灌溉水利用系數(shù)的測(cè)定計(jì)算方法學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1灌溉水利用系數(shù)灌溉水利用系數(shù)(l yn x sh)的測(cè)定計(jì)的測(cè)定計(jì)算方法算方法第一頁，共75頁。2主 要 內(nèi) 容：1、灌溉水利用系數(shù)的內(nèi)涵2、田間水利用系數(shù)的測(cè)定(cdng)方法3、渠系水利用系數(shù)測(cè)定(cdng)計(jì)算法4、灌溉水利用系數(shù)測(cè)定(cdng)計(jì)算法5、灌溉水利用系數(shù)測(cè)定(cdng)方法應(yīng)用實(shí)例第1頁/共74頁第二頁，共75頁。31、灌溉水利用系數(shù)(l yn x sh)的內(nèi)涵灌溉水利用系數(shù)是指在一次灌水期間被農(nóng)作物利用的凈水量與水源渠首處總引進(jìn)水量的比值。是衡量灌溉水利用程度的一個(gè)重要指標(biāo)，也是集中反映灌溉工程質(zhì)量、灌溉技術(shù)水平和灌溉用水管理水平的一項(xiàng)綜合指標(biāo)。灌溉水利用系數(shù)也

2、是領(lǐng)導(dǎo)宏觀決策的重要依據(jù)。在我國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉技術(shù)規(guī)范中規(guī)定：灌區(qū)的灌溉水利用系數(shù),大型灌區(qū)不應(yīng)低于0.50；中型(zhngxng)灌區(qū)不應(yīng)低于0.60；小型灌區(qū)不應(yīng)低于0.70；井灌區(qū)不應(yīng)低于0.80；噴灌區(qū)、微噴灌區(qū)不應(yīng)低于0.85；滴灌區(qū)不應(yīng)低于0.90。第2頁/共74頁第三頁，共75頁。4 目前許多灌區(qū)沒有經(jīng)常系統(tǒng)測(cè)定灌溉水利用系數(shù)，其主要原因是：(1)測(cè)量工作量很大 如廣西自治區(qū)，在20世紀(jì)80年代初期(chq)，對(duì)全區(qū)22個(gè)重點(diǎn)灌區(qū)進(jìn)行渠系水利用系數(shù)測(cè)試，當(dāng)時(shí)投資了88萬元，累計(jì)實(shí)測(cè)灌區(qū)各級(jí)渠道長5923.2km,實(shí)測(cè)渠段2640段，參加測(cè)試人員3850人。v(2)測(cè)試條件要求嚴(yán)

3、格，難以保證(bozhng)v 如穩(wěn)定的流量、測(cè)渠段要有一定的長度、測(cè) 流 斷 面 的 規(guī) 范 性 及 測(cè) 流 橋 等 難 以 保 證(bozhng)。第3頁/共74頁第四頁，共75頁。5v(3)要求掌握測(cè)試技術(shù)的人員較多v 測(cè)量時(shí)需要大量的人員掌握測(cè)試技術(shù)，目前(mqin)對(duì)于許多灌區(qū)也是難以達(dá)到的。如廣西自治區(qū)在對(duì)22個(gè)灌區(qū)進(jìn)行灌溉水利用系數(shù)測(cè)量時(shí)，舉辦了14期測(cè)流培訓(xùn)班，參加學(xué)習(xí)人員達(dá)560人次。v (4)灌溉水利用系數(shù)的代表性較差v 目前我國灌區(qū)節(jié)水技術(shù)改造發(fā)展很快,灌溉水 利 用 系 數(shù) 也 隨 之 改 變 ， 以 往 某 次 測(cè) 定(cdng)的灌溉水利用系數(shù)來代替所有的情況是不合

