定额法计算灌溉需水量
灌溉定额的计算公式
2、灌水定额
灌水定额是依据土壤持水能力和灌溉水资源量确定的单次灌溉量。
在灌溉水资源充足情形下的灌水定额决定于土壤持水能力，为最大灌水定额，计算公式为：
最大灌水定额＝计划湿润深度×（田间持水量－实际含水量）
式中，最大灌水定额、计划湿润深度的单位为mm，田间持水量、实际含水量为容积含水量。
灌溉量若小于最大灌水定额计算值，则灌溉深度不够，既不利于深层根系的生长发育，又将增加灌溉次数。
灌溉量若大于此计算值，则将出现深层渗漏或地表径流损失。
当实际含水量为凋萎系数时，最大灌水定额则成为极端灌水定额，
二
A．(田间持水量-实际含水量) ×667×湿润深度。
B．(田间持水量-萎蔫系数)×667×湿润深度。
C．(田间持水量-实际含水量) ×容重×667×湿润深度。
灌溉用水定额
《灌溉用水定额》编制细则一、总则组织编制《灌溉用水定额》是认真落实水利部党组治水新思路和落实水法的重要组成部分，对推行节约用水、优化配置和合理利用水资源、提高灌溉水利用率和利用效益具有十分重要的意义，也是今后水行政主管部门科学核定取水许可数量、建立水权分配制度的重要依据。
为指导此项工作正常开展，特制定本《细则》。
本《细则》适用于《灌溉用水定额》编制工作。
二、组织、分工及工作流程（一）组织机构及分工灌溉用水定额编制工作由水利部农水司负责，水利部水资源司、中国灌溉排水发展中心、水利部农田灌溉研究所、国家节水灌溉北京工程技术研究中心抽调部分专家组成“灌溉用水定额编制工作小组”（下称水利部工作组），对各省的编制工作进行咨询和技术指导，并负责组织审查和验收工作。
各省水利厅应以主管处（室）为主，组织有关事业单位、科研部门、大专院校等组成编制工作小组（下称省工作组），在水利厅统一领导下负责全省灌溉用水定额编制工作。
参与编制的县级水利部门也要成立灌溉用水定额编制小组（下称县工作组），负责现场调查、汇总分析，成果整理等项工作，编制本县灌溉用水定额。
（二）工作流程本次编制灌溉用水定额工作采取自下而上、上下结合、以典型县调查为基础、逐级汇总平衡的办法。
水利部工作组将组织专家赴部分省及典型县检查指导编制工作，各省工作组也应组织专家赴典型县检查指导编制工作。
编制工作流程如下：1、依据本省现行或在编的水资源综合利用规划、农业发展规划、节水灌溉发展规划等，综合考虑地理位置、地形、土壤、气候条件、水资源特征及管理等因素，合理确定本省的灌溉用水定额分区（省级分区）。
并在每个分区内选择2-3个具有代表性的县作为典型县。
2、典型县工作组根据县域自然地理、水资源特点、农业种植结构等确定是否分区（县级分区），及如何分区，确定各类调查对象；实施现场调查，并进行汇总分析，编制全县分区主要作物灌溉用水定额初步成果。
3、省工作组汇总、平衡典型县上报的主要作物灌溉用水定额初步成果，编制全省分区主要作物灌溉用水定额初步成果。
定额法计算灌溉需水量
摘要根据灌溉分区确定灌溉用水基准定额的调节系数，根据作物、保证率和土壤性质确定不同保证率的灌溉用水基准定额，由灌溉用水基准定额及其调节系数计算不同保证率的灌溉用水定额，根据作物复种指数，采用定额法计算不同保证率的灌溉需水量。
以种植玉米为例分析计算灌溉需水量，并讨论定额法计算灌溉需水量时应注意的问题。
关键词灌溉用水基准定额；调节系数；灌溉用水定额；灌溉需水量；灌溉水利用系数在计算农田灌溉需水量时通常采用定额法计算，即确定某作物灌溉用水基准定额及灌溉方式所产生的调节系数，计算不同保证率下的灌溉用水定额，再与种植面积相乘进而求得灌溉需水量。
值得一提的是灌溉用水定额的计算需要注意如下问题：一是灌溉分区及灌溉方式的确定；二是种植作物、保证率和土壤性质的确定；三是以上2点确定灌溉用水基准定额及调节系数。
灌溉需水量采用定额法计算时还应注意作物的种植结构及复种指数。
特别指出定额法求得灌溉需水量为净灌溉需水量，一般根据实际需要的是毛灌溉需水量，因此还应再考虑灌溉水利用系数的问题。
下面以实际例子来计算灌溉需水量。
