印度雨养区用水管理1

YS Ramakrishna3, GGSN Rao, VUM Rao, AVMS Rao和KV Rao2

中央科学研究院旱地农业海德拉巴

摘要

自印度独立以来，大量投资约8000亿卢比用于地表灌溉项目的开发，到2000-01年，印度的总灌溉面积从2256万公顷增加到7514万公顷。尽管灌溉部门进行了大规模的发展，但农业产量仍然保持在2.12亿吨，这引起了极大的关注，这主要是由于低效的水管理做法，结构和输水系统的维护不善。本文综述了气候变化对水管理研究的影响，重点介绍了水管理研究中的各种问题、观点和策略raybet雷竞技最新水资源在全球一级和国家一级也进行了讨论。文中还提到了一些在海得拉巴CRIDA开展的流域项目提高水利用效率的案例研究。在执行水管理战略方面出现了一些社会问题。

15.1

简介

1947年至2001年期间，印度政府在开发地表水方面投入了7905.5亿卢比的巨额投资(Parthasara-thy, 2006)。因此，总灌溉面积从195051年的2256万公顷增加到2000-01年的75.14万公顷，从而创造了世界上最大的灌溉面积。据报道，大约4400座大坝(大、中、小)已经建成

1论文于2006年10月25-27日在新德里举行的农业气象风险管理国际研讨会上发表

主任、项目协调员(署理)会见)，首席科学家(Ag。)和高级科学家量表(Ag。)和资深科学家

3通讯作者- Y.S.Ramakrishna, CRIDA主任，Santosh nagar, Hyderabad

- 500059.美联社。印度。电子邮件:(电子邮件保护)，电话:91-040-24530177，传真:91-04024531802

表15.1全国灌溉设施作物状况-印度

作物	灌溉面积	(1000公顷)
	北	南	西	东
大麦	125	92	158	NA
棉花	1749	466	1671	NA
水果	444	278	417	250
花生	NA	600	224	72
玉米	413	303	523	138
小米	363	266	459	121
土豆	147	92	138	83
脉冲	1309	141	1839	248
菜籽	154		302	56
大米	8788年	7004年	1970年	6129年
高粱	305	224	387	102
大豆	286	179	268	161
甘蔗	1650	809	777	NA
蔬菜	394	246	369	222
小麦	6526	204	9994年	3671年
所有灌溉作物	20651年	10905年	19496年	11251年
配备灌溉设备	16032年	10020年	15030年	9018年
剪切强度	129	109	130	125

到目前为止，印度灌溉面积的扩大主要是由于地下水开采的发展，该国近60%的灌溉来自地下水资源，这有助于农业产量从5000万吨增加到2.12亿吨，从而实现自给自足，满足人口增加到11亿以上的粮食需求。表1列出了全国作物灌溉设施的现状。

从表中可以推断，印度北部、南部、西部和东部的水稻灌溉面积较高，其次是北部、西部和东部的小麦。甘蔗、棉花和豆类占第三位。近年来，农业粮食产量保持稳定，在2.1亿吨左右徘徊，这引起了行政部门对满足未来粮食需求的极大担忧。每-

表15.2印度用水需求量估算(百万公顷)

活动	1990	2000	2025
灌溉	46.0	63.0	77.0
国内	2.5	3.3	5.2
工业	1.5	2.7	12.0
能源	1.9	2.7	7.1
其他人	3.3	3.5	3.7
总计	55.2	75.2	105.0

不幸的是，由于灌溉用水管理不善和过度开发，无法达到预期的农业生产水平，而且在提高该国雨养地区的雨水利用效率方面几乎没有采取任何措施。农业生产也出现停滞或下降，特别是在印度恒河平原由于实行单作制度(水稻-小麦)，印度到2025年估计的总需水量如表2所示。•到2025年，通过地表水和地下水开发，需要开发1122亿立方米的全部水势。

从表中可以看出，灌溉用水需求随着工业需求的增加而急剧增加。除非采取更好的水管理做法来提高水的有效利用，否则实现这一目标是艰巨的。对农民完全免费提供灌溉用水所涉及的成本的重要性缺乏认识，在节水方面不实践现代灌溉技术，结构和水运系统不完善，在控制水滥用方面缺乏严格的立法是我国水资源利用效率低的一些重要原因。本文旨在回顾不同的水管理实践，以提高和维持雨养地区(占净播种面积的61%)的粮食产量，这些地区占该国粮食总产量的44%左右。