4、適的。應(yīng)簡化測(cè)定(cdng)方法，經(jīng)常測(cè)定(cdng)灌溉水利用系數(shù)。第4頁/共74頁第五頁，共75頁。6灌溉水利用系數(shù)的影響(yngxing)因素 據(jù)河南省人民勝利渠的試驗(yàn)資料，滲、漏和蒸發(fā)損失(snsh)所占比例為81%、17%和2%。第5頁/共74頁第六頁，共75頁。7從灌區(qū)(gunq)的性質(zhì)方面來講影響因素有：（1）灌區(qū)規(guī)模的影響(yngxing) 大灌區(qū)渠道的級(jí)數(shù)、數(shù)量多，在輸配水的過程中滲漏損失大，其有效利用系數(shù)就小。反之，灌區(qū)小，其灌溉水利用系數(shù)就大。（2）渠道級(jí)別的影響(yngxing) 渠道級(jí)別的影響(yngxing)主要反映在渠道長度和襯砌率上，渠道越長、襯砌率越低，渠道水

5、利用系數(shù)越小。 第6頁/共74頁第七頁，共75頁。8 （3）不同地區(qū)的影響 不同地區(qū)其水文氣象及地質(zhì)條件也不同，對(duì)灌溉水利用系數(shù)的影響也不同。 （4）不同灌區(qū)類型(lixng)的影響 一般情況下，渠系水利用系數(shù)提水工程灌區(qū)比蓄水工程的高，蓄水工程灌區(qū)比引水工程灌區(qū)高，輸水渠道中挖方渠道比填方渠道的渠道水利用系數(shù)要大，面積越集中的灌區(qū)，灌溉水利用系數(shù)越大。 （5）不同灌溉技術(shù)的影響 先進(jìn)的節(jié)水灌溉技術(shù)必然提高田間(tin jin)作物的水利用效率。第7頁/共74頁第八頁，共75頁。9 灌溉水利用系數(shù)可分解為渠系水利用系數(shù)和田間(tin jin)水利用系數(shù)二部分?？捎孟率接?jì)算： Wj/W0=qt

6、(1)第8頁/共74頁第九頁，共75頁。10q=gzdn (2)S=QX/QS=WX/WS （3）式中：為灌區(qū)灌溉水利用(lyng)系數(shù)；Wj為灌溉時(shí)能夠被農(nóng)作物利用(lyng)的凈水量；W0為渠首引入的總水量；q為渠系水利用(lyng)系數(shù)；t為田間水利用(lyng)系數(shù)；g、z、d、n分別為干、支、斗、農(nóng)渠的加權(quán)平均渠道水利用(lyng)系數(shù)；S為渠道水利用(lyng)系數(shù)；QX、WX分別為該級(jí)渠道同時(shí)期放入下一級(jí)渠道的流量、水量；QS、WS分別為該級(jí)渠道首端進(jìn)入的流量、水量。 第9頁/共74頁第十頁，共75頁。11 對(duì)于井渠結(jié)合灌區(qū)應(yīng)分別算出井灌水利用系數(shù)和渠灌水利用系數(shù)，然后根據(jù)井灌的

7、地下水利用量與渠灌的渠首引水量(shu lin)進(jìn)行加權(quán)平均：（W11+W0q）/（W1+W0） （4）式中：W1為灌溉時(shí)井灌的地下水利用量； 1為井灌灌溉水利用系數(shù)。 第10頁/共74頁第十一頁，共75頁。12 田間水利用系數(shù)為灌溉水貯存到作物計(jì)劃溫潤層中的凈水量與從渠系末端(m dun)進(jìn)入田間水量的比值。即：t=Wj/Wt （5）式中：Wt為末級(jí)固定渠道放出進(jìn)入田間的總水量，m3。 第11頁/共74頁第十二頁，共75頁。132田間(tin jin)水利用系數(shù)的測(cè)定方法 根據(jù)節(jié)水灌溉技術(shù)規(guī)范（SL207-98），田間水利用系數(shù)的測(cè)定法分為計(jì)算法和實(shí)測(cè)法。 （1）計(jì)算法：t=mjAj/Wt

