水分生產率計算方法及其應用
李遠華 趙金河 張思菊 楊道明 劉明忠
摘 要 水分生產率反映水量的投入產出效率，是節水灌溉與高效農業發展的重要指標之一。本文討論了水分生產率的概念、計算方法、影響因素，指出了水分生產率在我國應用中應注意的問題。
關鍵詞 水分生產率 作物水分生產率 灌溉水分生產率
水分生產率
近年來，國內外越來越多地采用“水分生產率”來衡量水資源利用狀況或灌區的用水管理水平。但由于問題不同，出發點不同，采用的分析計算方法不同，結論也不同，甚至還會產生一些誤解。所以，我們有必要把水分生產率的概念、計算方法、影響因素和用途搞清楚。
一、水分生產率概念
1.水分生產率
水分生產率指單位水資源量在一定的作物品種和耕作栽培條件下所獲得的產量或產值，單位為kg/m3或元/m3。它是衡量農業生產水平和農業用水科學性與合理性的綜合指標。狹義的水分生產率還有作物水分生產率和灌溉水分生產率。作物水分生產率指作物消耗單位水量的產出，其值等于作物產量（一般指經濟產量）與作物凈耗水量或蒸發蒸騰量之比值。灌溉水分生產率指單位灌溉水量所能生產的農產品的數量。
2.水量平衡描述
水量平衡是指一定時段內測算區域上各項收支水量相等。
（1）入流量：指流入計算區域內的所有水量，包括降水、灌溉水、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算區域內地下水、土壤水等儲水量變化量，如果在某一計算期內，計算區域內儲水量減少，則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，扣除下游計劃用水量，均為本區域可利用水量。由于總有部分水量不可利用或調配，區域內消耗水量只占可利用水量的一定比例。
（3）消耗水量：消耗水量指區域內的水使用后或排出后不可再利用。它是水分計算中的一個重要的概念，一般人們所關注的水分生產率正是指每單位消耗水量所獲得的利益。水分消耗的途徑包括作物蒸騰、水分蒸發，流入海洋、沼澤、咸水體或其他無法利用或不易利用的區域，被污染后不能再利用，合成植物體等。顯然，水分消耗有符合人類目的生產性消耗和與人類特定目的不一致的非生產性消耗。高效用水也就是要減少這種非生產性消耗。
（4）出流量：指區域內沒有用于消耗的那部分水量，包括調配水量與非調配水 量。調配水量指根據政府部門或水管理單位的水權、水法等法規規定的必須分配出來用于下游各部門以及本區域非灌溉的那部分水量，如養殖、環保等；而非調配水量是指出流量中扣除調配水后所剩余的水量，主要是由于區域內蓄水、保水設施不足及管理運行措施不當而沒有被利用。由于非調配水量可以被本區域再利用或被其他區域利用，所以提高非調配水的重復利用率就成為節水灌溉的重要途徑之一。
3.評價指標
表征水分利用情況主要用水分消耗利用百分比例和水分生產效率有關參數來表示。雖可用
消耗水的利用率或生產性耗水比例反映水分利用情況，但這類指標不能反映出水分消耗的有益程度。因此，引入水分生產率，以反映水的利用效率及產生的經濟效益。它不僅反映出水分消耗與作物產量的關系，而且還反映出作物甚至是非農業方面水分的利用情況。總的目的是明確水分消耗和轉化的途徑，使我們對水分的利用朝高效節水方向發展。
二、水分生產率計算方法
1.作物水分生產率：WPc=Y/M+P+d1或WPc=Y/ET2式中，WPc——作物水分生產率kg/m3；Y——作物產量kg/hm2；ｍ為凈灌溉水量（m3/hm2）；p——有效降水量（m3/hm2）；d——地下水補給量（m3/hm2）；ET——作物蒸發蒸騰量m3/hm2。用式（1）計算時，也叫農田水分生產率。
2.灌溉水分生產率：灌溉水分生產率能綜合反映灌區的農業生產水平、灌溉工程狀況和灌溉管理水平，直接地顯示出在灌區投入的單位灌溉水量的農作物產出效果。灌溉水分生產率有效地把節約灌溉用水與農業生產結合起來，既可以避免片面地追求節約灌溉用水量而忽視農業產量的傾向，又可防止片面地追求農業增產而不惜大量增加灌溉用水量的傾向。但單位面積灌溉水量不僅受灌溉工程條件和灌溉管理水平的影響，而且受年降水量和作物
種植結構的影響，灌溉水分生產率在年際間、地區間不具備可比性。實踐中，往往采用灌溉水分生產率的多年平均值（包含不同水文年份）作為宏觀評價指標。
