基于粮食安全保障的国家水网建设思路探讨
Probing into ideas for national water network construction based on food security guarantee
李原园，李云玲，龙晓旭，何奇峰
（水利部水利水电规划设计总院，100120，北京）
摘要：加强农田水利基础设施建设，提升粮食生产灌溉供水保障能力，是夯实国家粮食安全水利根基的首要任务。强化灌溉供水保障是国家水网建设的重要内容。我国现状耕地灌溉率为55%，各地区灌溉发展不均衡，有近半数耕地不具备灌溉条件，特别是年降水量500mm以下地区有3.2亿亩左右，灌溉保障程度不高，保障粮食稳产高产能力不足。立足我国“水-土-粮”空间格局，系统分析了东北、华北、长江中下游、东南、西南、西北等地区灌溉发展需求与潜力，从强化灌溉供水保障能力、完善灌排设施体系、提升水旱灾害防御能力3个方面阐述了国家水网建设对农业灌溉的保障支撑作用，并提出拓宽灌区建设投融资渠道、持续推进农业水价综合改革、出台灌溉耕地占补平衡支持政策等保障灌溉发展的政策建议。
关键词：粮食安全；国家水网；灌溉；水源保障；政策建议
作者简介：李原园，副院长，正高级工程师。
习近平总书记指出，“农业强国是社会主义现代化强国的根基”，“14亿多人口的粮食和重要农产品稳定供给始终是头等大事”。近年来，我国粮食产量连续9年稳定在1.3万亿斤以上，谷物基本实现了自给自足，国家粮食安全总体上得到保障。但同时也必须看到，我国粮食结构性矛盾突出，国际粮食市场动荡加剧，极端天气事件增多，我国粮食供需仍将长期处于紧平衡态势，保障国家粮食安全任务仍然艰巨。
粮食生产根本在耕地，命脉在水利。农田水利在粮食生产中发挥着至关重要的作用，多年来我国农田水利基础设施建设有了长足发展。现有耕地灌溉面积生产了全国总量75%以上的粮食和90%以上的经济作物，为保障我国粮食稳产高产提供了坚实的水利支撑。然而，目前部分灌区缺乏骨干水源工程，抗水旱灾害风险能力较弱，灌溉保证率总体不高。加快构建国家水网，完善水资源配置和供水保障体系，提高水资源调配能力和供水保障程度，是当前提升农田灌溉保障能力、夯实国家粮食安全根基的重要举措。
我国“水-土-粮”空间格局
1.全国耕地面积变化情况
根据第三次全国国土调查成果，2019年年底我国耕地面积19.18亿亩，与2009年年底的第二次全国土地调查数据相比，10年间耕地面积减少了1.13亿亩。从各省份耕地面积变化情况来看，四川等26个省份耕地面积减少，减少区域主要集中在西南及黄河、长江中下游。仅内蒙古等5个省份耕地面积增加，增加区域主要集中在东北和新疆。从耕地面积空间分布上来看，2009—2019年全国耕地分布重心北移，北方省份耕地面积增加0.3亿亩，占全国耕地面积比重从60%上升到65%，进一步加重了南北方水土资源不均衡的矛盾。
▲2019年较2009年31个省份耕地面积变化情况
2.全国粮食生产情况
近年来，我国粮食生产能力显著提升，为确保国家粮食安全提供了坚实基础。2015年以来我国粮食产量持续保持在1.3万亿斤以上，2022年达到1.37万亿斤，人均粮食占有量486kg，高于国际公认的400kg的粮食安全线，国家粮食安全总体有保障。但我国粮食产销不平衡、粮食结构性矛盾等问题仍然突出。2013—2022年，北方省份人均粮食占有量从600kg左右提高到720kg左右，而南方省份人均粮食占有量基本维持在330kg左右，东北地区人均粮食占有量增长明显，东南沿海省份人均粮食占有量减少，粮食产销格局从“南粮北运”转变为“北粮南运”，同时粮食产销不平衡局面更加凸显。此外，近年来我国农业种植结构调整虽取得一定成效，但玉米产需长期趋紧，满足国内消费需求仍存在一定缺口。饲料及油料需求主要依靠进口大豆，当前我国大豆每年进口量是国内产量的4倍以上，扭转大豆主要依靠进口的局面，仍需进一步提升大豆单产，扩大播种面积。
▲ 2013—2022年我国南北方省份人均粮食占有量变化情况
▲2022年较2013年31个省份人均粮食占有量变化情况
3.全国水资源及农业用水状况
