全国现状灌溉水利用率测算示例 汇报人：裴源生 单 位：中国水利水电科学研究院.

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1 全国现状灌溉水利用率测算示例 汇报人：裴源生 单 位：中国水利水电科学研究院

2 提 纲 一、灌溉水利用率定义 二、技术路线 三、灌溉水利用率测算要求 四、首尾测算分析法介绍 五、首尾测算分析法计算示例
提 纲 一、灌溉水利用率定义 二、技术路线 三、灌溉水利用率测算要求 四、首尾测算分析法介绍 五、首尾测算分析法计算示例 六、全省灌溉水利用率推算示例 七、作物的净灌溉定额计算

3 灌 溉 水 利 用 率 定 义

4 1 灌溉水利用率的定义 灌溉水利用率是指某一时期灌入田间可被作物利用的水量与水源地灌溉取水总量的比值（％），用 表示。它反映全灌区渠系输水和田间用水状况，是衡量从水源取水到田间作物吸收利用过程中灌溉水利用程度的重要指标，能综合反映灌区灌溉工程状况、用水管理水平、灌溉技术水平。

5 技 术 路 线

6 2 技术路线 本次测算过程：主要是通过选择不同规模、不同类型、不同工程状况和管理水平的典型代表灌区作为典型样点灌区，并依据典型样点灌区已有的灌溉用水管理资料、灌溉试验与观测资料和灌溉实践经验等，必要时补充典型观测，通过调查观测、计算分析，得出典型灌区现状灌溉水利用率。

7 2 技术路线 技术路线：在典型灌区灌溉水利用率测算的基础上，采用点与面相结合，调查统计与观测分析相结合，微观研究与宏观分析评价相结合的方法，按不同分类灌区灌溉用水量进行加权平均，推算各省及全国的现况灌溉水利用率。具体技术路线如下图所示。

8 2 技术路线 全国现状灌溉水利用率 各省灌区基本情况调查 省大/中/小型灌区灌溉水利用率平均值 省现状灌溉水利用率
确定省典型代表测算灌区 典型代表灌区灌溉水利用率测算分析 省现状灌溉水利用率 全国现状灌溉水利用率 点面转化 省大/中/小型灌区灌溉水利用率平均值 全国现状灌溉水利用率测算技术路线

9 2 技术路线 开展步骤： 1、各省对本省灌区情况进行整体调查分析，统计分析大、中、小型灌区和纯井灌区的灌溉状况。根据本省灌区实际情况，确定代表不同规模、不同水源类型、不同工程状况与管理水平的典型样点灌区；

10 2 技术路线 2、利用《技术方案》中推荐的方法进行典型样点灌区的现状灌溉水利用率测算分析，得出各典型样点灌区现状灌溉水利用率测算值。根据灌溉水利用率影响因素和大、中、小型灌区、纯井灌区状况分析，以典型样点灌区测算值为基础，推算全省大、中、小、纯井灌区的灌溉水利用率平均值；

11 2 技术路线 3、根据本省大、中、小型灌区、纯井灌区等不同类型灌区各自的毛灌溉用水总量和平均灌溉水利用率，按水量加权平均得到本省灌溉水利用率的现状平均值。

12 灌 溉 水 利 用 率 测 算 要 求

13 3.1 测算方法要求 为了规范统一测算方法，便于分析汇总，点面结合，准确推算灌溉水利用率，要求各省灌溉水利用率的测算统一采用首尾测算分析法进行（方法见后）。有条件的省份或灌区，也可以同时采用其他方法进行核算，作为对比或深入分析的依据。

14 现状水平年为2005年，以该年的工程设施状况与管理水平为现状条件。
3.2 现状水平年与灌溉用水代表年 现状水平年为2005年，以该年的工程设施状况与管理水平为现状条件。 灌溉水利用率除了与灌溉规模、工程状况、管理水平等因素有关外，还受灌溉供水量和输水流量（降水及气象条件）的影响，为了代表灌区的平均灌溉用水条件，以年降水量等于或接近多年平均降水量的年份进行测算，得到的灌溉水利用率具有较好的代表性。

15 3.2 现状水平年与灌溉用水代表年 本次典型样点灌区测算，主要以2005年为灌溉用水代表年，如果2005年的降水与气象条件不代表一般情况，可选择相近的其它年份，具体要求如下：2005年降水量等于多年平均降水量*（1± 10％），视为灌溉用水状况代表平均水平。 对于干旱地区和灌溉用水有定额严格控制的地区，灌溉受水源来水影响较大，2005年水源来水量等于多年平均来水量*（1±10％），视为灌溉用水状况代表平均水平。

16 3.2 现状水平年与灌溉用水代表年 若2005年不符合上述条件（1）或（2）时，如果2005年前的其它年份灌溉用水情况代表平均状况，且有较为详细的观测资料和统计资料，而该年份的工程设施与管理状况同2005年差异不大，可以选择该年份为灌溉用水代表年进行分析。 如果灌区资料允许，也可以进行多年灌溉水利用率测算，分析历年来灌区灌溉水利用率变化趋势。

17 3.3 典型代表样点灌区的选择 为了能够使典型样点灌区具有代表性，并以其测算成果为基础由点到面分析估算不同规模、不同类型、不同工程状况与管理水平灌区的灌溉水利用率，进而推算全省乃至全国的现状灌溉水利用率值，典型样点灌区的选择应符合以下两点要求：

18 3.3 典型代表样点灌区的选择 （1）选择的样点灌区应代表大型（30万亩以上）、中型（1－30万亩）、小型（1万亩以下）、纯井灌区四种不同灌溉规模的灌区; （2）选择的典型样点灌区应具有一定的观测资料、灌溉试验资料、灌溉用水管理资料等，并具备相应的技术力量。

19 3.3 典型代表样点灌区的选择 不同规模样点灌区个数选择的要求 ：
大型灌区：不应少于大型灌区总数的10％，同时满足提水、自流引水每个类型至少选取1个代表该类型工程设施与管理水平平均状况的样点，样点灌区现状有效灌溉面积不少于本省大型灌区有效灌溉面积的20％。 中型灌区：不应少于中型灌区总数的4％，同时满足提水、自流引水每个类型至少选取1个代表该类型工程设施与管理水平平均状况的样点，样点灌区现状有效灌溉面积不少于本省中型灌区有效灌溉面积的20％。

