水分生產(chǎn)率計(jì)算方法及其應(yīng)用

1、水分生產(chǎn)率計(jì)算方法及其應(yīng)用運(yùn)華金河恩、菊道朋朗忠摘要木分生產(chǎn)率反映木量的投入產(chǎn)出效率，是節(jié)木灌 祝與壽效農(nóng)業(yè)發(fā)畏的重要指標(biāo)之一。本丈討論了木分生產(chǎn)率 的概念、計(jì)算方法、影響因素，指出了木分生產(chǎn)率疫我國(guó)應(yīng) 用中應(yīng)注意的問題。關(guān)線詞木分生產(chǎn)率作物水分生產(chǎn)率灌溉水分生產(chǎn)率木分生產(chǎn)率近年來，國(guó)外越來越多地采用“水分生產(chǎn)率”來衡量木 資嫄利用狀況或灌區(qū)的用木管理木平。但由于問題不同，出 發(fā)點(diǎn)不同，采用的分析計(jì)算方法不同，結(jié)論也不同，芯至還 會(huì)產(chǎn)生一些誤鮮。所以，我們有必要把木分生產(chǎn)率的概念、 計(jì)算方法、影響因素和用涂搞請(qǐng)楚。一、木分生產(chǎn)率概念1水分生產(chǎn)率木分生產(chǎn)率指單佞木資嫄量亦一定的作楊品種和耕作 我

2、焙條件下所獲得的產(chǎn)量或產(chǎn)值，單住為kg/m3或元/m3。 t是衡量農(nóng)業(yè)生#水平和農(nóng)業(yè)用水科學(xué)性與金理性的綜合 指標(biāo)。狹義的木分生產(chǎn)率還有作物木分生產(chǎn)率和灌溉木分生 產(chǎn)率。作物水分生產(chǎn)率指作物葡耗單伐水量的產(chǎn)出，其值等 于作物產(chǎn)量(一般指經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量丿與作物凈耗木量或蒸發(fā)蒸騰 量之比值。灌溉水分生產(chǎn)率指單伐灌溉木量所能生產(chǎn)的農(nóng)產(chǎn) 鳳的數(shù)量。2 水量平衡描述木量平衡是指一定時(shí)段測(cè)算區(qū)威上各項(xiàng)收支木量相等。()入流量：指流入計(jì)算區(qū)域的所有木量，包括啥水、 灌溉木、地表水和地下水流入量，其值為毛入流量。凈入流 量為毛入流量加上計(jì)算區(qū)域地下水、土圾木等儲(chǔ)木量變化 量，如果農(nóng)某一計(jì)算期，計(jì)算區(qū)域儲(chǔ)水量減少，則

3、凈入流量 大于毛入流量，反之，則凈入流量小于毛入流量。(2)可利用水量：在凈入流量中，扣除下游計(jì)劃用水 量，均為本區(qū)域可利用水量。由于總有部分木量不可利用或 調(diào)配，區(qū)域諂耗木量只占可利用木量的一定比例。C3J蔭耗水量：淸耗木量指區(qū)域的木使用后或排出后 不可再利用。它是水分計(jì)算中的一個(gè)重要的概念，一般人們 所關(guān)注的木分生產(chǎn)率正是指每單伐苗耗木量所獲得的利溢。 水分諂耗的涂徑包括作物蒸騰、木分蒸發(fā)，流入海洋、沼申、 成木體或其他無(wú)法利用或不易利用的區(qū)域，彼污染后不能再 利用，合成植物體等。顯然，木分消耗有符仝人類副的生產(chǎn) 性諂耗和與人類特定副的不一致的非生產(chǎn)性諂耗。需效用木 也就是要減護(hù)這種非生產(chǎn)

