸水能力限制，實際蒸發(fā)和潛在蒸發(fā)能力的差值平均為15%，噴灌區(qū)單位面積的蒸發(fā)比地面灌區(qū)要高27%，土地毛生產率也要高出2.5倍，蒸發(fā)量出現這種差別的部分原因是農作物種植模式不同。

水的生產率(water productivity)是作為土地毛生產率和單位面積有益蒸發(fā)量之比來計算的，地面灌區(qū)為0.508歐元/m3，加壓灌區(qū)為1.415歐元/m3，這種差別表明加壓灌溉系統在干旱年份具有競爭優(yōu)勢，以及流域水資源利用可獲得更多的利潤。

5.2 無益蒸發(fā)

無益蒸發(fā)包括來自非生產性(non－productive)植物的蒸發(fā)，例如草和地下水濕生植物的蒸發(fā)，以及水體表面直接蒸發(fā)。這種無益的消耗在有溝渠的地面灌溉中普遍存在，主要因為水的下滲和水面開闊，這些水量的多少取決于灌溉工程的維護情況。

加壓灌溉網實際上減少了被無生產率的植被用去的水量，因為這種網絡實際上消除了漏水現象。另外，在噴灌和滴灌地塊內不需要設置水溝。管道也消除了水的直接蒸發(fā)。然而，加壓灌區(qū)通常有小型水庫，一般庫容小于100萬m3，主要用來增加灌蓄水量，這些小水庫增加了敞露蒸發(fā)的水面面積。但有專家指出，在西班牙大面積加壓灌溉系統中這種無益耗水的相對水量通常很少。

噴灌區(qū)若出現特殊情況，隨風飄散的水量損失和蒸發(fā)損失也可以認為是無益耗水，盡管這些水量損失的一小部分由于地塊微氣候的改變補償了農作物的有益蒸發(fā)，隨風飄散和蒸發(fā)損失可能會顯著增加水量平衡的無益組成部分。研究人員指出，埃布羅河流域中部地區(qū)噴灌區(qū)的隨風飄散和蒸發(fā)損失為10%～20%。這部分損失取決于灌溉系統的設計和管理，以及天氣情況。在埃布羅河流域中部地區(qū)，尤其在埃布羅河附近，天氣的一個特征就是強風，這是影響隨風飄散和蒸發(fā)損失的關鍵因素。有研究報告表明，若要將隨風飄散和蒸發(fā)損失減少到10%以下，則需修建必要的建筑物和種植低產值作物。

5.3 徑流與下滲

徑流與下滲涉及被灌溉的地塊和輸水建筑物，在巴德納斯(Bardenas)灌渠的地面灌區(qū)展開的田間評估活動獲得了農場灌溉水的利用效率，結果表明，在土壤的持水能力較低而滲透速率較高的地區(qū)，其灌溉效率大約在40%左右，在那些土壤情況更加適合地面灌溉的地區(qū)，灌溉水的利用效率能達到60%。在比奧拉達灌渠和巴德納斯灌渠展開的水量平衡測量所獲得的返回流量，大約相當于入流量的50%。

作為對比，在辛卡(Cinca)灌渠和埃布羅河的加壓灌區(qū)展開的田間評估活動表明，農場灌溉平均利用效率在80%左右。研究者在莫內格羅斯Ⅱ號工程噴灌灌區(qū)的水量平衡分析表明，這里的徑流返回流量為入流量的5%～11%。

研究發(fā)現，所有的徑流與滲透水都注入河流中，這些返回水流的水質滿足其他水用戶的水質要求，其中大約有30%的水流在產生區(qū)域內的相同地面灌溉工程中就得到了再次利用，剩余水流則可以被下游用戶利用。埃布羅河流域大約有6%的灌區(qū)距地中海不到100km(沿埃布羅河河道)。該流域內咸湖和水量不可回收的其他水潭都很小，對灌區(qū)回流幾乎沒有影響。

5.4 消耗水量

灌溉返回水流的再利用，少量無益蒸發(fā)，以及將有益蒸發(fā)轉換成一定的耗水量，都導致埃布羅河流域的節(jié)水余地很有限。灌溉系統的改變和灌溉現代化導致的農作物產出加大，也將會增加水的消耗，盡管農場效率提高，尤其是從地面灌溉轉變?yōu)閲姽?。水需求的總效應將取決于增加的蒸發(fā)量是否高于徑流和下滲量。

考慮灌溉現代化以前的農作物種植模式，計劃需要轉變的灌溉系統面積為175000hm2，埃布羅河流域每年有益蒸發(fā)需要增加的水量為1.41億m3(從24.26億m3到25.67億 m3)。在地面灌溉轉變?yōu)閲姽嗟那闆r下，隨風飄散和蒸發(fā)的損失應該加到這部分的水量中，以評估消耗水量的總增加量，這一增量意味著該流域可獲得水量的等量減少。