分析区种植作物为玉米，种植面积为92.998 8 hm2，耕作制度为一年一熟。
1 灌溉用水定额1.1 灌溉分区及灌溉方式根据《河北省用水定额第1部分：农业用水（DB13/T1161.1 —2009）》[1]中的表1河北省灌溉用水定额编制分区表，分析区所处分区名称为冀西北山间盆地（分区编号Ⅱ）。
根据《灌溉与排水工程设计规范（GB50288—99）》[2]和《节水灌溉工程技术规范（GB/T50363-2006）》[3]，分析区内采用“机井+水泵提水”的方式灌溉，区内布井均匀，地埋管连接喷灌设备进行灌溉，地埋管道只设置干管一级管道。
1.2 灌溉用水基准定额根据灌溉分区、种植作物、保证率和土壤性质来确定灌溉用水基准定额。
分区内种植作物全部为玉米，保证率为50%、75%，土壤性质为壤土，按以上条件参考河北省用水定额确定不同保证率下分析区灌溉用水基准定额为：P=50%为90 m3/667 m2，P=75%为135 m3/667 m2。
节水灌溉工程灌水定额和灌水周期计算、不同水文年灌溉制度、运行维护记录、技术经济指标计算方法
附录A （规范性）灌水定额和灌水周期计算方法A.1各生育期最大净灌水定额按式（A.1）计算：()min max max 001.0ββγ-=zp m ........................................................(A.1)式中：max m ——最大净灌水定额（mm ）；γ——土壤容重（g/cm 3）；z——土壤计划湿润土层深度（cm ）；θp——设计土壤湿润比（%）；max β——适宜土壤含水率上限（重量百分比）（%）min β——适宜土壤含水率下限（重量百分比）（%）；A.2设计灌水周期宜按式（A.2）和式（A.3）计算，设计灌水定额宜按式（A.4）计算：max T T ≤................................................................................(A.2)a I m T /max max ≤..........................................................................(A.3)a d I T m ⨯≤............................................................................(A.4)以上三式中：T ——设计灌水周期(d)；max T ——最大灌水周期（d ）；aI ——设计供水强度（mm/d ）；d m ——设计净灌水定额(mm)；附录B（规范性）不同水文年灌溉制度表B.1平原区农业灌溉用水定额单位：m3/亩行业类别作物水文喷灌滴灌微喷灌、管道输水地面灌代码名称名称年型小管出流A0112小麦种植冬小麦50%180----190 75%210----220A0113玉米种植夏玉米50%30----3075%40----50春玉米50%30----3075%70----80A0141蔬菜种植露地蔬菜50%23021023025075%280260280300设施蔬菜50%--48050053075%--480500530A015水果种植桃50%--9010011075%--130140150樱桃50%--909510075%--120130140葡萄50%--11012013075%--140150160苹果50%--909510075%--120130140梨50%--10011012075%--130140150鲜杏、柿、枣50%--70758075%--100110120其他鲜果树50%--70758075%--100110120A0190其他农业50%100----110 75%120----130注1：小麦和玉米为一茬的灌溉用水定额，典型种植方式为冬小麦与夏玉米轮作、春玉米。
农作物用水定额参考
主要作物灌水临界期日需水量E p