20 3.3 典型代表样点灌区的选择 小型灌区：样点灌区个数应选择小型灌区（小型水利工程控制的灌溉区域）总数的0.5％左右，同时满足提水、自流引水每个类型至少3个样点灌区。 纯井灌区：样点灌区（测算单元）个数参照小型灌区要求自行确定。纯井灌区以单井控制面积作为一个测算单元，有的省份纯井灌区范围大，井数多，可以选择代表不同类型（土渠、渠道防渗、低压管道、喷灌、微灌）的平均水平的适宜数量的样点灌区测算（如万分之一等），但至少每个类型应选择3个样点。

21 3.3 典型代表样点灌区的选择 各省根据以上基本要求，结合本省灌区实际情况，具体确定测算样点灌区类型与数量，以能够据此分析各种不同类型灌区平均水平为原则。

22 首 尾 测 算 分 析 法

23 4 首尾测算分析法 首尾测算分析法是指直接测量统计灌区从水源引入（取用）的毛灌溉用水总量，并通过观测得到田间实际净灌溉用水总量，田间实际净灌溉用水总量与毛灌溉用水总量的比值即为灌溉水利用率（％），计算公式如下：

24 4 首尾测算分析法 注：为了能够反映灌区灌溉水利用状况的整体情况，要求以年作为计算时段。
式中： 为灌溉水利用率，％； 为净灌溉用水总量，m3； 为毛灌溉用水总量，m3. 注：为了能够反映灌区灌溉水利用状况的整体情况，要求以年作为计算时段。

25 4 首尾测算分析法 通过统计2005年灌区的灌溉用水总量、各种作物的实灌面积，根据典型调查与观测、计算分析确定各种作物的实际净灌溉定额，即可用下式计算灌区该年度的灌溉水利用率 ：

26 4 首尾测算分析法 注意：计算时段以2005年日历年为准，0.667为单位换算系数，若亩均净灌溉用水量 用m3/亩，则不需要单位换算。
式中: 为灌区第 种作物净灌溉用水量，mm； 为灌区第 种作物实灌面积，亩； 为灌区作物种类总数； 为灌区全年毛灌溉用水总量，m3。 注意：计算时段以2005年日历年为准，0.667为单位换算系数，若亩均净灌溉用水量 用m3/亩，则不需要单位换算。

27 4.1 毛灌溉用水总量的确定 毛灌溉用水总量： 毛灌溉用水总量 是指灌区全年用于农田灌溉的从水源地引入（取用）的总水量，其等于从水源地取水总量扣除由于工程保护、防洪除险等需要的渠道（管路）弃水量。当农田灌溉输水与城市、工业或农村生活供水使用同一渠道或管路时，还应扣除相应的城市、工业或农村生活供水量。

28 4.1 毛灌溉用水总量的确定 毛灌溉用水总量是根据灌区从水源地实际取水测量值统计取得，而非其它如计收水费等目的收费计量水量数值。 当灌区内结合塘堰坝或其它供水水源灌溉时，需要对灌区毛灌溉用水总量进行修正。

29 4.2 净灌溉用水量的确定 净灌溉用水量： 不同灌区种植结构、灌溉水源、灌溉方式等均有不同，技术方案中只针对充分灌溉、非充分灌溉、水稻灌区等几种主要灌溉情况，提出相应的净灌溉用水量测算方法。 如果灌区范围较大，不同区域气候气象条件、灌溉用水实际情况差异明显，则应在灌区内分区域进行典型分析测算，再以分区结果为依据汇总分析整个灌区净灌溉用水量。

30 首 尾 测 算 分 析 法 计 算 示 例

31 旱作灌区充分灌溉 5.1 旱作灌区充分灌溉示例 测算原则：
（1）若样点灌区有2005年各类种植作物的净灌溉用水量的试验观测或统计资料，则可直接采用进行净灌溉用水量的计算。

32 5.1 旱作灌区充分灌溉示例 （2）若样点灌区缺乏2005年各类种植作物的净灌溉用水量的试验观测或统计资料，可依据2005年的水文气象资料，通过计算分析得出各类作物的净灌溉定额和灌溉制度，并对当年实际灌溉情况进行调查，根据调查结果对净灌溉定额进行适当调整，以此为依据测算实际净灌溉用水量（在充分灌溉条件下，作物实际净灌溉用水量应能达到净灌溉定额）。

33 5.1 旱作灌区充分灌溉示例 计算示例： 某灌区以旱作为主，灌区主要作物包括春小麦、春玉米、棉花三种，2005年实灌面积分别为21、15和5万亩。该年度灌区降雨和水源来水情况接近一般年份。经过分析计算，2005年灌区各种作物全生育期的净灌溉定额如表4所示。经过统计，已知2005年灌区的毛灌溉用水总量为2.53亿m3，试计算灌区2005年的灌溉水利用率。

34 5.1 旱作灌区充分灌溉示例

35 5.1 旱作灌区充分灌溉示例 计算过程： 在充分灌溉的情况下，作物净灌溉定额即作为作物净灌溉用水量，因此先通过作物的实灌面积和作物的净灌溉定额的乘积计算灌区净灌溉用水总量，计算过程如表2所示。

36 5.1 旱作灌区充分灌溉示例 计算得灌区净灌溉用水总量为12351万m3。

37 5.1 旱作灌区充分灌溉示例 根据首尾法的测算原则，灌区2005年的灌溉水利用率计算结果为：

38 非充分灌溉 5.2 非充分灌溉示例 旱作非充分灌溉分为两种情况： 1、在每次灌水期间都达不到作物的净灌水定额；
2、灌水次数不足，仅能保证个别生育期的充分灌溉。

39 5.2 非充分灌溉示例 测算原则： 应对作物灌水情况进行典型调查，有条件的灌区可以对各次灌水进行实测，估算进入田间的实际灌水量，并与根据气象资料计算的净灌水定额和灌溉制度进行比较，依此确定作物的净灌水定额和净灌溉定额。