我国水资源总量丰富，但时空分布不均，耕地亩均占有水资源量不高，水土资源不匹配是制约我国农业发展的关键因素之一。全国耕地亩均占有水资源量不足1500m³，约为世界平均水平的3/4。其中，北方地区平均耕地亩均占有水资源量约420m³，南方地区平均耕地亩均占有水资源量约3300m³，为北方地区的8倍左右，东南沿海省份耕地亩均占有水资源量达5000m³以上。从降水条件来看，我国年降水量500mm以下地区有3.2亿亩左右耕地不具备灌溉条件，其中年降水量400mm以下地区约1.4亿亩，年降水量400～500mm的地区约1.8亿亩，这些地区年蒸发量大、水资源匮乏，每年有大片的耕地通过雨水集蓄、保墒蓄水、抗旱补水等措施进行保墒补灌，在灌溉条件不足的情况下，作物稳产高产难以得到有效保障。近年来，全国大部分耕地净增量也集中在这些干旱缺水地区，为保障粮食及重要农产品稳产高产，北方地区的农业灌溉需求将进一步增加。此外，我国降水主要集中在6—9月，年内分配不均，南北差异明显，部分地区作物需水高峰期与天然降水时段不同步，需通过水源调蓄工程保障作物关键生育阶段的水源供给。
从用水状况来看，受建设占地增加、农业种植结构调整、农业节水技术推广等因素影响，近10年来我国农业用水量总体呈下降趋势，目前基本维持在3700亿m³左右。同时，我国水资源开发利用极不均衡，北方海河、黄河、辽河、西北内陆河等河流开发利用率超过60%，部分地区水资源超载严重，其中黄河流域13个地市地表水超载、62个县地下水超采，海河流域除滦河上游外其他区域均已超载。经初步统计，全国有60%的耕地位于水资源短缺地区，这些地区农业用水保障程度不高。随着经济社会发展与城镇化水平提高，部分供水工程供水任务发生转变，部分灌区及水源工程从设计之初单一的灌溉供水功能逐步拓展为灌溉、城乡生活、工业、生态等多功能供水，部分灌区灌溉用水被挤占，供水保障能力下降，灌区内灌溉面积萎缩明显。
灌溉发展需求与潜力
我国耕地总量较大，但人均不足，近年来由于经济发展与城镇化建设等因素，耕地面积持续减少，粮食安全面临更大挑战。同时，我国耕地后备资源有限，开发利用面临的水资源及生态环境约束较大，开发难度高。因此，夯实我国粮食安全根基的关键因素在于提高粮食单产，而发展灌溉是提高粮食单产的重要途径。
随着我国农田灌溉事业的迅速发展，在耕地总量减少的情况下，耕地灌溉面积从2012年的9.37亿亩增长到2021年的10.44亿亩，平均每年增长1000万亩以上，有力保障了我国粮食综合生产能力的稳步提升。目前，我国耕地灌溉率为55%，各地区灌溉发展不均衡，有近半数耕地不具备灌溉条件，特别是年降水量500mm以下地区有3.2亿亩左右，灌溉保障程度不高，保障粮食稳产高产能力不足。以粮食生产功能区、重要农产品生产保护区、农产品主产区为重点，在水土条件适宜地区，因地制宜完善灌排基础设施，可有效提升我国粮食产能。
▼2022年较2013年31个省份人均粮食占有量变化情况
注：东北地区包括辽宁、吉林、黑龙江、内蒙古东四盟市（赤峰、通辽、呼伦 贝尔、兴安盟），华北地区包括北京、天津、河北、山西、山东、河南（除南阳 市），长江中下游地区包括上海、江苏、安徽、江西、湖北、湖南、河南南阳市， 东南地区包括浙江、福建、广东、海南，西南地区包括广西、重庆、四川、贵州、 云南、西藏，西北地区包括陕西、甘肃、青海、宁夏、 新疆、内蒙古（东四盟市 以外地区）。其中，东北地区、华北地区、西北地区统称北方地区，长江中下 游地区、东南地区、西南地区统称南方地区。
1.东北地区
东北地区土壤肥沃，黑土分布面积广，是世界著名的“黄金玉米带”，也是我国优质粳稻、大豆的重要产区，是保障国家粮食安全的“压舱石”。东北地区现状耕地灌溉率为33%，大中型灌区内耕地灌溉面积仅占区域总耕地灌溉面积的24%，总体灌溉保障程度不高。年降水量500mm以下有约1.97亿亩耕地不具备灌溉条件，主要分布在松嫩平原中西部、西辽河等地区。然而现状三江平原、西辽河、嫩江部分支流水资源已过度开发利用，部分地区已出现明显河流断流、湖泊萎缩、地下水水位持续下降等生态问题。未来立足东北地区国家粮食稳产保供“压舱石”定位，充分挖掘嫩江、松花江吉林段、大洋河等河流水资源开发潜力，积极推进一批重大引调水工程建设，加强河湖水系连通，进一步加大平原核心地区耕地灌溉供水量，在三江平原、松嫩平原、辽河平原等耕地集中区域新建一批现代化灌区，加快现有灌区续建配套与现代化改造，促进耕地后备资源开发利用，同时通过外调水置换地下水，退还被挤占的生态用水，逐步置换地下水超采区灌溉面积。
2.华北地区