灌水临界期一般指作物需水量最大的生育期
不同作物轮灌周期参考表 单位：d
表 各种蔬菜灌溉定额
附注：1、表中的定额为作物生长期内的平均用水定额，在作物生长期内不同时期定额变化较大。
2、表中主要根据蔬菜的用水特性分类，与农业部门的蔬菜分类略有不同。
6141522110.5～10
果树
～2
花卉
～7大田经济作物
～2园林～8大田粮食作物～4其它
～4露地蔬菜～2果岭和球道
高尔夫球场
～2大棚蔬菜～1.0运动场
3、表中的定额都是露天的菜地采用常规灌溉方式(如沟灌、畦灌和手工浇灌等)下
的灌溉定额。
4、同一种蔬菜夏季的生长期要比冬季缩短很多。
各地区因气候不同生长期也略有不同。
表花卉灌溉定额定额单位：m3/亩·年。
需水系数法计算作物需水量及灌溉定额计算方法
需水系数法计算作物需水量及灌溉制度1、以水面蒸发为参数的需水系数法（简称“α值法”或蒸发皿法）大量的灌溉试验资料表明，气象因素是影响作物需水量的主要因素，而当地的水面蒸发又是各种气象因素综合影响的结果。
因腾发量与水面蒸发都是水汽扩散，因此可以用水面蒸发这一参数估算作物需水量，其计算公式为：0E ET α= （式2-1） 或b E ET +=0α （式2-2）式中： ET ——某时段内的作物需水量，以水层深度计，mm ；0E ——与ET 同时段的水面蒸发量，以水层深度计，mm ；0E 一般采用80cm 口径蒸发皿的蒸发值，若用20cm 口径蒸发皿，则20808.0E E =；α——各时段的需水系数，即同时期需水量与水面蒸发量之比值，一般由试验确定，水稻α=0.9~1.3，旱作物α=0.3~0.7；b ——经验常数。
由于“α值法”只需要水面蒸发量资料，所以该法在我国水稻地区曾被广泛采用。
在水稻地区，气象条件对ET 及0E 的影响相同，故应用“α值法”较为接近实际，也较为稳定。
对于水稻及土壤水分充足的旱作物，用此式计算，其误差一般小于20%~30%；对土壤含水率较低的旱作物和实施湿润灌溉的水稻，因其腾发量还与土壤水分有密切关系，所以此法不太适宜。
根据资料提供的20cm 口径逐日蒸发量，可求得80cm 口径逐日蒸发量，并求出生育期内蒸发量的总和，即：利用需水系数值α根据（式2-1）可求得生育期的作物需水量总和，根据地区生育期各生育阶段的需水量分配比，可得各生育阶段的作物需水量。
根据生育阶段天数的不同，将各生育阶段的作物需水量平均到每天，即逐日耗水量，则求得各生育阶段的逐日耗水量。
2、水量平衡方程ET M K P W W W T t -+++=-00，式中：W t 、W 0 ：时段初和任一时间t 时的土壤计划湿润层内的储水量。
W T ：由于计划湿润层增加而增加的水量。
P 0 ：降雨入渗量，即有效降雨量。
本灌区的降雨入渗量可根据降雨量与次降雨有效利用系数求得。
灌溉用水定额
《灌溉用水定额》编制细则一、总则组织编制《灌溉用水定额》是认真落实水利部党组治水新思路和落实水法的重要组成部分，对推行节约用水、优化配置和合理利用水资源、提高灌溉水利用率和利用效益具有十分重要的意义，也是今后水行政主管部门科学核定取水许可数量、建立水权分配制度的重要依据。
为指导此项工作正常开展，特制定本《细则》。
本《细则》适用于《灌溉用水定额》编制工作。
二、组织、分工及工作流程（一）组织机构及分工灌溉用水定额编制工作由水利部农水司负责，水利部水资源司、中国灌溉排水发展中心、水利部农田灌溉研究所、国家节水灌溉北京工程技术研究中心抽调部分专家组成“灌溉用水定额编制工作小组”（下称水利部工作组），对各省的编制工作进行咨询和技术指导，并负责组织审查和验收工作。
各省水利厅应以主管处（室）为主，组织有关事业单位、科研部门、大专院校等组成编制工作小组（下称省工作组），在水利厅统一领导下负责全省灌溉用水定额编制工作。
参与编制的县级水利部门也要成立灌溉用水定额编制小组（下称县工作组），负责现场调查、汇总分析，成果整理等项工作，编制本县灌溉用水定额。
（二）工作流程本次编制灌溉用水定额工作采取自下而上、上下结合、以典型县调查为基础、逐级汇总平衡的办法。
