区域节水灌溉的节水潜力简易计算方法
灌溉工程节水潜力的计算方法
灌溉工程节水潜力的计算方法为了确保农业生产的稳定和持续，灌溉工程在农业生产中占有重要的地位。
灌溉工程在提高农作物产量和质量、保障农业生产等方面起到了至关重要的作用。
但是，在全球水资源短缺的情况下，灌溉工程节水是保障农业生产稳定和可持续的必要措施。
因此，如何求出灌溉工程的节水潜力就显得非常重要。
本文将介绍一种计算灌溉工程节水潜力的方法。
1. 灌溉工程节水概念灌溉工程节水，是指在满足农作物需水的前提下，通过优化灌溉方式、改进技术手段等方法，减少灌溉用水量的一种措施。
这种措施能够有效地减少农业用水，提高农业水资源利用效率，对于维护农业生态环境、推动农业可持续发展具有重要意义。
2. 灌溉工程节水潜力的计算方法在灌溉工程节水计算中，需要考虑以下四个因素：（1）作物水分需求：作物对水的需求是决定灌溉面积和量的重要因素。
作物类型、品种、生长期、土壤类型等均会影响作物对水的需求。
（2）土壤水分蒸散量：土壤水分蒸散量是决定土壤含水量和灌溉量的重要因素。
土壤类型、土质、质地、含水量等均会影响土壤水分蒸散量。
（3）灌溉系统特性：灌溉系统特性是决定灌溉用水量的重要因素。
灌溉方式、灌溉区域、灌溉设施等均会影响灌溉用水量。
（4）气候因素：气候因素是决定用水量的重要因素，包括温度、湿度、降雨量、蒸散量等。
气候因素在不同的地区和季节具有差异。
3. 灌溉工程节水潜力计算实例以太原市某农业园区为例，设定灌溉面积为20公顷，灌溉周期为20天，灌溉深度为1.2米，作物为小麦。
其余参数设定如下表所示：|参数| 值||---------|----||小麦生育期|130-170天||小麦需水| 450-800mm||土壤类型|中壤土||土壤含水量|50-80%||灌溉方式|滴灌||灌溉流量| 2L/h||灌溉器距离| 0.4m ||蒸发量| 500-600mm|则，灌溉工程总用水量为：灌溉总量= 面积*需水量= 20*450 = 9000立方米同时，考虑土壤水分蒸散量、气候因素和灌溉系统特性计算该农业园区灌溉工程的节水潜力。
灌区渠系输水系统节水量几种计算方法计划.
灌区渠系输水系统节水量的几种计算方法张厚玉 1程献国2〔1、黄委会建设与管理局 郑州4500032、黄河水利科学研究院引黄浇灌工程技术研究中心 新乡453003〕纲要：本文介绍了几种传统的渠道节水量计算方法，在此根基上提出了等效渠系法估量灌区渠 系可能节水潜力的新方法，并用该法对宁蒙相关典型灌区的渠系可能最大节水潜力进行了计算，计算方法简易有效。
要点词 节水量 节水潜力等效渠系我国是农业大国，农业是我国水资源的花费主体。
跟着水资源供需矛盾日趋突出，灌区节水改造与续建配套将是我国近期节水展开和节水投资的要点。
就渠系节水改造而言，主假如对土渠或老化失修渗漏严重的渠道进行防渗办理，减少渗漏损失。
本文将传统的渠道节水量计算方法归纳为直接法和间接法。
在此根基上提出了一种新的渠系节水量计算方法――－等效渠系法。
传统的渠道节水量计算方法 直接法直接法是利用渠道衬砌前后渗漏损失量差值作为节水量的一种计算方法，直接法计算渠道节水量的公式以下：W s W b W a(S bS a )LT〔1－1〕3W b3 W a—渠 式中：Ws —渠道节水量，m ； —渠道衬砌前渗漏损失量，m ；道衬砌后渗漏损失量，m 3；S b —单位长度未衬砌渠道渗漏量，m 3/(skm)·；Sa —单位长度衬砌渠道渗漏量，m 3/(skm)·；L —渠道衬砌长度，km ；T —输水时间，s 。
由公式〔1-1〕可知，渠道衬砌前后单位长度渗漏量是计算节水量的要点。
依据单位长度渠道渗漏量计算方法的差别，可将其分为理论公式法和经验公式法二种状况。
〔1〕理论公式法理论公式法是利用灌区渠道的水力因素和土壤物理参数计算渠道理论渗漏量的一种方法。
衬砌前单位长度渠道渗漏量计算公式：11干、支渠：S bK[b21h v (1m 2)2]〔1－2〕h v h ~1.0)H k斗渠以下渠道：S b(BA v h)〔1－3〕A vf(B)h v受地下水顶托影响的渠道：S bw 2S b〔1－4〕式中：K—未衬砌渠道的土壤浸透系数，m/d ；b—渠底宽度，m ；h—渠道水深，m ； 1—渠坡侧向毛管渗吸修正系数，由?渠道防渗工程技术?查得；h v—考虑土壤毛管渗吸影响后的渠道水深，m ；m —边坡系数；Hk—毛细管水最大上涨高度，可依据土壤状况由?渠道防渗工程技术?查得，m ；B —渠道水面B宽度，m ；A v—系数，取决于m 、 h，可由?渠道防渗工程技术?查得；S bw —有地下水顶托状况下，未衬砌渠道每公里渠长渗漏量，m3/s ·km ；2—校订系数，可由?渠道防渗工程技术?查得。
浅谈灌区节水潜力分析中层析分析法
浅谈灌区节水潜力分析中层析分析法随着我国社会经济的快速发展，城市化进程和工业化进程不断加快，对水资源的需求量越来越大，水资源短缺已经成为一项世界性危机，尤其是干旱地区的水资源短缺问题已经成为了制约地区环境、社会、经济的发展的重要因素。