华北地区拥有全国最大的冲积平原，地势平阔，土层深厚，是我国优质小麦、玉米、花生、棉花、蔬菜的主要产区。华北地区现状耕地灌溉率为69%，年降水量500mm以下有约0.34亿亩耕地不具备灌溉条件，主要分布在河北北部、山西中部等地区。现状以占全国约18%的耕地和4%的水资源生产了全国26%的粮食，其中小麦和玉米产量分别占全国的60%和29%。此外，华北地区也是我国北方主要人口和工业聚集区，大量的农业、工业及生活用水需求给本不充裕的水资源增加了过多负担。该区域水资源开发利用率为78%，海河和黄河流域水资源开发利用过度，淮河流域仍有部分开发潜力，亟须通过水网建设提升区域水资源承载能力，强化区域内水资源优化调度和配置，保障农业灌溉水源供给。未来在强化农业深度节水控水的基础上，统筹考虑淮河上中游、沂河等水资源开发潜力和部分省份黄河用水指标，用足用好南水北调东中线工程等外调水源，加快古贤水利枢纽等重大水利工程建设，改善区域灌溉供水条件，重点推进区域内现有灌区续建配套与现代化改造，在河南、山西等具备水土条件的地区新建一批现代化灌区。在海河流域等有条件的地下水超采区，通过外调水置换地下水，稳固现有灌溉面积，逐步置换地下水超采区灌溉面积。
3.长江中下游地区
长江中下游地区平原、丘陵等地形交错分布，田块较分散，是我国水稻、油菜、小麦、棉花的重要产区。区域水资源丰富，耕地灌溉水平较高，现状耕地灌溉率为78%，水资源开发利用率为34%，灌溉发展较充分，水土资源匹配好，但区域内各地灌溉发展存在差异，局部区域灌溉设施老化失修严重，灌溉面积相对零散，灌溉保证率不高。未来以实施区域水资源配置工程为主，加强河湖库渠连通，进一步开发洞庭湖水系、鄱阳湖水系及长江下游干支流水资源潜力，增加灌溉供水量，通过实施鄂北地区水资源配置二期工程等一批重大水资源配置工程，在江汉平原、洞庭湖平原、鄱阳湖平原、皖苏沿江平原等水土资源适宜地区新建一批现代化灌区。加快推进渠道防渗，因地制宜发展管道输水等高效节水灌溉，加强低洼易涝区排涝工程体系建设，加快推进现有灌区续建配套与现代化改造。
4.东南地区
东南地区多山地丘陵，地块小而散，农作物可一年两熟至三熟，适宜发展热带作物。该地区降水丰富，现状耕地灌溉率为86%，水资源开发利用率为20%，总体上水多地少，耕地分布相对零散，新增灌溉面积潜力有限。未来依托环北部湾广东水资源配置工程、琼西北供水工程等重大水资源配置工程，加强中小水源连通工程建设，强化灌溉供水保障，在相对集中连片的丘陵、河谷地带适度新建一批现代化灌区，加快推进现有灌区续建配套与现代化改造，提升灌溉供水保证率。
5.西南地区
西南地区地形复杂，坡耕地占比相对较高，是我国水稻、玉米、马铃薯、蔬菜、油菜籽重要产区和糖料蔗主要产区。现状耕地灌溉率为43%，低于全国平均水平，水资源开发利用率较低，部分地区田高水低、工程性缺水明显，加之近年来西南地区旱情时有发生，季节性缺水问题突出，加强灌溉供水保障仍有较大潜力。未来通过推进一批重大引调水工程及区域水资源配置工程建设，合理布局一批蓄水提水工程，加强河湖水系连通，提升水资源统筹调配能力，改善农业种植区水资源条件。通过推进安宁河流域水资源配置工程、大藤峡水利枢纽等重大水利工程建设，在盆地、平坝、干热河谷等区域新建一批现代化灌区，可有效增加灌溉面积，同时大力发展高效节水灌溉，加快推进灌区续建配套与现代化改造。
6.西北地区
西北地区光照条件充足，干旱少雨，是我国小麦、马铃薯、棉花、甜菜、水果等的主要产区。现状耕地灌溉率为57%，年降水量500mm以下有约0.86亿亩耕地不具备灌溉条件，主要分布在内蒙古中部、陕西北部、甘肃东南部、宁夏中南部等地区。西北地区水资源空间分布极不均衡，大部分流域水资源开发利用过度，局部地区水土资源有一定开发利用潜力。需把握好农业节水与生态环境保护的关系，坚持以水定地，严格控制新增灌溉用水量。未来以强化农业节水和深度控水为前提，依托南水北调西线等一批重大引调水工程改善区域水资源条件，以推进区域内现有灌区续建配套与现代化改造为主合理发展农业灌溉，在河套平原、关中平原等地区适度新建灌区，提高灌溉保证率。同时，在地下水超采区，通过灌溉水源替换，逐步置换地下水灌溉面积。
国家水网建设对灌溉的保障支撑作用
通过国家水网建设，实施一批跨流域、跨区域重大引调水工程，加强不同水源工程间、不同水资源配置工程间水系连通建设，挖掘现有水源调蓄工程供水潜力，加快重点水源工程建设等，全面增强水资源总体调配能力，提高供水保障程度，进一步促进我国水土资源适配，夯实灌溉供水保障基础。
1.增加灌溉供水量，提升灌溉供水保障能力