水利部工作组将组织专家赴部分省及典型县检查指导编制工作，各省工作组也应组织专家赴典型县检查指导编制工作。
编制工作流程如下：1、依据本省现行或在编的水资源综合利用规划、农业发展规划、节水灌溉发展规划等，综合考虑地理位置、地形、土壤、气候条件、水资源特征及管理等因素，合理确定本省的灌溉用水定额分区（省级分区）。
并在每个分区内选择2-3个具有代表性的县作为典型县。
2、典型县工作组根据县域自然地理、水资源特点、农业种植结构等确定是否分区（县级分区），及如何分区，确定各类调查对象；实施现场调查，并进行汇总分析，编制全县分区主要作物灌溉用水定额初步成果。
3、省工作组汇总、平衡典型县上报的主要作物灌溉用水定额初步成果，编制全省分区主要作物灌溉用水定额初步成果。
新疆农业灌溉用水定额说明
附件 1 ：新疆农业灌溉用水定额说明一、技术指标适用范围本定额作为自治区行政区域内编制农业水土资源规划；开展灌溉工程建设项目水资源论证；实施农业用水总量控制与定额管理、取水许可管理；制定农业用水计划、水土平衡分析；农业灌溉输水利用效率、农业用水和节水效果评估等工作的依据。
本技术指标自2012年开始，试行期2~3 年。
在试行期不断总结汲取各灌区应用实践，逐步完善并形成全疆农业灌溉用水定额标准。
二、农业灌溉用水定额针对新疆典型的“沙漠绿洲灌溉农业”特点，以农业灌溉耗水为主线，本次着重编制17 种（类）主要农作物用水定额：7 种粮食作物（冬小麦、春小麦、春玉米、夏玉米、水稻、薯类、豆类）；7 种经济类作物（油菜、葵花、棉花、甜菜、葡萄、瓜类、蔬菜）；1 种苜蓿牧草类； 1 种综合果树类； 1 种综合林地类。
共计形成行业1427 个农业用水定额值，基本涵盖了我区主要耗水农作物种类。
农业灌溉用水定额分 2 种：基本灌溉定额（平水年）、灌溉用水定额（偏枯年）；灌溉方式分为 4 种：常规地面灌溉、膜上灌溉、喷灌、微灌。
农业灌溉用水定额考虑各地作物品种、水文气象、土壤质地、灌溉模式、栽培方式、用水现状等影响因素，农业灌溉用水定额按以下二个层面分析编制：1．灌溉分区基本单元灌溉定额。
全疆农业灌溉分区共划分5 个一级分区，16个二级分区：Ⅰ 北疆塔额盆地区：山间盆地区（Ⅰ—1）：塔城市、额敏县、裕民县；中低山区（Ⅰ—2）：托里县、托里县庙尔沟。
Ⅱ 北疆河谷区：伊犁河谷平原区（Ⅱ—3）：伊宁市、伊宁县、霍城、察布查尔、巩留县；西缘河谷中低山区（Ⅱ—4）：新源、昭苏、特克斯、尼勒克、温泉；阿勒泰河谷平原区（Ⅱ —5）：布尔津、福海、和布克赛尔；北缘河谷低山区（Ⅱ—6）：阿勒泰、富蕴、青河、哈巴河、吉木乃县。
Ⅲ 北疆准噶尔盆地区：盆地南、西缘区（Ⅲ—7）：博乐、精河、乌苏、沙湾、玛纳斯、克拉玛依、呼图壁、昌吉、米泉、阜康、吉木萨尔、奇台、乌鲁木齐；盆地东缘区（Ⅲ —8）：木垒、巴里坤。
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定额法计算灌溉需水量
摘要根据灌溉分区确定灌溉用水基准定额的调节系数，根据作物、保证率和土壤性质确定不同保证率的灌溉用水基准定额，由灌溉用水基准定额及其调节系数计算不同保证率的灌溉用水定额，根据作物复种指数，采用定额法计算不同保证率的灌溉需水量。
以种植玉米为例分析计算灌溉需水量，并讨论定额法计算灌溉需水量时应注意的问题。
关键词灌溉用水基准定额；调节系数；灌溉用水定额；灌溉需水量；灌溉水利用系数
中图分类号 s274.4 文献标识码 a 文章编号 1007-5739（2013）14-0202-01
在计算农田灌溉需水量时通常采用定额法计算，即确定某作物灌溉用水基准定额及灌溉方式所产生的调节系数，计算不同保证率下的灌溉用水定额，再与种植面积相乘进而求得灌溉需水量。
值得一提的是灌溉用水定额的计算需要注意如下问题：一是灌溉分区及灌溉方式的确定；二是种植作物、保证率和土壤性质的确定；三是以上2点确定灌溉用水基准定额及调节系数。
灌溉需水量采用定额法计算时还应注意作物的种植结构及复种