8、（6）式中：mj為設(shè)計(jì)凈灌水定額，m3/hm2；充分灌溉時(shí),根據(jù)作物主要根系活動(dòng)層確定不同作物不同生育期的計(jì)劃濕潤層深度，并據(jù)此校核設(shè)計(jì)凈灌水定額。非充分灌溉時(shí), 設(shè)計(jì)凈灌水定額可取實(shí)際畝均毛灌水量的90%95%，即非充分灌溉條件下的田間水利用系數(shù)可取0.9 0.95，虧缺量大時(shí)取上限，虧缺量小時(shí)(xiosh)取下限。 Aj為末級(jí)固定渠道控制的實(shí)灌面積， hm2。 第12頁/共74頁第十三頁，共75頁。14（2）實(shí)測(cè)法：在灌區(qū)中選擇有代表性的灌溉地塊,通過實(shí)測(cè)灌水前后(1-3d內(nèi))土壤含水量的變化,計(jì)算凈灌水定額(dng),用下式算出田間水利用系數(shù):t=102（2-1）HAj/Wt（7）式中：

9、1、2分別為灌水前后作物計(jì)劃濕潤層的土壤含水率(以干土重的百分?jǐn)?shù)表示),%；為土的干容重,t/m3；H為作物計(jì)劃濕潤層深度,m。其余符號(hào)意義同前。水稻如采用旱作栽培,則田間水利用系數(shù)的計(jì)算和測(cè)定方法同上；如采用淹灌,則凈灌水定額(dng)為灌后達(dá)到田面設(shè)計(jì)水層深度增加的水量與穩(wěn)定滲漏量之和。第13頁/共74頁第十四頁，共75頁。15 灌水均勻度是影響田間水利用系數(shù)的主要(zhyo)因素之一，但灌水均勻度的測(cè)定需要采集土樣或使用專門的儀器，在生產(chǎn)條件下難以大范圍進(jìn)行?？紤]到灌水均勻度往往影響田間畝均毛灌水量，低的灌水均勻度必然導(dǎo)致大的毛灌水量；過量灌水、徑流等其他因素的影響也同樣反映在毛灌水量上

10、。故一般采用計(jì)算法確定田間水利用系數(shù)。田間水利用系數(shù)調(diào)查地塊應(yīng)盡可能選擇在渠系水利用系數(shù)調(diào)查的典型農(nóng)渠的控制范圍內(nèi)，以利用農(nóng)渠測(cè)定的進(jìn)入田塊的水量作為實(shí)際毛灌水量。 第14頁/共74頁第十五頁，共75頁。163 渠系水利用系數(shù)(l yn x sh)測(cè)定方法 第15頁/共74頁第十六頁，共75頁。173.1 渠段水利用系數(shù)(l yn x sh)測(cè)定方法 渠段水利用系數(shù)測(cè)定方法分為動(dòng)水測(cè)定法及靜水測(cè)定法。（1） 動(dòng)水測(cè)定法： 根據(jù)渠道沿線的水文地質(zhì)條件,選擇有代表性的渠段,中間無支流，其長度應(yīng)滿足(mnz)以下要求: 流量小于lm3/s時(shí)，渠道長不小于1km； 流量為110 m3/s時(shí)，渠道長不小

11、于3km； 流量為1030 m3/s時(shí)，渠道長不小于5km； 流量大于30 m3/s時(shí)，渠道長不小于10km。觀測(cè)上、下游兩個(gè)斷面同時(shí)段的流量,其差值即為渠段損失水量W段損，由此計(jì)算出渠段水利用系數(shù)S。第16頁/共74頁第十七頁，共75頁。18 （2） 靜水測(cè)定法： 選擇一段具有(jyu)代表性的渠段,長度為50100m,兩端堵死,渠段中間設(shè)置水位標(biāo)志,然后向渠中充水,觀測(cè)該渠段內(nèi)水位下降過程,根據(jù)水位變化即可計(jì)算出損失水量W段損和渠段水利用系數(shù)S。渠段水利用系數(shù)S:S=1-W段損/W段首 (8)第17頁/共74頁第十八頁，共75頁。19 由于動(dòng)水測(cè)定法是在實(shí)際灌溉運(yùn)行條件下測(cè)定，更接近于實(shí)際