40 5.2 非充分灌溉示例 1、当进入田间的实际亩均灌水量小于分析计算的净灌溉定额时，认为进入田间的实际灌水量就是净灌溉用水量，可对作物不同生育期的实际灌水次数进行典型样点调查，统计得到相应生育期的净灌溉用水量。若无观测条件，则可用作物净灌溉定额乘以折减系数，计算得出非充分灌溉时的亩均净灌溉用水量。折减系数根据各地实际灌水情况或非充分灌溉资料，由专家经验确定。

41 5.2 非充分灌溉示例 2、当进入田间的实际亩均灌水量大于计算的净灌水定额时，以计算的净灌水定额作为实际净灌水定额，调查相应作物生育阶段实际灌水次数，据此计算作物的亩均净灌溉用水量。

42 5.2 非充分灌溉示例 非充分灌溉第一种情况计算示例：
某灌区以旱作为主，灌区主要作物包括春小麦、春玉米、棉花三种，2005年各作物的实灌面积分别为21、15和5万亩。经过统计，已知2005年灌区的毛灌溉用水量为2.154亿m3。调查研究表明，由于该灌区农业用水缺乏，灌溉方式采用非充分灌溉进行，即基本上在作物不同的生育期都给予灌溉，但是每次的灌溉水量都小于充分灌溉的灌水定额。

43 5.2 非充分灌溉示例 若该灌区有条件进行试验观测：
则灌区一定要进行观测。假设经过对灌区典型田块进行田间灌溉试验观测，得出2005年灌区各种作物的各次田间实际灌溉水量如表3所示。试算灌区2005年的灌溉水利用率。

44 5.2 非充分灌溉示例

45 5.2 非充分灌溉示例 计算过程： 将观测的各次实际田间灌水量和计算的净灌水定额进行比较，可知每次实际的田间灌水量均小于计算的相应时段的净灌水定额，在这种灌溉情况下，认为田间水利用系数为1，进入田间的水量全部被作物利用，非充分灌溉水量即为净灌溉用水量。根据作物实灌面积和相应的净灌溉用水量计算灌区的净灌溉用水总量，计算过程如表4所示。

46 5.2 非充分灌溉示例 计算得灌溉净灌溉用水总量为10691万m3。

47 5.2 非充分灌溉示例 根据首尾法的计算原理，灌区的灌溉水利用率计算结果为：

48 5.2 非充分灌溉示例 该灌区无观测资料： 该灌区无观测资料，假设2005年灌区的毛灌溉用水总量为2.154亿m3，2005年灌区不同作物在充分灌溉下的净灌溉定额如表5所示，根据调查分析或专家经验所确定的不同作物的灌溉定额折算系数如表6所示，试算灌区2005年的灌溉水利用率。

49 5.2 非充分灌溉示例

50 5.2 非充分灌溉示例 计算过程： 根据不同作物在充分灌溉下的净灌溉定额和相应的折减系数，求得不同作物在非充分灌溉情况下的田间净灌溉用水量，如表7所示。

51 5.2 非充分灌溉示例 根据作物实灌面积和相应的净灌溉定额计算灌区净灌溉用水总量，计算过程如表8所示。
计算得净灌溉用水总量为10334万m3。

52 5.2 非充分灌溉示例 根据首尾法的计算原理，2005年灌区的灌溉水利用率计算结果为：

53 5.2 非充分灌溉示例 非充分灌溉第二种情况计算示例：
某灌区以旱作为主，由于水量不足，灌区每年只能在某些时段引水灌溉。灌区主要作物包括春小麦、春玉米、棉花三种，2005年各作物的实灌面积分别为21、15和5万亩。经过调查，由于灌水次数有限，该灌区在进行灌溉时，有时单次灌水水量较多。经过选择典型田块进行田间实验观测，得出2005年灌区各种作物的灌水时间和进入田间的灌水量如表9所示。经过统计，已知2005年灌区的毛灌溉用水总量为2.016亿m3，试计算灌区2005年的灌溉水利用率。

54 5.2 非充分灌溉示例

55 5.2 非充分灌溉示例 计算过程： 根据测算原则，当进入田间的实际亩均灌水量大于计算的净灌水定额时，这种情况下以计算的净灌水定额代替实际净灌水量。因此根据表9的数据可确定各种作物每次灌溉时的净灌溉用水量，如表10所示。

56 5.2 非充分灌溉示例

57 5.2 非充分灌溉示例 根据各作物净灌溉用水量计算结果，可计算得出全灌区净灌溉用水总量，见表11。
计算得灌溉净灌溉用水总量为10979万m3。

58 5.2 非充分灌溉示例 灌区毛灌溉用水总量为2.016亿m3，根据首尾法的测算原则，灌区的灌溉水利用率计算结果为：

59 5.3 作物套种示例 作物套种 在农田耕作中，许多地方采用两种作物或多种作物间作套种，如玉米与大豆，棉花与大豆等。对于作物套种情况下的测算原则如下：

60 5.3 作物套种示例 套种期间： 在灌溉实践中，一般以满足主体作物的需水为主，净灌溉定额是根据满足主体作物需水要求确定的，即两种作物中，以需水量大的作物为基础制定灌溉制度。针对这种情况，根据当地灌溉实际，依据主体作物确定净灌溉定额，实灌面积以套种作物实灌面积计。

61 5.3 作物套种示例 非套种期间： 根据前述方法，分析计算与典型调查相结合确定生长中作物的净灌溉用水量即可。

62 5.3 作物套种示例 计算示例： 某灌区农业种植以冬小麦、春玉米为主，且有一定面积的套种。灌区实灌面积为50万亩，其中春小麦，玉米单种的面积分别为10万亩、16万亩，麦套玉米面积为24万亩。已知该灌区冬小麦和春玉米的生育期及2005年各生育期的灌水定额如下表14所示，2005年灌区毛灌溉用水总量为3.5亿m3，全灌区充分灌溉，试计算灌区2005年的灌溉水利用率。