4、性諂耗。(4)出流量：指區(qū)域沒有用于葡耗的那部分水量，包 括調(diào)配水量與非調(diào)配木 量。調(diào)配木量指根據(jù)政府部門或木 管理單伐的木權(quán)、木法等法規(guī)規(guī)定的必須分配出來用于下游 各部門以及本區(qū)域非灌溉的那部分木量，如養(yǎng)殖、環(huán)保等； 而非調(diào)配木量是指出流量中扣除調(diào)配木后所剩余的木量，i 要是由于區(qū)域蓄木、保木設(shè)施不足及管理運(yùn)行措施不當(dāng)而沒 有彼利用。由于非調(diào)配木量可以彼本區(qū)域再利用或彼其他區(qū) 域利用，所以提爲(wèi)非調(diào)配木的重復(fù)利用率就成為節(jié)木灌漩的 重要途:徑之一。3評(píng)價(jià)指標(biāo)表征木分利用情況主要用水分諂耗利用百分比例和木 分生產(chǎn)效率有關(guān)參數(shù)來表示。雖可用苗耗木的利用率或生產(chǎn) 性耗木比例反映木分利用情況，但這類指

5、標(biāo)不能反映出木分 諂耗的有盜程度。因此，引入水分生產(chǎn)率，以反映木的利用 效率及產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效盜。它不僅反映出木分苗耗與作物產(chǎn)量 的關(guān)糸，而且還反映出作物甚至是非農(nóng)業(yè)方面木分的利用情 況。總的目的是朋確水分蔭耗和轉(zhuǎn)化的途:徑，使我們對(duì)木分 的利用朝壽效節(jié)木方向發(fā)畏。二、木分生產(chǎn)率計(jì)算方法1作揚(yáng)水分生產(chǎn)率：WPc=Y/M+P+d1或 WPc=Y/ET2式中，WPc作揚(yáng)水分生產(chǎn)率kg/m3； Y作楊產(chǎn)量 kg/hm2 ；巾為凈灌祝水量(m3/hm2) ； p有效啥水量Cm3/hm2J； d 地下水補(bǔ)給量(m3/hm2J； ET 作揚(yáng) 蒸發(fā)蒸騰量m3/hm2。用式()計(jì)算時(shí)，也叫農(nóng)田木分生產(chǎn) 率。2.灌

6、溉水分生產(chǎn)率：灌溉木分生產(chǎn)率能綜金反映灌區(qū)的 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)木平、灌溉工程狀況和灌溉管理水平，直接地顯示 出疫灌區(qū)投入的單伐灌溉木量的農(nóng)作物產(chǎn)出效果。灌祝木分 生產(chǎn)率有效地把節(jié)約灌溉用木與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)合起來，既可以 避免片面地追求節(jié)約灌溉用木量而忽視農(nóng)業(yè)產(chǎn)量的傾向，又 可防止片面地追求農(nóng)業(yè)增產(chǎn)而不惜大量增加灌祝用木量的 傾向。但單伐面積灌溉木量不僅受灌溉工程條件和灌溉管理 水平的影響，而且受年啥水量和作物種植結(jié)構(gòu)的影響，灌漩 水分生產(chǎn)率疫年際問、地區(qū)間不具備可比性。實(shí)踐中，往往 采用灌溉木分生產(chǎn)率的多年平均值（包含不同水文年份丿作 為宏觀評(píng)價(jià)指標(biāo)。WPi=Y/Wi3式中，WPi 灌溉水分生產(chǎn)率kg/m

7、3； Y 全灌區(qū)作 物總產(chǎn)量kg或平均產(chǎn)量kg/hm2 ； Wi 全灌區(qū)總的灌祝用 水量m3或單伐面積灌流用水量（毛灌流定額丿m3/hm2。3木分生產(chǎn)率：廣義的木分生產(chǎn)率是評(píng)價(jià)區(qū)域木分利用 效率最瘵觀的指標(biāo)之一。4 “資源型缺水”時(shí)，木分生產(chǎn)率 也是評(píng)價(jià)區(qū)威木分利用效率的最重要指標(biāo)。WP=Y/W+P+UD A4 中，WP慕一區(qū)域的水分 生產(chǎn)率kg/m3； Y某一區(qū)域作物總產(chǎn)量kg； W從地面進(jìn)入該區(qū)域的總木量 m3； P進(jìn)入該區(qū)域的總啥水董m3； U 地下水補(bǔ)給量以及通過側(cè)滲進(jìn)入該區(qū)域的總木量m3； D流出該區(qū)域的總水量m3； A該區(qū)域的儲(chǔ)木量變化，緖木量減少為正,反之為負(fù)m3。廣義的木分生產(chǎn)