15.2

该国的水资源该国的总地表水资源估计为1869立方公里，可靠性为50%，约为1500立方公里，可靠性为75%。据估计，由于降水的极端变化不允许储存突发流量和峰值流量，以及由于在丘陵和平原上没有合适的储存地点，只能储存约690立方千米的地表水以供有益利用。此外，以每年的补给为基础，约430 km3的地下水可用于不同用途，因此，估计地表水和地下水的总可利用水量为1120 km3

印度政府水利部根据1991年人口普查估计，印度人口的人均年可用水量为2208立方米。据估计，1990年印度人均取水量为611立方米，而美国和法国分别为1870年和665立方米(Seckler, 1999年)。因此，非常有必要在所有用水部门，特别是农业部门，采取有效的水管理做法。

15.3

雨水管理

雨水是一种重要的自然资源，是印度农业的关键投入。它是农业发展的主要推动者旱作农业在特定的。在印度，占全部耕地的65%是雨依赖，因此受制于变幻莫测的季风。鉴于年降水量的40%左右是径流，应努力收集这种宝贵的雨水用于作物生产。在土壤和自然或人造结构中储存水以及有效利用给定数量的水是研究的重要方面节约用水(辛格，r.p.， 2000)。

就地保水在大多数情况下是较为可行和实际的主张，就地保水的策略在于土壤管理，其目的是通过增加入渗和储存来最大限度地利用降雨。土壤覆盖管理(覆盖/冠层)、耕作和土地配置(垄沟、BBF等)是旨在增加渗透和土壤水分储存的措施。

15.4

水管理的问题与展望

下文报告了国家农民委员会(Swaminathan, 2006)设想的各种系统下的水管理的一些问题、前景和战略。

a)建立新的基础设施

参与国利益冲突

•征地过程漫长

•救援和重建进程非常缓慢

•河流连接引发了政治和水文问题。

b)现有基础设施的限制

•设计和交付之间存在巨大差异

•指挥区域开发不足

•头部的渍水和矿化度会达到尾端，导致水亏缺

•输水损失严重，灌溉效率仅为40%

•供水和可靠性差

•预算限制对维护产生不利影响

•水价过低导致了水密集型作物的种植

•由于承载能力下降，南部半岛地区的水箱灌溉减少

•随着流域活动的增加，流入河流的水量减少。

c)地下水开发

•充足及时的地下水供应促进了农业生产

•地下水的利用减少了内涝和矿化度

•在许多地方记录的地下水过度开采，导致地下水位加深，并降低了硬岩石地区挖井的补给能力

•最不受关注地下水补给．

d)中的问题旱作地区

•降雨在空间和量子维度上的极端可变性

•在一年的大部分时间里，蒸发需求高于降雨量

•硬岩地区深管井扩张加剧水危机

•地下水质量差(盐水/微流水)

•集约化种植水稻系统土壤健康恶化

•低投入农业实践以及不同生育期的低肥力状况和干旱条件

•农民对就地水源保护技术的适应程度较低

•由各机构实施流域发展计划

•流域维护不善，开发后的社区参与微不足道

•耐旱作物品种有限。

15.5

提高水资源管理和用水效率的策略a)地表灌溉(主要灌溉):

•在给定投资和时间的基础上，优先分配各个项目的资源

•政府通过河流委员会迅速处理州际河流水纠纷

•确保所需预算拨款的供应

•应根据流域发展计划适当评估新项目的水可用性

•应实施2002年提出的国家水政策，以避免州政府的财政负担

•为了灌溉系统的长期可持续性，应该鼓励对水定价

•为了提高用水效率，需要加强用水用户和灌溉系统管理人员的能力建设

•为有效实施参与式灌溉管理，应适当修复和维护运河

•根据各个部门的需求，远程调节向指挥区域的水排放。

b)小型灌溉(水塘及小型水塘)