63 5.3 作物套种示例

64 5.3 作物套种示例 计算过程： 由于该灌区有套种，因此需要确定套种的灌溉定额。计算之前首先需要确定套种期间的主体作物。该灌区冬小麦和春玉米的套种期为4月21日至6月10日，根据测算原则，套种期间以净灌溉定额大或经济效益高的作为主体作物，在此期间冬小麦的灌水定额明显大于春玉米的灌水定额，因此主体作物确定为小麦。

65 5.3 作物套种示例 非套种期间按照生长中的作物确定。注意2005年年初至2005年6月10日，为2004年种植的冬小麦的生育期，2005年10月6日至年末为2005年种植的冬小麦的生育期。计算结果如下表15所示，麦套玉米的净灌溉定额的计算结果为655mm。

66 5.3 作物套种示例

67 5.3 作物套种示例 根据表15计算的净灌溉定额，结合灌区各种作物的实灌面积计算灌区净灌溉用水总量，如下表16所示。

68 5.3 作物套种示例 根据表中的计算结果，得灌区净灌溉用水总量为16887万m3，已知灌区的毛灌溉水量为3.5亿m3，根据首尾法的测算原则，可计算出灌区2005年的灌溉水利用率为：

69 5.4 灌区有洗碱要求 灌区洗碱 若灌区有洗碱要求，则在测算净灌溉用水量时必须考虑洗碱水量，洗碱过程中水量的漫溢视为损失量，不计入净灌溉用水量中。所需的洗碱渗漏量可根据灌区试验资料和生产经验科学合理的确定。

70 5.4 灌区有洗碱要求 测算原则： 灌区有洗碱要求时，灌溉水利用率应按下式修正：
式中：L为所必需的洗碱田间渗漏水量，mm；As为洗碱面积，亩；其它符号的意义同前。

71 5.4 灌区有洗碱要求 计算示例： 某灌区盐渍化严重，每年春耕之前都需要引水洗碱压盐。根据实验数据和经验进行统计分析，该灌区洗碱定额约150mm。灌区主要种植春小麦、春玉米和棉花三种作物，2005年三种作物的实灌面积分别为21，15和5万亩，需洗碱面积为16万亩。经过计算得出三种作物2005年的净灌溉定额分别为372mm、532mm和547mm，全灌区充分灌溉。2005年灌区毛灌溉用水总量为2.63亿m3。试计算灌区2005年的灌溉水利用率。

72 5.4 灌区有洗碱要求 计算过程： 根据测算原则，洗碱水量应该计入净灌溉用水总量当中。灌区2005年净灌溉用水总量的计算见表17。 

73 5.4 灌区有洗碱要求

74 5.4 灌区有洗碱要求 计算得灌区净灌溉用水总量为13951万m3，灌区的毛灌溉水量为2.63亿m3，根据测算原则，灌区2005年的灌溉水利用率为：

75 5.5 塘渠结合灌溉示例 塘渠结合 在一些灌区中存在有大量的塘堰坝，这些塘堰坝与主体灌溉水源联合对灌区进行灌溉供水。塘堰坝的蓄水一部分来自拦蓄当地降雨产生的地表径流，有时还有一部分来自渠道的补水。因此在统计灌区毛灌溉用水总量时，应考虑将塘堰坝拦蓄降雨径流增加的供水量加进来。塘堰坝灌溉供水量按以下要求测算：

76 5.5 塘渠结合灌溉示例 1、 如果有实际塘堰坝灌溉供水量统计资料，则以统计资料为准，需要说明的是供水量中不应再包括灌区渠系引入塘堰坝的蓄水量。 2、如果没有统计资料，应对2005年塘堰坝灌溉供水情况进行代表性典型调查，并依据调查结果进行估算。或根据以下提供的两种方法进行估算。

77 5.5 塘渠结合灌溉示例 1、复蓄次数法 式中：W 为年内塘堰总供水量，万m3；N 为年内堰塘能重复蓄满的次数（N 值可根据当地情况进行确定；如无资料参考，则可根据以下原则选取N 值：一般年份（P=50%） N =2.0；中等干旱年（P=75%） N =1.5）；V 为塘堰总有效库容（万m3）。

78 5.5 塘渠结合灌溉示例 2、径流系数法 式中： W 为年内塘堰总供水量，万m3； a为年径流系数，可查水文手册，一般为 ； P 为年降水量（mm）；F 为塘堰总集水面积（km）； 为塘堰蓄水系数，考虑蒸发、渗漏、弃水等，取值 。

79 5.5 塘渠结合灌溉示例 计算示例： 某灌区内有大量的塘堰坝等小型蓄水工程，与灌区的骨干渠系系统结合进行农业灌溉。经过统计，灌区塘堰坝总数为34563个，总集水面积约为100km2。该灌区主要种植双季水稻，实灌面积40万亩，2005年双早稻和双晚稻的净灌溉定额分别为320mm和375mm。灌溉渠系系统2005年引水总量为3.63亿m3。 2005年该灌区总降雨量为1200mm。根据水文手册查得当地年径流系数为0.42。塘堰坝的蓄水系数约为0.6左右。试计算灌区2005年的灌溉水利用率。

80 5.5 塘渠结合灌溉示例 计算过程： 根据测算原则，对于这类灌区，塘堰坝拦蓄的地表径流要计入毛灌溉用水总量中。计算过程分为两步，首先计算灌区的净灌溉用水总量，如下表18所示，可知全灌区净灌溉用水总量为18533万m3。

81 5.5 塘渠结合灌溉示例 其次计算塘堰坝拦蓄雨水总量。根据灌区提供的信息有：
根据径流系数法，灌区2005年塘堰坝拦蓄并提供给灌溉的总降雨径流量为：

82 5.5 塘渠结合灌溉示例 渠系系统的总引水量为36300万m3，灌区2005年的毛灌溉用水总量等于渠系系统的引水总量加上塘堰坝拦蓄并提供给灌溉的总降雨径流量：

83 5.5 塘渠结合灌溉示例 灌区净灌溉用水总量为18533万m3，毛灌溉水量为39324万m3 ，根据测算原则，灌区2005年的灌溉水利用率为：

84 5.6 井渠结合灌溉示例 井渠结合 测算原则： 1、在有些灌区，采用井渠双灌，井灌区和渠灌区交错重叠，同时利用渠水和井水灌溉，无法明确区分。对于这种情况，则将灌溉系统作为一个整体进行灌溉水利用率的测算。分别统计井灌提水量和渠灌引水量，以两者之和作为灌区总的灌溉用水量，灌溉水利用率则为：