一是 解决现状灌区因水源不足供水不达效的问题，增加现有灌区灌溉面积。现有灌区大多数建设于20世纪50—80年代，运行时间较长，随着气候变化、经济社会发展等因素影响，各地区水资源及其开发利用状况发生了较大变化，部分灌区的水源工程已无法满足设计灌溉供水需求，亟须通过水网工程建设，实施一批水资源配置工程与水源调蓄工程，加强河湖库渠水系连通，提升灌区灌溉供水保障能力，增加灌溉面积。二是解决农业灌溉挤占河湖生态用水、超采地下水等问题。针对我国西北、华北、西辽河等水资源超载地区，深挖本地节水潜力，严格把控新增灌溉用水，通过国家水网建设实施一批重大引调水工程，增强跨流域、跨区域水资源调配能力，逐步退还被挤占的河湖生态用水，推进地下水超采综合治理。三是支撑高标准农田建设，提高粮食生产能力。围绕高标准农田“旱能灌、涝能排”的建设目标，根据各地水土资源条件因地制宜建设水网工程，强化田间渠系与灌区骨干连接，优先把具备水利灌溉条件地区的耕地建成高标准农田。
2.完善灌排设施体系，推进现代化灌区建设
灌排体系是国家水网的重要组成，是国家水网之“目”。 我国灌区工程设施建设年代早，大部分灌区的骨干建筑物运行了50年以上，一半左右达到了设计使用寿命，由于灌溉水源无法保障、渠系损坏等情况，超70%的大中型灌区现状灌溉面积未能达到设计水平。依托国家骨干网水源工程和输配水工程建设，加快推进现有大中型灌区现代化改造，积极解决现有大中型灌区设施不足、配套不全、标准不高、老化失修、安全隐患等问题，将现有灌区逐步建成“设施完善、节水高效、管理科学、生态良好”的现代化灌区。同时，通过强化水资源与土地资源适配、骨干工程与水源工程配套、骨干工程与田间工程同步，在水土资源条件适宜地区新建一批现代化灌区，加快已建水源工程灌区配套达效，推进相对分散的小微灌排设施集中连片发展，提高灌溉供水保障程度，充分发挥新增、改善灌溉面积粮食增产效益。
3.增强水旱灾害防御能力，提高粮食生产防灾减灾水平
我国大部分地区受季风影响，降水主要集中在夏季，冬春季降水少，河川径流季节性波动大，易造成洪涝、干旱等灾害。近年来，我国频繁遭受暴雨洪水、持续干旱等水旱灾害侵袭。这些水旱灾害对粮食生产造成了巨大影响，2020—2022年，全国每年平均因洪涝灾害致使农作物受灾面积为7682万亩，因干旱灾害致使农作物受灾面积为9445万亩。完善国家水网水资源配置和供水保障体系、流域防洪减灾体系，加强抗旱引调提水工程和水库连通工程建设，实施河道治理、河湖连通，可有效提升洪涝干旱防御工程标准，提高粮食生产应对极端干旱、洪涝等气候灾害防御水平。
保障灌溉发展政策建议
灌区是我国重要的公益性基础设施，但灌区工程建设投资规模大、收益期长、收益率低，难以保障工程良性运行与可持续发展。北方地区新建灌区平均亩均投入大多在5000～8000元，南方地区新建灌区平均亩均投入大多在6000～11000元。灌区建设资金筹集困难是阻碍灌溉规模化、集约化发展的重要因素，亟须开展相关研究工作，强化灌区建设资金保障与政策支撑。
1.拓宽灌区建设投融资渠道
在中央资金支持基础上，多渠道筹措项目资金。加强政策性金融资金投入，研究发行重大灌区工程项目超长期特别国债，充分利用地方政府专项债券工具，提供长期性资金支持。推广建设—运营—移交（BOT）、设计—建设—融资—运营—移交（DBFOT）、转让—运营—移交（TOT）、改建—运营—移交（ROT）等模式，鼓励和吸引更多社会资本通过募投建管一体化方式，在依法合规前提下一体化参与重大灌区工程项目，项目实施效益优先让利给社会资本。在依法合规、财务可持续的前提下，支持银行机构积极对接重大灌区工程项目资金需求，保本微利提供信贷支持。
2.持续推进农业水价综合改革
农业水价综合改革是推动灌区及对应水源工程可持续发展和良性运行的重要保障，有利于促进农业节水、拓宽灌区建设运维资金筹措渠道。建立健全合理反映供水成本、有利于节水和农田水利体制机制创新、与投融资体制相适应的农业水价形成机制，合理优化引提水、调水工程向农业供水的水价形成机制，完善农业用水精准补贴机制和农业节水奖励机制，重点补贴种粮农民灌溉定额内用水水费，调动用水户节水积极性。健全水费计收机制，按照“谁受益、谁承担，谁使用、谁付费”的原则收取水费，创新便捷水费计收方式，提升农业水费计收率。积极争取税费减免政策，保障水利工程合理收益，促进工程后续良性运行。建立健全农业用水权制度，明晰灌溉用水户水权，因地制宜开展水权交易，强化水资源用途管制和水权交易监管，保障新增灌溉用水。
3.研究出台灌溉耕地占补平衡支持政策