为了缓解水资源矛盾，合理配置水资源，需要运用现代化的分析方法对灌区节水潜力进行分析，根据分析结果制定相应的节水措施。
1 案例介绍某灌区总灌溉面积为45.51×103m2，年降水量少，水量蒸发严重。
根据灌区灌溉面积可以将取水方式分为引水灌区、蓄水灌区、纯井灌区、提水灌区，其中引水灌区的有效灌溉面积占总灌溉面积的58%，是节水灌溉的重点区域。
本文以此工程为例，使用层析法对灌区的节水潜力进行了分析。
2 灌区存在的问题灌区所处地区雨水量少，年平均降雨量不到200mm，蒸发强烈，水资源相对比较匮乏。
随着地区经济的不断发展，河道水量分配指标有所降低。
特别是近年来河道上游地区降水量有所降低，水资源供求矛盾日渐突出，水资源短缺的问题日趋严峻，严重制约了地区经济的发展，总的来说该灌区主要存在以下五个方面的问题：（1）用水结构缺乏合理性。
灌区产业用水结构分配不合理，农村用水量占到了总用水量的90%，水资源利用效率不高，农业用水结构缺乏合理性；（2）水资源供求矛盾比较大，存在比较严重的水资源浪费情况。
在地区经济的不断发展下，人们对生存环境、用水量的需求越来越高，受投资水平的影响，灌区节水改造和配套规模普遍比较小，对水资源利用的有效性造成了影响，灌溉水的利用率只有0.38，而现状渠系水资源的利用系数为0.47，存在比较严重的水资源浪费情况；（3）水土资源开发过度，水生态环境恶化。
由于灌溉水源比较单一，对河道水依赖比较大，而对地下水的开发和利用只占到了水资源总利用率的7.2%，地下水位升高，导致农田土壤盐渍严重，需要对其进行治理；（4）水利基础设施薄弱。
在修建的渠系建筑物还不够完善，并且经过多年的持续运行出现了非常严重的老化情况，各种配套建筑物的损坏率已经达到51.5%，由于资金的影响，公田水利配套工程建设较慢，渠道衬砌率低于20%；（5）灌区管理体制无法适应市场经济的要求。
基于水量平衡的农业节水潜力计算新方法
３２． １３０９． Ｐ． ２０１１０９１１．１１３２．００７基于水量平衡的农业节水潜力计算新方法刘路广崔远来王建鹏武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室，湖北武汉４３００７２摘要：农业节水潜力是进行节水改造方案评估、用水效率评价及水资源优化配置的重要依据。
在回顾和总结农业节水潜力评价指标和计算方法的基础上，综合考虑取水、耗水和回归水３个方面，提出了农业理论节水潜力的概念，并利用水量平衡原理对相应计算方法进行了推导。
同时根据不同的节水措施，提出了农业耗水理论节水潜力、农业回归水理论节水潜力和农业取水理论节水潜力的概念及计算方法。
基于新方法对柳园口灌区农业理论节水潜力进行了计算，结果表明柳园口灌区农业理论节水潜力为４６３６．５９万ｍ３；其中，农业耗水理论节水潜力最大，农业取水理论节水潜力次之，农业同归水理论节水潜力最小。
相关结论为该灌区制定合理的节水灌溉措施和水资源高效利用策略提供了理论依据。
节水潜力；取水；耗水；同归水；水量平衡；水资源Ｓ２７４Ａ１００１－６７９１ （２０１１ ）０５－０６９６－０７２０１０－１１－０１国家自然科学基金资助项目（５０８７９０６０）；高等学校博士学科点专项科研基金资助项目（２００９０１４１１１００２４）刘路广（１９８４ －），男，山东德州人，博士研究生，从事节水灌溉与水资源管理研究。
Ｅ－ｍａｉｌ： ｗｌｈｌｌｇ８１４７０４＠ ｇｍａｉｌ． ｃｏｍ ６９７ ６９８ ６９９ ７００＠＠［１］裴源生，张金萍，赵勇．宁夏灌区节水潜力的研究［Ｊ］．水利学报，２００７，３８ （２）：２３９－２４３．（ＰＥＩ Ｙｕａｎ－ｓｈｅｎｇ，ＺＨＡＮＧ Ｊｉｎ ｐｉｎｇ， ＺＨＡＯ Ｙｏｎｇ． Ｗａｔｅｒ ｓａｖｉｎｇ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｉｎ ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ ａｒｅａ ｏｆ Ｎｉｎｇｘｉａ Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ Ｒｅｇｉｏｎ ［ Ｊ ］． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， ２００７， ３８（２） ：２３９－２４３． （ ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ） ）＠＠［２］ ＷＩＬＬＡＲＤＳＯＮ Ｌ Ｓ， ＡＬＬＥＮ Ｒ Ｇ， ＦＲＥＤＥＲＩＫＳＥＮ Ｈ， ｅｔ ａｌ． Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ ｆｒａｃｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｉｅｓ［ Ｃ］／／ Ｐａｐｅｒ Ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ａｔ ｔｈｅ １３ｔｈ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ． Ｄｅｎｖｅｒ： Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ ｏｎ Ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｄｒａｉｎａｇｅ， １９９４．＠＠［３］ ＫＥＬＬＥＲ Ａ Ａ， ＳＥＣＫＬＥＲ Ｄ Ｗ， ＫＥＬＬＥＲ Ｊ． Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｗａｔｅｒ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｓｙｓｔｅｍｓ： ｔｈｅｏｒｙ ａｎｄ ｐｏｌｉｃｙ ｉｍｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ［ Ｒ］． Ｃｏｌｏｍｂｏ： ＩＷ Ｍ１， Ｓｒｉ Ｌａｎｋａ， １９９６： １４．＠＠［４］段爱旺，信乃诠，王立祥．节水潜力的定义和确定方法［Ｊ］．灌溉排水，２００２，２１ （２）：２５－２８．（ＤＵＡＮ Ａｉ－ｗａｎｇ，ＸＩＮ Ｎａｉ－ ｑｕａｎ，ＷＡＮＧ Ｌｉ－ｘｉａｎｇ． Ｔｈｅ ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ｗａｔｅｒ ｓａｖｉｎｇ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ［ Ｊ ］． Ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｄｒａｉｎａｇｅ， ２００２， ２１ （２） ： ２５－２８． （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ） ）＠＠［ ５ ］ ＤＡＶＥＮＰＯＲＴ Ｃ Ｄ， ＨＡＧＡＮ Ｍ Ｒ． Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｉｎ Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ， ｗｉｔｈ ｅｍｐｈａｓｉｓ ｏｎ ｔｈｅ Ｓａｎ Ｊｏａｑｕｉｎ Ｖａｌｌｅｙ［ Ｒ］． Ｄｅｐｔ ｏｆ Ｌａｎｄ， Ａｉｒ ａｎｄ Ｗａｔｅｒ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ， Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ， １９８２： ２１９．＠＠［６］沈振荣，汪林，于福亮，等．节水新概念：真实节水的研究与应用［Ｍ］．北京：中国水利水电出版社，２０００： １４－２８． （ＳＨＥＮ Ｚｈｅｎ－ｒｏｎｇ， ＷＡＮＧ Ｌｉｎ， ＹＵ Ｈｕ－ｌｉａｎｇ， ｅｔ ａｌ． Ｎｅｗ ｃｏｎｃｅｐｔｓ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｓａｖｉｎｇ－ｓｔｕｄｙ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｒｅａｌ ｗａｔｅｒ ｓａｖｉｎｇ ［ Ｍ ］． Ｂｅｉｊｉｎｇ：Ｃｈｉｎａ ＷａｔｅｒＰｏｗｅｒ Ｐｒｅｓｓ， ２０００： １４－２８． （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ） ）＠＠［７］傅国斌，李丽娟，于静洁，等．内蒙古河套灌区节水潜力的估算［Ｊ］．农业工程学报，２００３，１９（１）： ５４－５８． （ＦＵ Ｇｕｏ－ｂｉｎ，ＬＩ Ｌｉ－ｊｕａｎ， ＹＵ Ｊｉｎｇ－ｊｉｅ， ｅｔ ａｌ． Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｗａｔｅｒ－ｓａｖｉｎｇ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｉｎ ｔｈｅ Ｈｅｔａｏ Ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ ［ Ｊ］． Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ＣＳＡＥ，２００３， １９（ １ ） ： ５４－５８． （ ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ） ）＠＠［８］彭致功，刘钰，许迪，等．基于ＲＳ数据和ＧＩＳ方法估算区域作物节水潜力［Ｊ］．农业工程学报，２００９，２５（７）：８－１２．（ＰＥＮＧ Ｚｈｉ－ｇｏｎｇ， ＬＩＵ Ｙｕ， ＸＵ Ｄｉ， ｅｔ ａｌ． Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ＲＳ ａｎｄ ＧＩＳ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｆｏｒ ｗａｔｅｒ－ｓａｖｉｎｇ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｒｅｇｉｏｎａｌ ｃｒｏｐｓ［Ｊ］． Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ＣＳＡＥ， ２００９， ２５（７） ： ８－１２． （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ） ）＠＠［９］董斌，崔远来，李远华．水稻灌区节水灌溉的尺度效应［Ｊ］．水科学进展，２００５，１６（６）：８３３－８３９． （ＤＯＮＧ Ｂｉｎ，ＣＵＩ Ｙｕａｎ－ｌａｉ， ＬＩ Ｙｕａｎ－ｈｕａ． Ｓｃａｌｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｓａｖｉｎｇ ｉｎ ｒｉｃｅ－ｂａｓｅｄ ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ［ Ｊ］． Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ Ｗａｔｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ， ２００５， １６（６） ： ８３３－８３９． （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ） ）＠＠［１０］谢先红，崔远来．灌溉水利用效率随尺度变化规律分布式模拟［Ｊ］．水科学进展，２０ｌＯ，２１（５）：６８１－６８８． （ＸＩＥ Ｘｉａｎ－ｈｏｎｇ， ＣＵＩ Ｙｕａｎ－ｌａｉ． Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｏｆ ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ ｗａｔｅｒ ｕｓｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｐａｔｉａｌ ｓｃａｌｅｓ［ Ｊ］． Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ Ｗａｔｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ， ２０１ Ｏ， ２１ （５） ： ６８１－６８８． （ ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ） ）＠＠［ １１ ］ ＳＯＬＯＭＯＮ Ｋ Ｈ， ＤＡＶＩＤＯＦＦ Ｂ． Ｒｅｌａｔｉｏｎ ｕｎｉｔ ａｎｄ ｓｕｂｕｎｉｔ ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ［ Ｊ］． Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ＡＳＡＥ， １９９９， ４２ （１）： １１５－１２２．＠＠［ １２］ ＴＵＯＮＧ Ｔ Ｐ， ＢＨＵＩＹＡＮ Ｓ Ｉ． Ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｗａｔｅｒ－ｕｓｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｉｎ ｒｉｃｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ： ｆａｒｍ－ｌｅｖｅｒ ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅｓ［ Ｊ］． Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｗａｔｅｒ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ， １９９９， ４０（３）： １１７－１２２．＠＠［１３］李远华，崔远来．不同尺度灌溉水高效利用理论与技术［Ｍ］．北京：中国水利水电出版社，２００９： ６２－７８． （ＬＩ Ｙｕａｎ－ｈｕａ，ＣＵＩ Ｙｕａｎ－ｌａｉ． Ｔｈｅｏｒｙ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｈｉｇｈ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ ｗａｔｅｒ ａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｃａｌｅｓ［ Ｍ ］． Ｂｅｉｊｉｎｇ： Ｃｈｉｎａ ＷａｔｅｒＰｏｗｅｒ Ｐｒｅｓｓ， ２００９： ６２－７８． （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ））＠＠［１４］崔远来，谭芳，郑传举．