很多因素影響農作物的種植模式，也會進一步影響水消耗。冬季谷物種植和休耕地在現代化灌區(qū)不可避免，因為控制雜草需要對田間作物進行輪換，另外，必須對受鹽堿影響的地區(qū)進行現代化改造。在完全自由化的市場，農業(yè)商品和能源的國際價格會動態(tài)影響農作物產量提高的程度。

6 灌溉現代化對水質的影響

水污染對水質和可獲得水量而言是一個關鍵要素，在受陸地包圍的灌區(qū)，蒸發(fā)濃縮和風化是由灌溉引起的兩個重要水質退化過程，灌溉現代化對水質的影響將取決于這些過程的相對重要性。

蒸發(fā)濃縮是指一部分水量由于蒸散發(fā)而失去，剩余水量變得更濃的過程，因為剩余水中包含有原來水中所有污染物。灌溉水中的鹽堿度是這一過程最為重要的變量，鹽堿度越高，現代化灌區(qū)中消費的水則越多，這樣可能使土壤中溶液的鹽堿度增大到對農作物有害的程度。另外，土壤溶液鹽堿度的增加，會導致某些可溶性較低的含鈣礦物質沉淀，從而增加土壤的堿性，對土壤結構的穩(wěn)定產生負面影響。這種影響對直接使用灌溉回流水量的用戶也是不利的。

埃布羅河流域灌溉水的鹽堿度通常較低，所以，灌溉現代化所造成的對蒸發(fā)濃縮過程的影響也較低。這有利于優(yōu)化農場的灌溉效率，因為對土壤鹽堿化進行適當控制不需要大量的滲濾水量。

風化是大量固體物質被加入到一定水量中的過程，從地面灌溉轉變?yōu)榧訅汗喔葴p少了風化過程，因為較小下滲量降低了土壤中礦物質的溶解程度，并有利于礦物質的析出，這取決于滲濾水量。另外，與老的地面灌溉系統相比，利用加壓灌溉系統進行灌溉施肥可改善施肥工序，并減少肥料劑量，因此減少了輸入的影響。與地面灌溉區(qū)相比，加壓灌區(qū)的返回水量較少，并且含鹽量和含氮量都較低，含鹽量取決于土壤的鹽度和下伏地層的鹽度，高效噴灌區(qū)的含氮量比低效地面灌區(qū)要低得多。

農作物的密集種植可能會增加一個灌區(qū)內農用化學物質的總量，尤其是施加的化肥總量，因而增加了不利影響。因此，如果施肥管理不適當，排水中輸出的肥料會增加。埃布羅河流域噴灌區(qū)的最新經驗表明，一般不會出現這種情況。其他的農用化學物質可能會發(fā)生這種情況，盡管按歐盟的規(guī)定正在逐步禁止使用最危險的、緩慢降解的除草劑和殺蟲劑。

在埃布羅河流域，與其他的干旱和半干旱內陸灌區(qū)一樣，風化過程比蒸發(fā)濃縮過程更重要，因為土壤和亞土壤中含有大量的礦物質。隨著灌溉回流量的減少，現代化灌溉過程的含鹽量便會減少，接收水體的水質(即溶解的固體物質的濃度)也會得到改善。

當然，灌溉回流的水量和污染物含量的變化也會增加河流污染物的濃度，因此，實施灌溉現代化以后，灌溉回流直接使用戶的可獲得水量會減少，包括水質和水量兩個方面，如果這些用戶唯一水源是這些回流水，那么則應從其他水源得到補償。

7 政策意涵

研究結果表明，西班牙政府制定的灌溉現代化策略將會有效促進農業(yè)部門的經濟、社會和環(huán)境發(fā)展。隨著灌溉基礎設施的加強，競爭力也將提高。農民工作強度會隨之降低，并且這些工作對農村年輕人將具有吸引力，這都將促進農村地區(qū)社會經濟的發(fā)展，有利于區(qū)域人口穩(wěn)定。灌區(qū)污染物輸出的減少將會明顯改善水質，有助于達到“歐盟水框架指令”所設定的環(huán)境目標。

然而，灌溉現代化并不能達到流域范圍的節(jié)水目標，就埃布羅河流域而言，大多數灌溉回流水可以被重新利用，農作物產出的增加導致蒸發(fā)量的加大，也導致水消耗的加大，這可能會導致缺水地區(qū)水資源競爭的加劇。所以，灌溉現代化不會防止和解決水爭端的問題。