耕地占补平衡制度是土地用途管制的核心内容，是严格耕地保护的重要举措。现行耕地占补平衡管理制度体系已实现“占一补一、占优补优、占水田补水田”的要求。灌溉耕地作为保障国家粮食安全的重要组成部分，在耕地占补平衡管理制度体系中也应当建立“占灌溉耕地补灌溉耕地”的相应机制，保障国家粮食的稳产高产。积极探索国家集中垦造耕地定向用于重大水利建设项目落实占补平衡机制的有关政策支持，进一步研究符合条件的新增灌溉耕地指标用于跨省交易相关政策，为保障重大灌区工程项目建设提供一定的资金支持，拉动地方建设积极性。
Abstract: Strengthening the construction of rural water infrastructures and enhancing the capabilities of irrigation and water supply for grain production are fundamental tasks to secure national food security. Safeguarding irrigation and water supply is a critical component of national water network construction. The current irrigation rate of arable land in China stands at 55%, with uneven irrigation development across regions. Nearly half of the arable land lacks proper irrigation conditions, especially in areas with annual precipitation below 500 mm, which covers approximately 320 million mu, leading to insufficient capacity to ensure stable and high grain yields. By considering the spatial pattern of “water-soil-grain” in China, a systematic analysis of the irrigation development needs and potential in Northeast China, North China, the middle and lower reaches of the Yangtze River, Southeast China, Southwest China, and Northwest China is presented. The national water network’s role in supporting irrigation is discussed from three aspects: strengthening irrigation water supply security capacity, improving irrigation and drainage systems, and enhancing flood and drought disaster prevention capabilities. Policy recommendations are proposed to safeguard irrigation development, including broadening investment channels, advancing agricultural water pricing reform, and implementing policies for irrigation farmland compensation.
Keywords: food security; national water network; irrigation; water source guarantee; policy suggestions
本文引用格式：
李原园，李云玲，龙晓旭，等.基于粮食安全保障的国家水网建设思路探讨[J].中国水利，2024（17）：42-47.
责编｜ 熊璠
校对｜ 董林玥
审核｜王慧
监制｜ 轩玮
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