不同环节灌溉用水效率及节水潜力分析［Ｊ］．水科学进展，２０１０，２１（６）： ７８８－７９３．（ＣＵＩ Ｙｕａｎ－ｌａｉ， ＴＡＮ Ｆａｎｇ， ＺＨＥＮＧ Ｃｈｕａｎ－ｊｕ． Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ａｎｄ ｗａｔｅｒ ｓａｖｉｎｇ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｃａｌｅｓ［ Ｊ］． Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ Ｗａｔｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ， ２０１０， ２１ （６）： ７８８－７９３． （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ））＠＠［１５］刘路广，崔远来，冯跃华．基于ＳＷＡＰ和ＭＯＤＦＬＯＷ模型的引黄灌区用水管理策略［Ｊ］．农业工程学报，２０１０，２６（４）：９－ １７． （ ＬＩＵ Ｌｕ－ｇｕａｎｇ， ＣＵＩ Ｙｕａｎ－ｌａｉ， ＦＥＮＧ Ｙｕｅ－ｈｕａ． Ｗａｔｅｒ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ ｏｆ Ｙｅｌｌｏｗ Ｒｉｖｅｒ ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ ｄｉｓｔｒｉｃｔ ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｓｗａｐ ａｎｄ ＭＯＤＦＬＯＷ ｍｏｄｅｌｓ［Ｊ］． Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ＣＳＡＥ， ２０１０， ２６（４） ： ９－１７． （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ））＠＠［ １６］ ＣＵ１ Ｙ Ｌ， ＫＨＡＮ Ｓ． Ａ ｔｏｐ ｄｏｗｎ ａｐｐｒｏａｃｈ ｔｏ ｑｕａｎｔｉｆｙ ｒｅｇｉｏｎａｌ ｗａｔｅｒ ｂａｌａｎｃｅ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｉｎ ＬＩＳ ａｒｅａ［ Ｒ］． Ｇｒｉｆｆｉｔｈ： ＣＳＩＲＯ Ｌａｎｄ ＆ Ｗａｔｅｒ， ２００２．＠＠［１７］李小梅．基于ＳＷＡＰ和ＳＷＡＴ联合应用的灌区水管理研究［Ｄ］．武汉：武汉大学，２００９．（ ＬＩ Ｘｉａｏ－ｍｅｉ．Ｗａｔｅｒ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｆｏｒ ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ ａｒｅａ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＳＷＡＰ ａｎｄ ＳＷＡＴ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ［ Ｄ］． Ｗｕｈａｎ： Ｗｕｈａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， ２００９． （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ））＠＠［１８］贾宏伟，卢成．基于非充分灌溉理论的水稻田间水利用效率的计算方法［Ｊ］．农业工程学报，２０１０，２６（６）： ３８－４１． （ＪＩＡ Ｈｏｎｇ－ｗｅｉ， ＬＵ Ｃｈｅｎｇ． Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｆｉｅｌｄ ｗａｔｅｒ ｕｓｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｒｉｃｅ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｙ ｏｆ ｄｅｆｉｃｉｔ ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ［ Ｊ］． Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ＣＳＡＥ， ２０１０， ２６（６）： ３８－４１． （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ））＠＠［１９］聂杰．