85 5.6 井渠结合灌溉示例 式中： 和 分别为渠灌和井灌的年灌溉毛用水量，m3；其它符号意义同前。

86 5.6 井渠结合灌溉示例 2、有些渠灌区中包含有井灌面积，但两者相对独立，这种情况下井灌和渠灌应作为两种类型分别单独计算，不采用以上方法。

87 5.6 井渠结合灌溉示例 井灌区和渠灌区交互重叠计算示例：
某灌区采用井渠结合的方式进行灌溉，同一灌溉面积上井灌和渠灌结合进行，每年约2－3次采用渠灌引水方式进行灌溉，其余皆通过井灌提水的方式利用地下水进行灌溉。灌区作物以春小麦、春玉米和棉花为主，实灌面积分别为25万亩、19万亩和6万亩。2005年各作物的净灌溉定额分别为372mm、532mm和547mm，全灌区充分灌溉。灌区2005年渠道的总引水量为2.23亿m3。井灌提水灌溉总量为0.78亿m3。试计算灌区的灌溉水利用率。

88 5.6 井渠结合灌溉示例 计算过程： 由于该灌区井灌和渠灌无法明显分开，因此这种情况下应将灌区的灌溉系统视为一个整体计算灌溉水利用率。首先计算灌区的净灌溉用水总量，如表19所示。

89 5.6 井渠结合灌溉示例 计算得灌区2005年净灌溉用水总量为15127万m3。

90 5.6 井渠结合灌溉示例 其次计算灌区毛灌溉用水总量，根据测算原则，灌区毛灌溉用水总量应该包括渠灌引水总量和井灌提水总量，即：

91 5.6 井渠结合灌溉示例 因此灌区2005年的灌溉水利用率为：

92 5.6 井渠结合灌溉示例 井灌区和渠灌区相对独立的计算示例：
某灌区采用井渠结合的方式进行灌溉。井灌区和渠灌区相对独立，仅有少量重叠。根据统计，灌区渠灌实灌面积约35万亩，井灌实灌面积约15万亩。灌区作物种植以春小麦、春玉米和棉花为主，2005年各作物的净灌溉定额分别为372mm、532mm和547mm，全灌区充分灌溉。井灌区和渠灌区各作物的实灌面积见表20所示。

93 5.6 井渠结合灌溉示例 根据统计资料，渠灌区2005年的渠道引水总量为2.23亿m3。井灌区提水灌溉总量为0.78亿m3。试计算灌区的灌溉水利用率。

94 5.6 井渠结合灌溉示例 计算过程： 由于灌区的井灌区和渠灌区相对独立，这种情况下应该分别计算渠灌区和井灌区的灌溉水利用率。首先计算井灌区和渠灌区的净灌溉用水总量。如表21和表22所示。

95 5.6 井渠结合灌溉示例

96 5.6 井渠结合灌溉示例 经过计算，得渠灌区净灌溉用水总量为10640万m3，渠灌区毛灌溉用水总量为2.23亿m3，因此灌区渠灌区的灌溉水利用率为：

97 5.6 井渠结合灌溉示例 井灌区的净灌溉用水总量为4487万m3，又井灌区的毛灌溉用水总量为0.78亿m3，因此计算得该灌区井灌区的灌溉水利用率为：

98 5.7 综合示例 综合示例 某灌区以旱作为主，2005年度该灌区降雨和水源来水情况接近一般年份。该灌区灌溉情况和作物种植情况复杂：由于灌区盐渍化严重，每年农耕之前需引水洗碱压盐；灌区主要作物包括水稻、春小麦、春玉米、棉花四种，且春小麦和春玉米有一定面积的套种。

99 5.7 综合示例 灌区的灌溉系统除骨干渠系系统之外，尚分布有一定的塘堰坝辅助农业灌溉。由于灌溉水源不足，除引用地表水水源进行灌溉之外，该灌区还利用区域内的地下水进行井灌，同一灌溉面积上井灌和渠灌结合进行；由于灌溉水量不足，灌区还有部分非充分灌溉面积。

100 5.7 综合示例 根据统计和计算分析，该灌区2005年水稻、春小麦、春玉米、棉花、麦套玉米的实灌面积以及作物充分灌溉、非充分灌溉的净灌溉用水量如下表23所示。

101 5.7 综合示例

102 5.7 综合示例 灌区2005年骨干渠系系统引水58769万m3，井灌提水总量为18563万m3。塘堰坝拦蓄的降雨径流量为4890万m3。该灌区2005年洗碱面积为16万亩，根据测算，洗碱定额约为150mm（合100方/亩）。 试计算该灌区2005年的灌溉水利用率。

103 5.7 综合示例 计算思路： 首尾测算分析法的计算要点是根据灌区的净灌溉用水总量和毛灌溉用水总量的比值确定灌区的灌溉水利用率。因此计算过程分为三步，一是确定灌区的净灌溉用水总量，二是确定灌区的毛灌溉用水总量，三是计算灌区的灌溉水利用率。计算过程如下：

104 5.7 综合示例 1、净灌溉用水总量的确定 灌区净灌溉用水总量包括提供给作物蒸发蒸腾需要的灌溉用水量（分充分灌溉和非充分灌溉两类）以及洗碱水量，计算过程见表24所示。

105 5.7 综合示例 该灌区 2005年净灌溉用水总量为： （万m3）

106 5.7 综合示例 2、毛灌溉用水总量的确定 灌区毛灌溉用水总量包括骨干渠系系统的引水总量、塘堰坝拦蓄的当地降雨产生的地表径流量以及井灌提水量，计算如下表25所示：

107 5.7 综合示例 该灌区 2005年毛灌溉用水总量为： （万m3）

108 5.7 综合示例 3、灌区灌溉水利用率的确定 根据首尾测算分析法的计算公式，得该灌区2005年灌溉水利用率为：

109 全 省 灌 溉 水 利 用 率 平 均 值 推 算 示 例

110 省灌溉水利用率: 6.1 省灌溉水利用率平均值计算公式
是指全省净灌溉用水总量与毛灌溉用水总量的比值。在已知各灌区灌溉水利用率和灌溉用水量的情况下，全省灌溉水利用率计算公式为：