12、，而且沒有(mi yu)較大的工程量，因此，一般采用動(dòng)水測(cè)定法。測(cè)定時(shí)要求：選擇具有代表性的典型渠道（包括襯砌渠道和未襯砌渠道），其平均防滲率和工程完好率接近全灌區(qū)該級(jí)渠道的防滲率和工程完好率，使灌溉水利用系數(shù)測(cè)量精度具有可信度。測(cè)流斷面應(yīng)選擇在渠段平直、水流均勻、無旋渦或回流的地方，斷面應(yīng)與水流方向垂直。測(cè)流段應(yīng)基本具有穩(wěn)定規(guī)則的斷面。應(yīng)以水量為基礎(chǔ)進(jìn)行灌溉水利用系數(shù)的測(cè)定。 第18頁/共74頁第十九頁，共75頁。20(3)測(cè)量步驟確定測(cè)量渠道數(shù)量 為減少工作量，可采取渠道抽樣(chu yn)測(cè)量的方法，襯砌與未襯砌渠道分別進(jìn)行測(cè)量:大中型灌區(qū)：總干渠 1條 ，干渠（含分干）2條，支渠 2條

13、，斗渠 3條，農(nóng)渠3條；小型灌區(qū) ：干渠1條，支渠 2條，斗渠 2條，農(nóng)渠2條。井灌區(qū)：以縣域?yàn)閱挝唬跃疄閱卧M(jìn)行抽樣(chu yn)測(cè)定。每個(gè)縣域的典型井?dāng)?shù)為6眼井，其中3眼井為已建節(jié)水灌溉工程，3眼井為未建節(jié)水灌溉工程。井的選擇要有代表性，應(yīng)接近縣域的渠道防滲率和工程完好率；測(cè)定時(shí)井的運(yùn)行狀態(tài)也應(yīng)具有代表性。第19頁/共74頁第二十頁，共75頁。21b)測(cè)量典型渠段長度規(guī)定如下：c) 流量小于1m3/s時(shí)，渠段長度不小于1km；d) 流量為110m3/s時(shí)，渠段長度不小于3km；e) 流量為1030m3/s時(shí)，渠段長度不小于5km；f) 流量大于30m3/s時(shí)，渠段長度不小于10km。g

14、)測(cè)定準(zhǔn)備工作h)全面認(rèn)真檢查擬測(cè)渠道，清除測(cè)水?dāng)嗝嫔霞案浇俜e物和石塊等，保持測(cè)流斷面的完整和通暢(tngchng)。i)校正水尺零點(diǎn)，如水尺已遭破壞應(yīng)在測(cè)水前及時(shí)修復(fù)。j)詳細(xì)檢查已安裝的量水設(shè)備，如發(fā)現(xiàn)有歪、斜、漏水、阻水等情況時(shí)應(yīng)及時(shí)采取措施予以恢復(fù)。第20頁/共74頁第二十一頁，共75頁。22d) 測(cè)定時(shí)盡量采用流速儀表、量水建筑物測(cè)流為宜， 采用其他方法時(shí)，要用流速儀來率定。e) 測(cè)量時(shí)段內(nèi)渠道（渠段）流量應(yīng)盡可能保持穩(wěn)定。測(cè)定時(shí)間(shjin)間隔為2060分鐘，各測(cè)量斷面可同步測(cè)量，也可考慮水流到達(dá)各斷面時(shí)間(shjin)上的差異，采用非同步測(cè)量。 第21頁/共74頁第二十二頁

15、，共75頁。23f)數(shù)據(jù)記錄g)觀測(cè)水尺時(shí)，先讀一次，將讀數(shù)記入相應(yīng)表內(nèi)規(guī)定的欄中，然后重讀一次，以便校核，如記錄需要改正時(shí)，將錯(cuò)誤的數(shù)字用雙斜線劃掉，另填正確的數(shù)字。h)在有風(fēng)浪影響的情況下，觀測(cè)水位時(shí)，應(yīng)將最高和最低水位的讀數(shù)記下，取其平均值。i)在測(cè)量斷面進(jìn)行測(cè)流、測(cè)速和測(cè)水深的同時(shí)應(yīng)記錄測(cè)流斷面尺寸及測(cè)量時(shí)間。j)記錄表內(nèi)規(guī)定的欄目必須全部觀測(cè)、逐欄填寫，若遇特殊情況無法填寫觀測(cè)時(shí)，應(yīng)在備注欄內(nèi)說明。k)測(cè)流資料及各種( zhn)報(bào)表要妥善保存，不得損壞或遺失、隨意涂抹、挖補(bǔ)修改原始記錄。更不得偽造數(shù)據(jù)，弄虛作假。 第22頁/共74頁第二十三頁，共75頁。24g) 有關(guān)問題的說明h)