指数。
特别指出定额法求得灌溉需水量为净灌溉需水量，一般根据实际需要的是毛灌溉需水量，因此还应再考虑灌溉水利用系数的问题。
下面以实际例子来计算灌溉需水量。
分析区种植作物为玉米，种植面积为92.998 8 hm2，耕作制度为一年一熟。
1 灌溉用水定额
1.1 灌溉分区及灌溉方式
根据《河北省用水定额第1部分：农业用水（db13/t1161.1 —2009）》[1]中的表1河北省灌溉用水定额编制分区表，分析区所处分区名称为冀西北山间盆地（分区编号ⅱ）。
根据《灌溉与排水工程设计规范（gb50288—99）》[2]和《节水灌溉工程技术规范（gb/t50363-2006）》[3]，分析区内采用“机井+水泵提水”的方式灌溉，区内布井均匀，地埋管连接喷灌设备进行灌溉，地埋管道只设置干管一级管道。
1.2 灌溉用水基准定额
根据灌溉分区、种植作物、保证率和土壤性质来确定灌溉用水基准定额。
分区内种植作物全部为玉米，保证率为50%、75%，土壤性质为壤土，按以上条件参考河北省用水定额确定不同保证率下分析区灌溉用水基准定额为：p=50%为90 m3/667 m2，p=75%为135 m3/667 m2。
1.3 调节系数
根据灌溉分区及灌溉方式确定分析区调节系数。
分析区取水水源为地下水，灌溉规模大于13.33 hm2，采用喷灌方式灌溉，参考河北省用水定额表2农业灌溉用水基准定额调节系数，确定分析区规模调节系数1.10、工程形式调节系数0.50、水源调节系数1.00。
1.4 灌溉用水定额
灌溉用水基准定额和调节系数的乘积即为灌溉用水定额。
根据以
上数据计算，不同保证率下的灌溉用水定额为：p=50%为49.5 m3/667 m2，p=75%为74.25 m3/667 m2。
2 灌溉水利用系数
分析区灌溉水利用系数计算公式如下：η=ηs×ηf
式中，η—灌溉水利用系数，ηs—渠系（管道）水利用系数，ηf—田间水利用系数，ηf=0.90。
分析区采用打井管灌式灌溉，管道水利用系数取0.98，由此计算得灌溉水利用系数为0.882。
3 灌溉需水量
3.1 净灌溉需水量
净灌溉需水量是不包括损失的灌溉需水量，指完全用于作物的水量，采用定额法计算，公式如下：wj=am
式中，wj—净灌溉需水量（万m3），a—灌溉面积，为92.998 8 hm2，m—灌溉用水定额（m3/667 m2）。
经计算分析区不同保证率下的净灌溉需水量为：p=50%为6.91万m3，p=75%为10.36万m3。
3.2 毛灌溉需水量
毛灌溉需水量是包含损失在内的灌溉需水量，即除作物吸收的水量，还包括输水过程和灌入田间的损失水量，采用下式计算：w=wj/η
式中，w—毛灌溉需水量（万m3）。
通过上式计算分析区不同保证率下的毛灌溉需水量为：p=50%为7.83万m3，p=75%为11.75万m3。
4 结论与讨论
灌溉需水量由三方面因素决定，即灌溉用水定额、灌溉面积和灌
溉水利用系数，其中关键的是确定灌溉用水定额。
灌溉用水定额由2个因素决定，即灌溉用水基准定额和调节系数。
灌溉用水基准定额一般都采用既定标准里的数值，也是适合这一地区的经验值，决定因素为作物种类、保证率和土壤质地。
调节系数的决定因素有水源类型、灌溉形式和灌区规模。
定额法计算灌溉需水量方法简单，但通过上述分析灌溉需水量各个因素及其因素的因素，总结定额法计算灌溉需水量所要考虑的影响因素包含水源类型、灌溉形式、灌区规模、作物种类、土壤质地、保证率、灌溉面积、种植结构、复种指数和灌溉水利用系数等。
这些影响因素在定额法计算灌溉需水量时应当首先考虑清楚，通过各影响因素的确定才能得到灌溉需水量正确的计算结果。
5 参考文献
[1] db13/t 1161-2009 河北省用水定额[s].北京：中国标准出版社，2009.
[2] gb50288-99 灌溉与排水工程设计规范[s].北京：中国标准出版社，1999.
[3] gb/t50363-2006 节水灌溉工程技术规范[s].北京：中国标准出版社，2006.。