111 6.1 省灌溉水利用率平均值计算公式 式中： 为第i个灌区的灌溉水利用率，％； 为第i个灌区的灌溉用水量，万m3； 为全省毛灌溉用水总量，万m3。

112 6.2 不同灌溉规模灌区平均灌溉水利用率推算 然而受资料和实际条件限制，各省不可能对每个灌区的灌溉水利用率逐一测算，因此应根据《技术方案》的要求，以典型样点灌区测算值为基础依据，按不同灌溉类型分类计算其灌溉水利用率平均值，然后据此求取全省数据。

113 6.2 不同灌溉规模灌区平均灌溉水利用率推算 以大型灌区为例，如果典型样点灌区包括了工程状况和管理水平“好”、“中”、“差”三类情况，三类情况典型样点灌区测算的灌溉水利用率平均值分别为 、 、 ，则大型灌区灌溉水利用率的平均值为：

114 6.2 不同灌溉规模灌区平均灌溉水利用率推算 式中： 、 、 分别为大型灌区“好”、“中”、“差”类灌区的年毛灌溉用水总量，万m3。 中、小型灌区和纯井灌区的灌溉水利用率平均值也参照此方法推算，由此得到全省大、中、小型灌区和纯井灌区的灌溉水利用率均值

115 6.2 不同灌溉规模灌区平均灌溉水利用率推算 如果限于条件，只对“中”类，即代表全省大型灌区工程设施与管理水平平均状况的典型样点灌区进行了测算，则可以“中”类样点灌区的平均值 作为全省大型灌区灌溉水利用率的平均值。

116 6.3 全省灌溉水利用率平均值推算 全省灌溉水利用率平均值根据大、中、小型灌区和纯井灌区灌溉用水量加权平均得出，计算公式如下：
式中： 、 、 、 分别为全省大、中、小型灌区和纯井灌区灌溉用水量，万m3。

117 推算示例： 6.4 全省灌溉水利用率平均值推算示例
某省经过调查，省内灌区总有效灌溉面积2980万亩。经过统计，全省有大型灌区16个，中型灌区121个，小型灌区1576个。纯井灌区有效灌溉面积558万亩，井数13337眼，具体情况如下表26所示。

118 6.4 全省灌溉水利用率平均值推算示例

119 6.4 全省灌溉水利用率平均值推算示例 典型代表样点灌区的选择（见表26所示）：
大型灌区：该省大型灌区的总数目为16个，其中提水灌区11个，自流引水灌区5个，总有效灌溉面积830万亩。按照《技术方案》的要求，大型灌区的样点数不应少于大型灌区总数的10％，样点灌区现状有效灌溉面积不少于本省大型灌区总有效灌溉面积的20％，同时满足提水、自流引水每个类型至少取1个代表平均水平的灌区。因此选择时在大型灌区中选择2个样点灌区，占大型灌区总数的12.5％，其中提水1个，自流引水1个，均代表平均水平，两个灌区有效灌溉面积180万亩，占大型灌区总有效灌溉面积的22％，满足上述取样要求。

120 6.4 全省灌溉水利用率平均值推算示例 中型灌区：该省中型灌区的总数目为121个，其中提水灌区32个，自流引水灌区89个，总有效灌溉面积510万亩。按照《技术方案》的要求，样点灌区个数不应少于中型灌区总数的4％，同时满足，提水、自流引水每个类型至少选取1个代表该类型工程设施与管理水平平均状况的样点，样点灌区现状有效灌溉面积不少于本省中型灌区有效灌溉面积的20％。因此选择时在该省中型灌区中选择7个样点灌区，占中型灌区总数的6％，其中提水2个，自流引水5个，代表平均水平的样点灌区分别为2个和3个，样点灌区总有效灌溉面积130万亩，占全省中型灌区总有效灌溉面积的25％，满足上述取样要求。

121 6.4 全省灌溉水利用率平均值推算示例 小型灌区：该省小型灌区的总数目为1576个，其中提水灌区1231个，自流引水灌区345个，总有效灌溉面积1182万亩。按照《技术方案》的要求，样点灌区个数应该为小型灌区总数的0.5％左右，同时满足，提水、自流引水每个类型至少选取3个代表该类型的灌区。因此选择时在该省小型灌区中选择8个样点灌区，占小型灌区总数的0.5％，其中提水5个，自流引水3个，满足上述取样要求。

122 6.4 全省灌溉水利用率平均值推算示例 纯井灌区：纯井灌区以单井控制面积作为一个测算单元。《技术方案》要求选择代表不同类型（土渠、渠道防渗、低压管道、喷灌、微灌）平均水平的适宜数量的样点灌区测算，至少每个类型应选择3个样点。经过统计该省纯井灌区的总井眼数为13337个，总有效灌溉面积139万亩。本次取样分别为9、5、6、3、3个测算单元，满足上述取样要求。

123 6.4 全省灌溉水利用率平均值推算示例 假设根据统计，该省2005年所有灌区总引水量为160亿m3，其中不同大小和不同类型灌区的引水量统计结果如表27所示。样点灌区的引水量统计结果亦见表27。

124 6.4 全省灌溉水利用率平均值推算示例

125 6.4 全省灌溉水利用率平均值推算示例 假设经过计算，该省样点大、中、小及井灌区灌溉水利用率的平均值计算结果分别为0.42％、0.45％、0.48％及0.60％，则根据以上表27的水量统计结果，可得该省灌区平均灌溉水利用率计算数据表（表28）如下：