太湖平原水田区灌溉回归水分析［Ｊ］．中国农村水利水电，１９９２（２）：２－５．（ＮＩＥ Ｊｉｅ．Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ ｒｅｔｕｒｎ ｆｌｏｗ ｉｎ ｔｈｅ ｒｉｃｅ－ｇｒｏｗｉｎｇ ｄｉｓｔｒｉｃｔ ｏｆ Ｔａｉｈｕ Ｌａｋｅ Ｐｌａｉｎ ［Ｊ］． Ｃｈｉｎａ Ｒｕｒａｌ Ｗａｔｅｒ ａｎｄ Ｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒ， １９９２（２） ： ２－５． （ ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ） ）Ｎｅｗ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｗａｔｅｒ－ｓａｖｉｎｇ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｉｎ ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｗａｔｅｒ ｂａｌａｎｃｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅＬＩＵ Ｌｕ－ｇｕａｎｇＣＵＩ Ｙｕａｎ－ｌａｉＷＡＮＧ Ｊｉａｎ－ｐｅｎｇ。
浅谈灌溉工程节水潜力计算方法
实际工作中主要 选择地 表水灌溉 、 地下水灌溉两类 灌溉形式 ， 分别 建 立水平 衡模型 。 其 中， 地 表水灌 溉形式 又可分为渠 系输水平 衡模 型、 井渠双灌 （ 或称 地下水 、 地上水 联合运 用 ） 模型、 田间灌溉 水平衡模 型。 田间灌 溉水平衡模型 又可进 一步分为畦灌及喷灌 水平 衡模型 ， 地下水灌 溉模型可分为渠道或 管道输 水平衡模 型及畦灌、 喷微灌 水平衡模 型， 见
比例等。
３ ． １ 大埋深灌溉 入渗补给 系数 的确 定 （ １ ） 地下水位深埋 时降雨 （ 灌
溉） 入 渗补 给 浅埋 时地 下水 和上 部土壤存 在水分 的双 向交换 ； 深 埋 时， 地下水只承受上部土壤水分 的入渗补 给， 水分总是 由上而 下迁移的 ， 地下水常年承受入 渗补给 。 分析 了地下水 深埋 条件下入渗补给 和土壤 水 疏干的特 征。 （ ２ ） 渠灌 田间入渗 系数 和井灌 回归系数 在灌溉 过程 中用 于渠 道周边下渗 ， 有一部 分会下渗 补给 地下水 ， 当灌水 到达 田面后 ， 因 农田表 土疏松且包气带土壤的渗透性较 强， 将有较多的水量 入渗补给 地 下水。 灌溉 入渗 补给系数 层为 灌溉 入渗补 给 地下水的 水量与灌 溉水 量
图１ 。
墨墨堡 篓 垄兰！ 堕 堡型ｌ
【 霹 厦
—
Ｌ
而 弹 丽 —］
匿碴
】
圈 １灌溉 类型圈
２ 水资源利用系数公式推导
原则： 只考虑一次灌溉重复水 利用 。 代表 水资源利 用系数 。 设： 一一 渠系水有效利用系数 ； Ｑ 一一 渠首 Ｅ Ｊ １ ７ Ｊ ￣＇ ， ａ 一 一 渠系渗 流水转化 为地下水百分 比； 的情况下， 喷灌飘移 损失可达 ４ ２ ％。 ｐ 一 一 地下水开发利用率， ４ ． 基 于水 资 源观 点 的节 水措 施实 际节 水 量 ｐ ： 一一 井灌输 水系统 有效利用系数 ； 通常我们在计算采 取节水措 施前后的节水量时， 只是把节水前 灌溉 Ｙ 一一 扣 除蒸 发损 失的系数 （ 卜 渠 系水蒸发 损 失系数 ， 渠系水 蒸 定 额减去 节水后 的灌 溉定 额再 乘 以节水 灌溉 面 积， 就可得 出所节 出的 发损失系数 ＝包括全 部渠系面积 的蒸腾蒸发 量和渠系侧渗 影响带面 积 水量 但在考虑 渗漏 水重复利 用后的基 本水资源 观 点的节水量 时， 就 的附加 蒸腾蒸发损失量 ／渠系输水 过程总损失 ） ； 要 扣除灌溉 入渗可利用 的这部 分水资源量 。 因此 ， 在 多年平 均情况下，
干旱区灌溉绿洲农业节水潜力形成机制与评估方法
２０２３年１２月水 利 学 报ＳＨＵＩＬＩ ＸＵＥＢＡＯ第５４卷 第１２期文章编号：０５５９－９３５０（２０２３）１２－１４４０－１２收稿日期：２０２３－０７－０５基金项目：国家重点研发计划项目（２０２１ＹＦＣ３２００２００）；国家自然科学基金项目（５１９７９２８４，５２０２５０９３）作者简介：翟家齐（１９８４－），正高级工程师，主要从事水循环模型、水资源演变预测、农业节水潜力评估等研究。
Ｅ－ｍａｉｌ：ｊｉａｑｉｚｈａｉ＠１６３．ｃｏｍ通信作者：赵勇（１９７７－），正高级工程师，主要从事水循环演变、水资源高效利用与国家水网研究。
Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈａｏｙｏｎｇ＠ｉｗｈｒ．ｃｏｍ干旱区灌溉绿洲农业节水潜力形成机制与评估方法翟家齐１，赵 勇１，刘 宽１，２，董义阳１，３，李 星１（１．中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室，北京 １０００３８；２．天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室，天津 ３０００７２；３．中国长江三峡集团有限公司科学技术研究院，北京 １０００３８）摘要：农业节水潜力及其尺度效应是干旱区灌溉绿洲关心的焦点问题之一，对绿洲农业生产、水资源高效利用及生态健康至关重要。
针对当前农业节水潜力计算及尺度效应形成机制不清等问题，本文明确了取水节水与耗水节水的概念及内涵，提出节水潜力问题不能忽略灌溉水外溢支撑的生态耗水及效益；从水循环视角解析了干旱灌溉绿洲农业灌溉水分在农田及农田之外的转化与消耗机制，分析了不同节水措施对水循环过程的影响机制，揭示了农业节水的尺度效应及其伴生生态系统响应背后的水循环机理；以此为理论基础，提出了不同环节、不同尺度农业节水潜力的计算方法，剖析了植株－田间－灌溉单元－绿洲不同尺度农业节水量的转化关系及转化项；最后提出了以植被健康、河湖稳定、水盐平衡为生态健康约束，基于水循环模型定量评价灌溉绿洲不同节水潜力的计算方法，能够为绿洲全局视角下科学评估农业节水潜力及影响提供新的思路和技术方法。
灌溉工程节水潜力计算方法(全文)
灌溉工程节水潜力计算方法(全文)1、计算参数的确定我省地下水一直处于严重超采状态，随着水位埋深不断加大，地下水的赋存运移规律发生了变化，与水资源有关的一些参数必然发生相应的变化。
计算参数主要为：大埋深灌溉入渗补给系数、渠系输水节水前后扣除蒸发损失水量系数、潜水蒸发系数、土面蒸发占作物总蒸发量的比例等。
1.1大埋深灌溉入渗补给系数的确定(1)地下水位深埋时降雨(灌溉)入渗补给浅埋时地下水和上部土壤存在水分的双向交换；深埋时，地下水只承受上部土壤水分的入渗补给，水分总是由上而下迁移的，地下水常年承受入渗补给。
分析了地下水深埋条件下入渗补给和土壤水疏干的特征。
(2)渠灌田间入渗系数和井灌回归系数在灌溉过程中用于渠道周边下渗，有一部分会下渗补给地下水，当灌水到达田面后，因农田表土疏松且包气带土壤的渗透性较强，将有较多的水量入渗补给地下水。
灌溉入渗补给系数层为灌溉入渗补给地下水的水量与灌溉水量的比值。
渠灌田间入渗补给系数为渠灌区斗渠(包括斗渠)以下田间渠灌入渗补给量与斗渠引水量比值；而井灌回归系数β是指田间灌溉水入渗补给地下水的水量与灌溉水深的比值。
β值可通过灌溉入渗试验或动态资料分析确定。
1.2渠系输水节水前后扣除蒸发损失水量系数的确定渠系水蒸腾蒸发损失量(包括全部渠系面积的蒸腾蒸发量和渠系侧渗影响带面积的附加蒸腾蒸发损失量)，约占渠系输水过程总损失的l0％一15％(该百分比以下简称“渠系水蒸发损失系数”代表渠系输水时蒸发损失除以渠系渗漏损失的系数)，约占小麦播种面积上总蒸腾蒸发量的6％一10％(包括田间与渠系)。
渠系防渗后，渠系水蒸腾蒸发损失量一般只占防渗以前渠系输水过程中总损失量的3％一4％，约占节水前小麦播种面积上总蒸腾蒸发量的2％一3％。
由此可见，对于土渠输水的大型灌溉区在小麦全生育期，由渠系节水所能够减少的无效蒸腾蒸发量一般只占节水前农田蒸腾蒸发总量的4％一7％。
同样可以得出，对于土渠输水的井灌区在小麦全生育期，由土渠输水改为管道化输水所能够减少的无效蒸腾蒸发量一般只占节水前农田蒸腾蒸发总量的3％左右。
节水潜力计算方法分析与比较
算 的 实际 节 水潜 力进 行 了分 析 比较 。 比较 而 言 ， 利部 节水 潜 力 计 算公 式 是 目前计 算 节 水 潜 力的 较 好 方 法 。 水
关 键词 节 水 潜 力 计 算 方 法
节 水 潜 力 是 现 时 期 以各 部 门 、 行 各 业 （ 作 物 ） 过 综 合 节 水 措 施 所 达 到 或 通
农 业 节 水 潜 力 计 算 公 式 是 考 虑 采 取 调
石 家庄 市 各 行 业
期 水 平 年 作 物 加 权 净 灌 溉 需 水 定 额
２ ０ Ｏ ７ 节水 指 标 Ｏ６ ２ Ｏ 年 农 田灌 溉 水 利用 系数
０６ ．９ Ｏ７１ ．
４３． ０
农 业
２０ ０ ５年 末 ２０ ０ ７年
水 利部 计 算 公式 ， 、由
于两 种 公 式 考虑 的节
２０ ０ ７年
９１ ７
５ ９
８ ０
２ ０
水指 标 、节 水 条件 等 不 尽一 致 ．故计 算 结 果有 所 不 同 本 文 参
照 《 家 庄 市节 水 型 石 社会 建设试点 规划》 结 果 ． 以 石 家 庄 市 ２ ０ ２ ０ 年 的 各 行 ０６ ０７
农 业灌 溉 节 水 潜力 ｆ ｍ 亿
利 部 和 海 委 计 ７年 理 论 节
２ ０６ ００ 年 ０ ２ ７
平水 年 ＝ ０ Ｐ ５ ％１
水 器 具普 及 率 、 工业 片 水 重 复 利 用率 等 ｊ
为 参 照标 准 ． 分析 现 状 用 水 水 平 与节 水
条 件 下 的上 述 指 标 的 差 值 ． 根 据现 状 并 的 实 物量 指 标 （ 括 现状 的增 加 值 、 包 人