•加强社区地表水储存设施，以补充饮用水需要由PHED提供。

•马哈拉施特拉邦的kohlis，拉贾斯坦邦的tanka, nadis, khadings等没有任何水闸的集水存储结构需要通过当地志愿组织进行改进和加强。

•优先在干旱易发地区通过建设低成本拦河坝促进地下水补给。

•改造当地社区灌溉系统，以增加承载能力，这可能会改善农村就业。

c)地下水过度利用

•可靠的电力供应将降低过度灌溉的风险。

•通过现场渠道供应的水必须持续足够的时间，以减少吸收造成的损失。

•应通过精心规划和维护的流域计划鼓励地下水补给。

•应在利益相关者中发起水知识普及运动，并制定在可持续基础上长期使用地下水的法规。

•每个村庄的Pani Panchayat章程，以维持水的公平分配。

•应鼓励农民在灌溉计划内开采优质地下水资源。

•地表灌溉水的分配应以优质地下水为基础。

•规划地下排水系统和高效灌溉方法，防止进一步盐碱化。

•只要可能，地表灌溉系统应用于地下水补给。

d)雨养区

•为了小农和边缘农民的利益，需要进一步加强原地蓄水技术，如隔室捆扎、垄沟、潮垄、复种、条播、覆盖和植被屏障等，以改善土壤水分。

•流域开发是雨养地区成功实现可持续和提高农业产量的关键。因此，自由的资金对流域项目至关重要。

•宏观层面的流域综合发展“流域+”，它不仅关注水土保持，而且应该处理和整合提高生产力和为社区生活提供附加值的措施。

•tte提议，应赋予国家雨养区管理局管理整个流域计划的责任，从而使农业社区在饮用水和灌溉用水方面实现“Jal Swaraj”。

•雨水收集通过农场的池塘对于补充灌溉和补充枯井，应优先考虑地下水补给和提高生产力。

•NCF提出的百万井补给计划表明，通过优先提供加强农业信贷计划下的互联网比例回扣，让农民意识到地下水补给对实现未来粮食需求的重要性。

•需要大力推广通过滴灌、洒水等高效灌溉方法提高每滴水产量，以节约水资源。食品安全增加收入。

•为了改善黑色棉花土壤的土壤湿度，应在少数选定的流域进行1米间隔的凿凿，以评估经济可行性及其对环境的影响。

15.6

通过流域计划进行水资源管理

克服雨养地区由于经常出现故障而导致的生产不确定性雨季解决之道在于大规模开发流域，以实现第二个目标绿色革命下表3列出了由政府各部门通过其各种发展计划资助的各机构开展的流域项目。

a)作物多样化以有效利用水资源tte当有水时，大多数农民的选择是水稻，许多农民在秋日和拉比休耕，期望有好雨或地下水，但这两者都不确定。水稻被认为是需水量较差的作物，需要1200mm，而其他灌溉旱作作物需要300 - 400mm(表15.4)。在由CRIDA和BAIF卡纳塔克邦农村发展研究所(BIRD-K)实施的一个项目中，安得拉邦干旱易发地区Mahaboobnagar(由4个村庄组成的集群)启动了双管齐下的战略(直接和间接干预)。农民已经被说服不再种植水稻，特别是在拉比期间，通过教育他们一些作物，如鹰嘴豆、玉米、ragi等，需要较少的水，因此可以在更多的面积上种植，使用水稻所需的一定数量的水。

另外还有鹰嘴豆，玉米和苎麻，它们基本上都是旱地作物但在有限的灌溉条件下，通过提供种子，这些作物能够获得相当高的产量，因为它们的水分利用效率更高，可以给种植者带来相当高的回报(表5)。

表15.3流域项目自成立以来的面积覆盖和支出细节

方案名称	处理面积(百万公顷)	开支(十亿卢比)
农业部
国家雨养地区流域发展计划	8.56	26.71
河谷工程及洪水易发地区	6.25	20.38
种植区转移流域开发方案	0.35	2.56
回收的碱性土壤	0.69	1.06
流域发展基金	0.04	0.21
外援项目	2.80	49.80
总计	18.69	100.72
农村DevelopmentMinistry
干旱易发地区计划	6.57	50.61
干旱发展计划	3.53	19.61
流域综合开发计划	8.45	22.28
外援项目	0.36	2.13
总计	18.92	94.62
环境林业部
国家绿化生态发展计划	0.88	8.52
总计	38.49	203.87