16、渠道(qdo)棄水應(yīng)計(jì)入管理損失，不屬渠系滲漏的范疇；i) 閘門漏水、工程漏水，可作為渠系滲漏損失，但應(yīng)對(duì)漏水情況進(jìn)行準(zhǔn)確描述，作為渠系滲漏的補(bǔ)充說明。 第23頁/共74頁第二十四頁，共75頁。25(4)損失水量測(cè)量(cling)時(shí)段內(nèi)的損失水量W損失為：（4） 式中：W首測(cè)量(cling)時(shí)段內(nèi)典型渠段首斷面的累計(jì)水量；W尾測(cè)量(cling)時(shí)段內(nèi)典型渠段尾部測(cè)量(cling)斷面的累計(jì)水量；Wi測(cè)量(cling)時(shí)段內(nèi)正常運(yùn)行的下級(jí)渠道的累計(jì)水量；W渠測(cè)量(cling)始末典型渠段蓄水量的變化，增加時(shí)取“”號(hào)，減少時(shí)取“”號(hào)。渠尾首損失WWWWWi第24頁/共74頁第二十五頁，共75頁。2

17、6（5）典型(dinxng)渠段的輸水損失率典段：典段W損失W首（5）（6）渠段水利用系數(shù)典段：典段= 1-典段第25頁/共74頁第二十六頁，共75頁。273.2 渠道(qdo)水利用系數(shù)S第26頁/共74頁第二十七頁，共75頁。28(1) 渠道單位長度的輸水損失率渠道 影響渠道水利用系數(shù)的因素主要有流量變化情況、沿程分水情況及典型段選擇的位置情況，因此(ync)，引入k1、k2、k3三個(gè)修正系數(shù)：K1為輸水系數(shù), ,Q0為渠首流量，Qe為渠尾流量；k2為分水系數(shù)，假定渠道沿程按線性分水，則分水系數(shù) k2可以用渠道控制區(qū)的寬度來計(jì)算： B為渠道控制區(qū)的平均寬度；B為渠道首部與尾部控制區(qū)的寬度差

18、。若渠道接近均勻分水，則：k20.5；k3 為典型渠段位置修正系數(shù)，k3 0.5+L1/L，L1為典型渠段中心點(diǎn)到典型渠道渠首的距離，L為典型渠道的長度。011QQke)611(5.02BBK第27頁/共74頁第二十八頁，共75頁。29渠道(qdo)單位長度的輸水損失率為：式中：L典渠段典型(dinxng)渠段的長度。 渠段段渠道Lkkkk典典)1 () 1(2132（6）第28頁/共74頁第二十九頁，共75頁。30（2）某級(jí)渠道的輸水損失率渠：渠=渠道L渠式中：L渠為該級(jí)渠道的平均長度,等于該級(jí)渠道的總長(zngzhng) 度除總條數(shù)。（3）某級(jí)渠道水利用系數(shù)渠： 渠=1- 渠第29頁/共7

19、4頁第三十頁，共75頁。313.3 渠系水利用系數(shù)(l yn x sh)qq=gzdn第30頁/共74頁第三十一頁，共75頁。324、灌溉水利用系數(shù)(l yn x sh)測(cè)定計(jì)算法1）首尾(shuwi)測(cè)定法 2）典型渠段測(cè)量法第31頁/共74頁第三十二頁，共75頁。331）首尾(shuwi)測(cè)定法 首尾測(cè)定法指不必測(cè)定灌溉水輸、配水過程中的損失,而直接測(cè)定灌區(qū)渠首引進(jìn)(ynjn)的水量和最終貯存到作物計(jì)劃濕潤層的水量（即凈灌水定額）,從而求得灌溉水利用系數(shù)。這樣,可繞開測(cè)定渠系水利用系數(shù)這個(gè)難點(diǎn),減少了許多測(cè)定工作量。 第32頁/共74頁第三十三頁，共75頁。灌區(qū)第j次灌水的灌溉水利用系數(shù)j