126 6.4 全省灌溉水利用率平均值推算示例 根据测算原则，该省2005年全省灌溉水利用率为：

127 作 物 净 灌 溉 定 额 的 计 算

128 7 作物净灌溉定额的计算 作物净灌溉定额的计算采用水量平衡原理确定。对于旱作物： 对于水稻，净灌溉定额还需考虑泡田水量以及渗漏水量：

129 7 作物净灌溉定额的计算 作物需水量的计算 有效降雨量的计算 地下水补给量的计算 水稻泡田水量及渗漏量的计算

130 7.1 作物需水量的计算 作物需水量: 是指作物在适宜的土壤水分和肥力水平下，经过正常生长发育，获得高产时的植株蒸腾、棵间蒸发以及构成植株体的水量之和。

131 7.1 作物需水量的计算 影响因素：气象因子、作物因子、 土壤水分状况、耕作栽培措施及 灌溉方式等。
目前估算方法大致三类：模系数 法、直接计算法、参考作物法。

132 7.1 作物需水量的计算 参考作物法是由联合国粮农组织 推荐并在国际上广泛应用的方法， 具有较好的通用性和稳定性，估算 精度也较高，国内80年代以来被广 泛应用，效果较好，因此作为本次 工作的推荐方法。

133 7.1 作物需水量的计算 参考作物法是以高度一致、生长 旺盛、完全覆盖地面而不缺水的绿 色草地（8-15cm）的蒸发蒸腾量作 为计算各种作物需水量的参照。

134 7.1 作物需水量的计算 首先计算参考作物蒸发蒸腾量，然后利用 作物系数进行修正，最终得到某种作物的需 水量。即：
式中： 为作物全生育期的需水量，mm； 为第 阶段的需水量，mm； 为第 阶段的作物系数； 为第 阶段的参考作物蒸发蒸腾量，mm。

135 7.1 作物需水量的计算 参考作物蒸发蒸腾量的计算
参考作物蒸发蒸腾量采用1992年联合国粮农组织提出的最新修正彭曼－蒙特斯公式计算，计算时一般以日为时段进行。

136 7.1 作物需水量的计算 参考作物蒸发蒸腾量的计算 基础数据： 日最高、最低气温； 日最大、最小空气湿度或日平均空气湿度； 净辐射量；
计算地点海拔高程； 风标高度和实际风速。

137 7.1 作物需水量的计算 以上数据可由当地气象站点提供，若缺乏气象观测资料，可移用相邻地区或气候条件类似地区的气象资料。虽然彭曼－蒙特斯公式看似比较复杂繁琐，然而如果用计算机编程计算则比较简便。

138 温度～饱和水汽压关系曲线在T 处的切线斜率
7.1 作物需水量的计算 参考作物蒸发蒸腾量的计算 彭曼－蒙特斯公式： 净辐射 土壤热通量 平均气温 2m处风速 饱和水气压 实际水气压 温度～饱和水汽压关系曲线在T 处的切线斜率 湿度表常数

139 7.1 作物需水量的计算 各参数的意义： T 为平均气温；

140 7.1 作物需水量的计算 为饱和水气压；

141 7.1 作物需水量的计算

142 7.1 作物需水量的计算

143 7.1 作物需水量的计算 的计算可参考： 匡尚富等，农业高效用水灌排技术应用研究[M]，中国农业出版社，2001.5.

144 7.1 作物需水量的计算 参考作物蒸发蒸腾量 计算示例 设某气象站提供如下2005/6/1-2005/6/10的逐日气象信息，且该气象站所处位置海拔高程为960m，试计算2005/6/1-2005/6/10的参考作物蒸发蒸腾量。

145 7.1 作物需水量的计算 参考作物蒸发蒸腾量 计算示例

146 7.1 作物需水量的计算 参考作物蒸发蒸腾量 计算示例 计算过程： 以6月2日为例计算该日的参考作物蒸发蒸腾量，则公式中各项参数的计算如下：
参考作物蒸发蒸腾量 计算示例 计算过程： 以6月2日为例计算该日的参考作物蒸发蒸腾量，则公式中各项参数的计算如下： 平均气温的计算：

147 7.1 作物需水量的计算 参考作物蒸发蒸腾量 计算示例 饱和水汽压的计算： 温度-饱和水汽压关系曲线上在T 处 的切线斜率的计算：

148 7.1 作物需水量的计算 参考作物蒸发蒸腾量 计算示例 实际水汽压的计算： 净辐射的计算：（已给出）

149 7.1 作物需水量的计算 参考作物蒸发蒸腾量 计算示例 土壤热通量的计算： 温度表常数的计算：

150 7.1 作物需水量的计算 参考作物蒸发蒸腾量 计算示例 2m高处平均风速的计算：（已给出） 参考作物蒸发蒸腾量 的计算：

151 7.1 作物需水量的计算 参考作物蒸发蒸腾量 计算示例
参考作物蒸发蒸腾量 计算示例 同理可得2005年6月1日-2005年6月10日其 他各日的参考作物蒸发蒸腾量 的计算结 果，如表：

152 7.1 作物需水量的计算 作物系数的确定 作物系数受土壤、气候、作物生 长状况和管理方式等多种因素的 影响，一般各地都通过灌溉试验 确定，并给出逐时段（日、旬或 月）的变化过程。

153 7.1 作物需水量的计算 作物系数的确定 例如：

154 7.1 作物需水量的计算 作物系数的确定 对缺乏试验资料或试验资料不足的作物或地区，可利用FAO（联合国粮农组织）推荐的84种作物的标准作物系数和修正公式（FAO-56，1998），并依据当地气候、土壤、作物和灌溉条件对其进行修正。

155 7.1 作物需水量的计算 作物系数的确定 FAO推荐采用分段单值平均法确定作物系数，即把全生育期的作物系数变化过程概化为4个阶段，并分别采用3个作物系数值予以表示。

156 7.1 作物需水量的计算 作物系数的确定 时段平均作物系数变化过程

157 7.1 作物需水量的计算 作物系数的确定 时段平均作物系数变化过程

158 7.1 作物需水量的计算 作物系数的确定可参考： 许迪等，引黄灌区节水决策支持技术应用研究[M],中国农业出版社，2004.8.
Allen, R.G., M. Smith, W.O.Pruitt and L.S.Pereira.(1996). Modifications to the FAO crop coefficient approach. In: Camp, C.R., E.J.Sadler, and R.E.Yoder(eds) Evapotranspiration and Irrigation Scheduling (Proceed. Int. Conf., San Antonio, Nov.1996), ASAE, St.Joseph: 124~132 许迪等，引黄灌区节水决策支持技术应用研究[M],中国农业出版社， 联合国粮食及农业组织，作物需水量[M],联合国粮农组织出版处，1977.