b)中央旱地农业研究所为高效雨水管理开发/测试的其他雨养技术

1.雨水管理的现场措施降雨的地区．

•休赛期土地处理：

-减少杂草生长，保持更多的水分

-冲积土、红土和其他轻土夏季耕作

-为保证rabi作物的重黑土设置隔间。

•Conservationfurrows

-与农民的做法相比，保持约37%的额外土壤水分。

-作物生长较好，产量提高17%左右

•棉花的脊沟系统

-额外的产量超过农民的做法

表15.4水稻和ID作物需水量

作物	需水量(mm)	相当于稻田面积(公顷)
帕迪	1200	-
地下水	400	3.0
玉米	400	3.0
鹰嘴豆	250	4.8
鸭脚稗	400	3.0
表15.5基于一个3英亩农场在斋戒节和拉比节期间的用水需求，不同种植制度的净收益和水利用效率。
实践/干预	耕作制度	总净收益(卢比)	水利用效率
农民实践1*	稻田(3)-稻田(3)	36000	5.00
农民实践2**	稻田(3)-稻田(1)	24400	5.08
农民实践3**	稻田(3)-休耕(3)	18300	5.08
干预1	水田(3)-地下水(3)	37560	7.83
干预2	水稻(3)-玉米(3)	31854	6.64
干预3	稻谷(3)-鹰嘴豆(3)	27936	6.42
干预4	水田(3)-水田(1)，鹰嘴豆(2)	30824	5.82
干预5	水田(3)-水田(1)，玉米(2)	33436	5.97

注:括号内数字为面积

*当充足的水可在两个季节种植所有区域。

**在斋月有足够的水用于所有地区的耕作，而在拉比季节有足够的水用于较少的地区

•覆盖种植

-在淡季，通过不种植有机物质来改善土壤质量。

•微集水区

-改善多年生植物设施，即使在陡峭的斜坡上。

2.雨养地区雨水管理的中期措施。

——水土保持用石质和植被田埂

-分级线堤有助于有效排水。

-水土保持沟堤。

3.雨养区雨水管理的长期措施

•水收集

-采用等高线沟收集径流。

-农场水塘

- CRIDA开发了低成本的集水结构

-地下水补给结构(渗滤池)。

-通过废弃井进行补给。

4.提高用水效率的策略

•沟渠灌溉提高了储存水的效率

•微灌技术

-滴灌

-喷灌

用收获的径流补充灌溉。

-作物多样化。

5.土地交替利用制度

——在可耕地和非可耕地上种植灌木

——农业造林

-农业园艺

-参与地下水评价，制定有效的土地利用替代模式。

图15.1淡季土地处理。

图15.2蓖麻和花生的养护沟。

6.raybet雷竞技最新气候变化及其对水的影响

raybet雷竞技最新气候变化可以影响区域大气环流模式，这对于制定有关水和土地使用规划和管理的决策非常重要。从全球大气环流模型获得的信息主要集中在气候变化将如何影响水平衡。raybet雷竞技最新相当多的努力已用于研究其影响

图15.3垄沟系统。

图15.4覆盖种植。

图15.5雨养区雨水管理中期措施。

图15.6收集径流的等高线沟。

全球变暖水系统在空间和时间上，IPCC 1996a和b的报告表明:

•gcm表明降水的时间和区域模式将发生一些变化(非常高的置信度)，但研究人员对特定区域的预测置信度较低，因为不同的模式产生不同的详细区域变化。

图15.7。CRIDA开发了低成本的集水结构。

•gcm一致显示，高纬度地区的平均降水量将增加，特别是在冬季(高信度)。在对降水季节性如何变化的其他估计中，模型是不一致的。

•研究结果一致表明，季节性积雪的山区气温升高将导致雨雪比增加，并减少积雪储存季节的长度(非常高的信度)。降雪量的减少和融雪和径流的提前很可能会增加年初发生洪水的可能性，并减少春末和夏季的水径流。

•高纬度地区可能会出现降水增加导致的年平均径流增加(高信度)。

•研究结果表明，一些地区的洪水频率可能会发生变化。在北纬地区和融雪驱动的盆地，研究结果表明，洪水频率将增加(中等置信度)，尽管任何给定气候情景的增加量是不确定的，而且不同盆地的影响也会有所不同。raybet雷竞技最新

•模型预测的频率和严重性干旱在一些地区，由于区域总降雨量的减少、更频繁的干旱期和更高的蒸发量，可能会增加(中等置信度)。模型同样有信心地表明，由于区域总降雨量的增加和干旱期的减少，一些区域干旱的频率和严重程度将减少。

•与海洋热膨胀和冰川融化增加相关的海平面上升，将把咸水推向河流、三角洲和沿海含水层的内陆(高信度)。人们很清楚，这种进展将对的质量和数量产生不利影响淡水供应在许多沿海地区。

•在气温上升是主要气候变化的地区，水质问题将恶化(高信度)。raybet雷竞技最新在流量发生变化的地方，水质会发生复杂的正、负变化。如果有更高的流量来稀释污染物，水质可能会改善。具体的区域项目目前尚未确定，因为区域流动将如何变化尚不确定。