20、用式(1)計(jì)算: (1)灌區(qū)該年的灌溉水利用系數(shù)a為： (2)式中mi為灌區(qū)第i種作物的凈灌水定額；Ai為第i種作物的實(shí)灌面積；Wj為第j次灌水渠首總引水量(shu lin)；n為灌區(qū)作物種植種類； Wa為灌區(qū)渠首年總引水量(shu lin)；k為灌區(qū)全年灌溉次數(shù)。 nijiijWAm1/kjajjaWW1/第33頁/共74頁第三十四頁，共75頁。 也可通過測(cè)定灌區(qū)渠首年度(nind)總引水量、種植作物年度(nind)總灌溉定額及各種作物的實(shí)灌面積計(jì)算灌區(qū)該年度(nind)的灌溉水利用系數(shù)a: (3)式中Mi為灌區(qū)某種作物的總灌溉定額。 niaiiaWAM1/第34頁/共74頁第三十五頁，共7

21、5頁。36 首尾測(cè)定法, 克服了傳統(tǒng)測(cè)定方法工作量大等缺點(diǎn)，適用于各種布置形式的渠系，但不能反映渠道輸水損失情況等。如，相同的灌溉水利用系數(shù)或渠系水利用系數(shù)，其渠道水利用系數(shù)的分布(fnb)組合就可能不同，其節(jié)水改造效果就會(huì)不同。 第35頁/共74頁第三十六頁，共75頁。37示例(shl)如下表： 在損失(snsh)比較大的渠道上防滲,不僅其節(jié)水的程度大，而且，有選擇防滲材料的余地。這種情況顯然用首尾測(cè)定法是分析不出來的。 第36頁/共74頁第三十七頁，共75頁。382）典型(dinxng)渠段測(cè)量法qt第37頁/共74頁第三十八頁，共75頁。39 一般情況下，分析某一級(jí)渠道的水利用系數(shù)并不困

22、難，但如何合理確定全灌區(qū)的灌溉水利用系數(shù)則往往令人十分棘手。現(xiàn)行灌區(qū)規(guī)劃理論是按各級(jí)渠道水利用系數(shù)與田間水利用系數(shù)連乘計(jì)算灌溉水利用系數(shù)的。在實(shí)際灌區(qū)中,普遍存在越級(jí)渠道。有越一級(jí)的，有越二級(jí)甚至三級(jí)的。如在總干渠上直接接斗渠,則跨越了干渠、支渠二級(jí)。越級(jí)則免損,不考慮越級(jí)現(xiàn)象(xinxing)的影響，則過低地估計(jì)了渠系水利用系數(shù)。因此，在灌區(qū)渠道有越級(jí)現(xiàn)象(xinxing)時(shí)，應(yīng)進(jìn)行修正，使計(jì)算結(jié)果更加符合實(shí)際。同時(shí)，對(duì)非等效并聯(lián)的渠系及灌溉滲漏水重復(fù)利用等也應(yīng)進(jìn)行修正。第38頁/共74頁第三十九頁，共75頁。40（1）渠道越級(jí)(yu j)輸水的修正 設(shè)直接從總干渠上取水的斗渠灌溉面積為Al

23、；直接從總干渠上取水的支渠所控制的斗渠灌溉面積為A2；直接從干渠上取水的斗渠灌溉面積為A3；從干渠上取水的支渠所控制的斗渠灌溉面積為A4；作物凈灌溉定額為M。顯然A1、A2、A3、A4之和即為全灌區(qū)(gunq)總灌溉面積。實(shí)際上各灌溉面積所引的毛水量W為:W= A1M總斗農(nóng)田A2M總支斗農(nóng)田A3M總干斗農(nóng)田A4M總干支斗農(nóng)田第39頁/共74頁第四十頁，共75頁。41實(shí)際灌溉水利用系數(shù)為：水= M（A1A2A3A4）WMA（A1M總斗農(nóng)田A2M總支斗農(nóng)田A3M總干斗農(nóng)田A4M總干支斗農(nóng)田）A（A11A22A33A44）=1（k11k22k33k44）即，一般地，有越級(jí)輸水時(shí)灌溉水利用系數(shù)為： 水