159 7.1 作物需水量的计算 作物需水量的计算示例 假设西北某地区玉米分月的作物系数 及2005年分月累计ET0如下所示，试计 算该地区玉米的需水量。

160 7.1 作物需水量的计算 作物需水量的计算示例 计算过程：
参考作物蒸发蒸腾量与各阶段的作物系数的乘积即为作物相应阶段的需水量，即计算结果如下：

161 7.2 有效降雨量的计算 有效降雨量指总降雨量中能够保存在作物根系层中用于满足作物蒸发蒸腾需要的那部分水量，不包括地表径流和渗漏至作物根系吸水层以下的水量，即理论上有效降雨量的计算公式为： 为降雨所产生的地表径流，mm； 为降雨所产生的深层渗漏量，mm。

162 7.2 有效降雨量的计算 由于降雨产生的地表径流和产生的深层渗漏需要通过观测计算求得，在生产实践中常采用下列简化方法计算不同降水频率下的有效降雨量，即：

163 7.2 有效降雨量的计算 降雨有效利用系数与降雨总量、降雨强度、降雨延续时间、土壤性质、作物生长、地面覆盖和计划湿润层深度等因素有关，一般根据试验资料、大面积统计分析和经验确定。

164 7.3 地下水补给量的计算 作物对地下水的直接利用量: 是指地下水借助于土壤毛细管作用上升至作物根系吸水层而被作物直接吸收利用的地下水水量。

165 7.3 地下水补给量的计算 作物在生育期内所直接利用的地下水量与土壤类型、作物根系发育深度及地下水位埋深等因素有关。

166 7.3 地下水补给量的计算 在一定的土壤质地和作物条件下，地下水利用量主要与埋深和蒸发蒸腾条件有关。因此，一般采用简单公式确定，即：

167 7.3 地下水补给量的计算 地下水利用系数，即地下水利用量占相同阶段作物需水量的百分数，通常用与地下水埋深相关的经验公式确定

168 7.3 地下水补给量的计算 根据陕西省武功站旱作物地下水利用量试验结果，总结出的一定埋深下地下水利用系数与埋深的关系，见下表：

169 7.3 地下水补给量的计算 总结的陕西省主要农作物在不同土质和地下水埋深情况下地下水利用量占净灌溉定额的比例，见下表：

170 7.3 地下水补给量的计算 根据目前的经验，地下水水位埋深在2m左右时地下水利用量约占作物需水量的15％-30％。

171 7.3 地下水补给量的计算 需要注意的是，在地下水埋深较浅的水稻灌区，计算净灌溉定额时必须扣除水稻的地下水利用量，而对于地下水埋深较深的水稻灌区，则可对水稻的地下水利用量不予考虑。

172 7.4 作物净灌溉定额计算示例 作物净灌溉定额计算示例
某灌区主要作物之一为春小麦。2005年小麦生育期内分旬降雨量、参考作物蒸发蒸腾量、小麦的作物系数及灌区平均地下水埋深变化等信息如下：

173 7.4 作物净灌溉定额计算示例 根据灌区经验和实验资料分析,该灌区适合旬计算时段的有效降雨利用系数、不同地下水埋深情况下的地下水利用量占作物需水量的比重如下： 试计算该灌区2005年春小麦的净灌溉定额。

174 7.4 作物净灌溉定额计算示例 计算过程： 作物的净灌溉定额通过水量平衡原理确定，为作物生育期内的作物需水量减去有效降雨量和地下水利用量。因此对这三部分的水量分别进行计算。

175 7.4 作物净灌溉定额计算示例 作物需水量的计算： 作物需水量为同时期内的参考作物蒸发蒸腾量与作物系数的乘积，计算结果如下：

176 7.4 作物净灌溉定额计算示例 有效降雨的计算： 通过查表得出分旬有效降雨量

177 7.4 作物净灌溉定额计算示例 地下水利用量的计算： 通过查表得出分旬地下水利用量

178 7.4 作物净灌溉定额计算示例 作物净灌溉定额的计算： 通过水量平衡原理计算净灌溉定额 得灌区春小麦的净灌溉定额为 mm

179 7.5 水稻泡田水量及渗漏量的计算 水稻泡田水量及渗漏量 泡田水量是水稻灌溉用水的一个部分，包括使土壤达到饱和所需水量、泡田期所消耗的水量、泡田后水层。计算时一般根据历史资料和灌溉经验确定。

180 7.5 水稻泡田水量及渗漏量的计算 稻田需要具有一定的渗漏量，便于一部分氧气可随下渗水进入土壤下层，以提高土壤氧化还原电位，水稻渗漏量主要与当地的土质和地下水埋深相关，各地相差较大，可根据实测和调查资料确定。

181 水稻净灌溉定额计算 7.6 灌区水稻净灌溉定额计算示例
我国南方某灌区，农业种植以水稻为主。根据灌区试验资料分析，水稻泡田期平均灌水量约为180mm。灌区地处丘陵地区，地下水埋深较大，土质以轻砂壤土为主。根据田间试验观测，该灌区水稻的田间渗漏量约2mm/d。2005年该地区的降雨量、参考作物蒸发蒸腾量、灌区水稻的作物系数见表12。试计算2005年该灌区水稻的净灌溉定额。

182 7.6 灌区水稻净灌溉定额计算示例

183 7.6 灌区水稻净灌溉定额计算示例 计算要点： 水稻的淹灌种植方式不同于旱作，净灌溉定额的计算还包括泡田水量以及必要的渗漏水量。

184 7.6 灌区水稻净灌溉定额计算示例 计算过程： 由于该灌区地处丘陵地区，地下水埋深较大，因此计算净灌溉用水量时，不考虑水稻生长期内对地下水的利用。该灌区2005年水稻分旬净灌溉定额计算如表13所示，水稻全生育期的净灌溉定额为604mm。

185 7.6 灌区水稻净灌溉定额计算示例

186 谢 谢