•大量研究表明，气候变化将增加最强降水事件的频率和强度，但几乎没有一致意见raybet雷竞技最新

通过洒水装置利用农场池塘的雨水

图15.8微灌技术。

图15.9可耕地和非可耕地的灌木种植。

表15.6印度两大河流系统的降雨量和河流流量及其预测

河流域	基线(1961 - 1990)		未来(2071 - 2100)
	年雨量(厘米)	年流量(km2)	年雨量(厘米)	年流量(km2)
克利须那神	91	60	112	67
戈达瓦里河	166	98	201	116
恒河	134	482	150	543

图15.10三大流域降雨强度。

图15.10三大流域降雨强度。

在一个变暖的世界中可能发生的暴风雨的详细区域变化。来自模型的相互矛盾的结果支持了进行更多研究的需要，特别是解决模型的分辨率与极端事件可能发生的尺度之间的不匹配。

印度热带气象研究所对气候变化情景下印度水资源的研究表明:raybet雷竞技最新

•预计水文循环将更加剧烈，年平均降雨量将增加，干旱也将加剧。

•预测到21世纪末，所有三个河流流域的降雨量都将增加(图15.4)。tte Godavari盆地的降水量预计将高于下表6中给出的其他两个盆地。

•预测这些盆地的日降雨强度也会增加(图15.11)。

•检查时雨天天数的变化，结果表明恒河盆地西部减少，但戈达瓦里和克里希纳盆地大部分地区增加。

•所有3个流域的地表水可用性普遍增加(尽管未来人口预测需要考虑人均水可用性)。

8.基于天气的农业咨询和作物水管理策略

图15.11年阴雨日数变化(A2情景)

11 1 n [IT T 11 T Tl T JI I I IJ 1 M 1] T I M | 1 I I I I

PRECIS雨天变化2080美元

A2的基线

11 1 n [IT T 11 T Tl T JI I I IJ 1 M 1] T I M | 1 I I I I

图15.11年阴雨日数变化(A2情景)

有效的灌溉用水管理对提高农业生产力和保护土壤环境具有重要作用。适当和及时地传播与灌溉有关的农业咨询肥料和农药管理帮助农民更好地规划农业经营，目前的基于天气的农业咨询系统是由107个农业气象现场单位(AMFU)在州立农业大学(SAUs)和印度农业委员会发布的农业研究(ICAR)机构。农业咨询服务利用有关地区最新的作物状况信息和国家气象预报基金会对该地区发布的中期预测，由一组专家编写农业咨询，并通过广播、电视、报纸等不同的大众传播网络系统向农民传播。农业咨询服务通常提供的信息包括作物状况、当前和预期天气以及咨询。其中包括今后几天各作物应采取的农艺措施和植物保护措施。

图15.12农业咨询网络组。

随着印度IT网络的扩大，人们也可以通过网站获得信息，预计通过印度政府和非政府组织的努力，这些信息很快就会到达每个村庄。AICRP 25个中心发布的农业咨询农业气象学(AICRPAM)分布在全国各个农业气候带，可通过网站www获得。cropweatheroutlook.org。在试验的基础上，位于海得拉巴的Acharya N.G. Ranga农业大学与NC-MRWF、IMD、CRIDA、JNTU和ICRISAT等各种组织合作，根据位于每个地区的机构提供的投入，在地区基础上发布农业咨询。同样，不同国家也在努力推广更多的区域网站。

虽然目前的网站正在为农业社区提供必要的咨询，但恐怕它可能无法及时提供给有需要的农民，因此，全印度农业气象协调研究项目

使用来自研究站的信息。CRIDA和NCMRWf

全国农业咨询网

Chattisgarh古吉拉特邦

ICRISAT

来自研究站:

1.天气

2.垃圾状况

3.疾病和pssl

(AICRPAM)在CRIDA的单位已经规划了一个国家一级的农业咨询网络，以便有效地向利益相关者和规划者传播信息。建议的草图如下:

这种全国网络的目的是向村庄一级传播信息，农民将能够与位于地区一级的农业咨询网络小组进行互动。

结论:通过参与式方法采用流域综合开发项目，可以提高可持续农业生产力的水管理效率。NCF提出的百万井补给计划提供了一些激励措施，可以优先教育和提高人们对水的认识淡水的重要性未来几年，气候变化对区域水资源的影响需要更多的关注。raybet雷竞技最新在国家一级扩大现有的农业咨询网络系统将通过有效的水资源管理实践，在改善水资源利用方面发挥重要作用。

参考文献

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第十六章

继续阅读:2005年MODIS快速反应火灾探测

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