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
摘要：节水灌溉是用尽可能少的灌溉水投入，取得尽可能多的农作物产出的一种灌溉模式。
节水灌溉的节水潜力是在保持农作物产量不降低的前提下，通过采用工程、技术和措施使从水源取用的灌溉水通过输水、配水和灌水供给作物利用的过程中，可能减少的损失水量。
本文提出的区域发展节水灌溉的节水潜力简易计算方法，是基于《全国灌溉用水定额编制》的研究成果，并对一些参数进行了概化处理，只要规划区域具有水源取水量、斗口前的渠系水利用系数、不同灌溉工程类型的面积等最基本的数据，即可推求规划目标年发展节水灌溉的节水潜力。
关键词：节水灌溉；潜力计算；简易方法
一、节水灌溉概念的内涵节水灌溉是用尽可能少的灌溉水投入，取得尽可能多的农作物产出的一种灌溉模式。
节水灌溉必须依据作物生长发育的需水规律，进行适时灌溉，而又在灌溉的过程中使灌溉水损失降低到最小限度进行适量灌溉。
因此，本文在这里研究和讨论的节水灌溉是节约灌溉用水的灌溉问题。
灌溉用水是人类通过采用工程和技术措施，对水资源进行开发利用取得的。
在对水资源进行开发利用形成灌溉水的过程中，需要投入大量的人力、物力和财力，对灌溉水的浪费就意味着直接的经济损失。
由此可见，节水灌溉的实质是经济灌溉，也可称为节水高效灌溉。
二、对节水灌溉的节水潜力定位当前国内对节水灌溉的涵义、节水灌溉的节水潜力有不同的看法，这方面的研究成果也很多。
本文基于上述给出的节水灌溉概念的内涵，把节水灌溉的节水潜力定位为：在保持农作物产量不降低的前提下，通过采用工程、技术和措施使从水源取用的灌溉水通过输水、配水和灌水供给作物利用的过程中，可能减少的损失水量。
也即是同时期灌溉水利用系数提高值与从取水口取用灌溉水量的乘积。
根据灌溉水利用系数的定义可知，灌溉系统的灌溉水利用系数是灌溉系统的净灌溉定额与毛灌溉定额的比值，因此，节水灌溉反映的节水潜力是体现在毛灌溉定额的减少值与系统灌溉面积的乘积上。
由此可见，节水灌溉的节水潜力是在分析期内，采用可能的工程、技术和措施，从水源少取用灌溉水的能力。
这种能力虽然是用数值来计量，但节约出来的水能否直接利用或转移到别的部门利用，取决的因素很多，不能一概而论。
一般来说，节约下来的水有70%左右可以转移到供别的部门用水或用于发展新的灌溉面积，其他部分只能用于提高原来灌溉面积上的灌溉保证率或改善区域的生态环境。
三、区域节水灌溉的节水潜力简易计算方法提出对于节水灌溉的节水潜力分析计算方法国内己进行过诸多研究，多数研究都力求尽量准确地计算出节水的潜力，为此建立了不少的数学模型，这些对从微观上分析计算节水灌溉的节水潜力都是很有必要的。
但是，因区域节水灌溉的节水潜力问题涉及到灌水技术、作物、土壤、水文地质、灌区规模、水源类型、管理水平、政策导向等诸多因素，而且有一些是难以定量的因素，因此是一个复杂的系统工程问题。
如果要精确计算，则要花费大量的人力、物力开展周密的灌溉试验和有关参数的测定，并需进行区域的调查验证分析，在现阶段由于各方面的条件有限，特别是基层的水利部门很难做到。
一般来说，分析计算区域节水灌溉的节水潜力，主要是供制定节水灌溉区划或规划时作为宏观决策的依据或为政府主管部门提供灌溉信息。
如果能寻求一种比较简易的分析计算方法，提供给基层的技术人员使用，在计算数值成果上也有足够的可靠性，则具有较好的现实意义。
四、区域节水灌溉节水潜力简易计算方法的依据由中国灌溉排水发展中心、水利部农田灌溉研究所等单位在2005年完成的《全国灌溉用水定额编制》研究工作中，通过典型县的现场调查取得了主要作物单位面积平均用水量数据4535组。
样本覆盖了渠道防渗、管道输水、喷灌、微灌、传统地面灌等5种灌溉工程类型；渠灌、井灌、井渠结合灌3种水源类型；大型、中型、小型3种不同灌区规模。
其中，传统地面灌样本数为2114组，占工程类型样本总数的47%；渠灌样本数2722组，占水源类型样本总数的60%；小型工程规模样本数2296组，
占灌区规模样本总数的51%。
对这些样本数经数据处理和进行回归分析后得出了“作物灌溉用水参照定额”和“主要作物灌溉用水定额调节系数”，为分析不同因素对作物灌溉用水定额提供了比较充分的依据。
五、区域节水灌溉的节水潜力简易计算方法对于一个较大尺度的区域来说，如县域，其区域内作物种类尽管很多，种植结构也很复杂，但主要作物在种植面积和灌溉用水量上均占主导地位，而且在不同的水源类型和灌区规模中的种植比例基本相同。
因此，可以依据上述《全国灌溉用水定额编制》研究得出的与该区域相对应的斗口(井口)主要作物灌溉用水定额调节系数研究成果，根据该区域灌溉设计保证率条件下，可从水源取用灌溉水的资料数据，规划现状基准年斗口以上渠系水利用系数，不同工程类型、水源类型和灌区规模的灌溉面积，推求出该区域灌溉面积斗口(井口)的“综合参照定额”。
然后再根据灌溉用水定额调节系数、斗口以上渠系水利用系数，推求出各种灌溉工程水源取水口(渠首或井口)的综合毛灌溉定额。