灌溉現代化代表從保護性農業(yè)向競爭性農業(yè)轉變過程中的一個進步。因為世界人口不斷增加，對糧食的需求量也在增加，開放的市場包括加強資源使用的管理。如果水源和土地等資源是有限的，那么水源和土地的產出率就必須增加。要達到高的產出率必須要有技術，還要有知識和技能。因此，除了灌溉結構的現代化外，水資源管理也應該現代化。

現代化水資源管理需要解決3級責任:農民、灌區(qū)和河流管理者。隨著灌溉現代化，農民將會裝備上新的灌溉系統以及能應用先進灌溉工序的電子控制裝置。農民必需學會管理這些系統，以便能從水、肥料和其他投入中獲得最大的效益。在農作物價格飛漲、能源價格上漲和水資源短缺的背景下，這一任務會日趨復雜。

這種復雜性導致農民要求灌溉管理區(qū)提供更多的服務。灌溉管理區(qū)將會優(yōu)化他們新的加壓輸水網絡的能力，以提供增加產值的服務支持農民達到他們的目標，因此，在這些網絡中正在安裝集中遠程控制和監(jiān)測系統作為現代化過程的一部分。灌區(qū)專業(yè)人員必須采用模擬模型和基準設定技術，以使這些新的復雜結構發(fā)揮出最佳效能。

河流流域管理部門應該為合理用水得到最大的社會、經濟回報提供適當的條件，以使全部水體具有良好環(huán)境狀態(tài)和防止社會沖突。需要建立水量核算概念，尤其是受水短缺影響的流域或者子流域。需要不斷努力收集用水數據(識別用水的目的地)，以便在常規(guī)基礎上建立精確的水量平衡。

水管理現代化可能需要修改相關的法律框架，因為這些法律的核心是很多年前在不同的社會、經濟背景下建立的，那時缺水主要是由于缺少水資源開發(fā)利用的技術和資金。在目前水法下，水權是以取水為基礎的，用水和耗水之間沒有明顯的區(qū)別，因而采用效率概念來估計灌溉用水需求量。在缺水地區(qū)，計算取水量而不是耗水量可能會導致誤解，削弱決策過程和要求的透明度(一體化水管理中的關鍵要素)。

另外，從水質觀點來看，策略和立法需要加以修改或者擴充，以考慮來自灌溉農業(yè)的水污染問題。目前，“歐盟水框架指令”設置污染物含量限制，以達到水體的“良好環(huán)境狀態(tài)”，然而，沒有確定輸出到每個水體的最大日污染量。這種途徑將會促進水、肥料和農用化學物質管理的改善。

水管理的現代化將會比基礎設施的現代化廉價得多，然而，需要加大包括農民、灌區(qū)和河流管理局在內的各級培訓和研究方面的力度。政府應該促進這一過程，因為這對從灌溉現代化的公共和私人投資中獲得最大社會、經濟和環(huán)境回報很重要。

8 結語

灌溉現代化與土地生產率的增加相關連，暗示著有益蒸發(fā)量的增加。如果灌區(qū)的位置和灌溉回流水質允許再次使用回流水，像埃布羅河流域那樣，這種有益蒸發(fā)增加的結果就是耗水量的凈增加。這種情況下，無益蒸發(fā)和不可重復使用徑流/下滲就相對較少。當灌溉現代化規(guī)定從地面灌溉轉變?yōu)閲姽喽购乃吭黾?，只有噴灌區(qū)才出現由于隨風飄散和蒸發(fā)引起的相當大的無益蒸發(fā)，因此，由于灌溉現代化，水資源的獲得量會減少，盡管增加了農場的灌溉效益。

有益蒸發(fā)增加的程度取決于以前的傳統地面灌溉系統的情況，另外，農作物價格、能源價格和水源可獲得量，以及農場的競爭力將會影響耗水量的未來趨勢。

灌溉現代化將會改進半干旱灌區(qū)水體的水質。因為水的下滲量減少，增加用水量的消耗部分將會減少來自灌區(qū)的灌溉回流和污染物。然而，隨著灌溉現代化，灌溉回流直接使用戶獲得的水量減少，但污染物的濃度將會更高。

對水質的這些影響的重要性依賴于水和化肥的適當管理，以及土壤、下伏土層和灌溉水的鹽度。新的高科技灌溉結構將會有利于這方面的管理。

為了清楚理解灌溉對流域水文的影響，應該采用水量核算法代替灌溉效率法，這就要求加強用水、水和土壤質量的監(jiān)測。為了達到這一目標，需要制定水管理現代化計劃和對目前水立法某些方面進行改進。在埃布羅河流域水量核算的概念性應用表明，如果試圖節(jié)水，重點工作要放在蒸發(fā)管理方面，而不是僅僅只考慮農場的灌溉效率。