8、率包含了總陣木量(不是有效陣木量丿， 啥木利用率越壽，木分生產(chǎn)率越壽；同時(shí)，區(qū)域水的重復(fù)利 用率越壽，木分生產(chǎn)率越壽。因此，追求木分生產(chǎn)率與我國(guó) 的節(jié)木灌漑目標(biāo)是一致的。由于作物蒸發(fā)蒸騰請(qǐng)耗只占區(qū)域木分總諂耗的一部分， 因此對(duì)于封閉區(qū)威，按式 (4)所計(jì)算的結(jié)果始終小于按式(2)計(jì)算的結(jié)果。值得指出的是，無(wú)論采用何種計(jì)算方法，各因素應(yīng)采用 實(shí)測(cè)值或通過木量平衡計(jì)算；否則，評(píng)價(jià)失去意義。國(guó)外部分作物木分生產(chǎn)率成果如表7和表2。其中，表 1中數(shù)值按式(1)計(jì)算，表2中數(shù)捋糸根捋灌區(qū)歷年賣測(cè)灌 溉用木量和當(dāng)?shù)卣魑锂a(chǎn)量、種植面積年報(bào)表，按式(3) 計(jì)算。討論1 由于木分生產(chǎn)率體現(xiàn)水量投入的產(chǎn)出效率

9、，與我國(guó)推 行的節(jié)木灌溉根本目標(biāo)一致，可以促進(jìn)陣木利用率的提需和 水的重復(fù)利用率提壽。如果僅以提壽灌溉木利用糸數(shù)作為惟 一或最重要目標(biāo)與導(dǎo)向，則各灌區(qū)必然將集遒襯砌防濛漏作 為節(jié)木的最主要措施，甚至是惟一的措施，這樣將不利于我 國(guó)節(jié)木灌溉事業(yè)的健康發(fā)畏。因此，堆.我國(guó)將木分生產(chǎn)率作 為灌溉工程評(píng)價(jià)指標(biāo)之一是十分必要和迫切的。2雖然廣義的水分生產(chǎn)率 按式(4)計(jì)算 是評(píng)價(jià)區(qū)威 水分利用效率最瘵觀的指標(biāo)之一，概念也很朗確，但它淮.我 國(guó)還很難疫短期作為統(tǒng)一評(píng)價(jià)指標(biāo)的計(jì)算方法。即便疫計(jì)算 方法統(tǒng)一后，資料的積累也還需要有一個(gè)過程。事實(shí)上，A 1997年由國(guó)際木管理研克院CIWMI) D.Molden等人糸統(tǒng) 地提出木分生產(chǎn)率計(jì)算方法后，由于資料達(dá)不到該計(jì)算方法 的要求，按式(4)計(jì)算木分生產(chǎn)率在國(guó)外也不普遍，而簡(jiǎn) 便的計(jì)算方法又不統(tǒng)一，這也是各地計(jì)算出的木分生產(chǎn)率還 不具備可比性的原因之一。3.我國(guó)目前有條件、有必要采用的指標(biāo)為狹義的木分生 產(chǎn)率，即作楊(或農(nóng)田丿木分生產(chǎn)率和灌祝木分生產(chǎn)率。灌 祝木分生產(chǎn)率的多年平均值(包令不同水文年份丿可作為宏 觀評(píng)價(jià)指標(biāo)，亦可評(píng)價(jià)同一灌區(qū)不同階段(如賣施節(jié)木灌溉 改凌前后丿農(nóng)業(yè)生產(chǎn)木平、灌溉工程狀況與灌祝管理木平。 作物（或農(nóng)田丿水分生產(chǎn)率蠱年際間、地區(qū)間均具備可比性， 且方法易統(tǒng)一，計(jì)算簡(jiǎn)便，我國(guó)副前宜采用該指標(biāo)。