24、=1/（ki/i） （4-1）式中：i為對(duì)應(yīng)于不同(b tn)越級(jí)形式取水控制面積Ai的灌溉水利用系數(shù)；ki為Ai占總面積的權(quán)重。第40頁/共74頁第四十一頁，共75頁。42 如某灌區(qū)存在渠道越級(jí)輸水問題。渠系組成類型就有16種。該灌區(qū)渠系水利用系數(shù)(l yn x sh)計(jì)算見下表。 第41頁/共74頁第四十二頁，共75頁。43續(xù)上表(shn bio)第42頁/共74頁第四十三頁，共75頁。44 按傳統(tǒng)(chuntng)連乘方法計(jì)算渠系水利用系數(shù)為0.42，與越級(jí)修正后計(jì)算的結(jié)果0.5522比較，差值較大。認(rèn)識(shí)上大型灌區(qū)水利用系數(shù)低，沒有考慮越級(jí)輸水問題是主要的人為原因之一。續(xù)上表(shn b

25、io)第43頁/共74頁第四十四頁，共75頁。45(2) 渠道布置(bzh)形式的修正 圖4-1 等效并聯(lián)(bnglin)渠道布置第44頁/共74頁第四十五頁，共75頁。46圖4-2 非等效(dn xio)并聯(lián)渠道第45頁/共74頁第四十六頁，共75頁。47 串聯(lián)渠道是指干、支、斗、農(nóng)四級(jí)渠道首尾依次相接，中間(zhngjin)又無分流的灌溉渠系。串聯(lián)渠道的渠系水利用系數(shù)可用各級(jí)渠道水利用系數(shù)相乘的積來計(jì)算。 并聯(lián)渠道為幾條下級(jí)渠道均由同一條上級(jí)渠道供水的組合渠道。一般灌溉面積較大的灌區(qū)，干、支渠多采用續(xù)灌，斗、農(nóng)渠采用輪灌。干、支渠的聯(lián)接方式通常為非等效并聯(lián)渠系，而支渠控制的若干斗、農(nóng)渠為等

26、效并聯(lián)渠系運(yùn)行方式。等效并聯(lián)的渠系水利用系數(shù)計(jì)算式符合各級(jí)渠道水利用系數(shù)連乘的計(jì)算形式。第46頁/共74頁第四十七頁，共75頁。48 設(shè)上級(jí)(shngj)渠道計(jì)算參數(shù)用下標(biāo)i表示，下級(jí)渠道計(jì)算參數(shù)用下標(biāo)j表示，并分別用下標(biāo)g和n表示渠道的毛流量和凈流量。在非等效并聯(lián)渠道中，同級(jí)渠道的渠道水利用系數(shù)不相等，流量也不相同。由渠系水利用系數(shù)定義知：渠系=Qjkn/Qi1g （k=1,2,3,4） ，由于 Qjkn=jkQjkg, 第47頁/共74頁第四十八頁，共75頁。49則:渠系=Qjkn/Qi1g=(jkQjkg)/Qi1g =（Qjkg/ Qi1g）（(jkQjkg)/ Qjkg） =i(dj

27、jk) (k=1,2,3,4) 式中，渠系為二級(jí)渠系的渠系水利用系數(shù)；dj=Qjkg/ Qjkg，為下級(jí)(xij)第j條渠道的毛流量占下級(jí)(xij)渠道總毛流量的權(quán)重；i為上級(jí)渠道的渠道水利用系數(shù)。jk為第j條渠道的渠道水利用系數(shù)。 一般地，若渠道為m段非等效并聯(lián)，則渠道水利用系數(shù)計(jì)算式為：渠道=(djjk) (k=1,2, m) .第48頁/共74頁第四十九頁，共75頁。50(3) 灌溉(gungi)滲漏水重復(fù)利用的修正 考慮到水的重復(fù)利用的灌溉水利用系數(shù)是指作物整個(gè)生育期進(jìn)入作物根系層的灌溉水資源量占渠首從水源引入量的百分?jǐn)?shù)。用公式表示為:水=W凈W總（1）W總為作物生育期從水源引入的水量

28、之和；W凈為作物生育期進(jìn)入作物根系層的水量,包括各次灌水直接進(jìn)入作物根系層的水量W1,渠道滲漏后經(jīng)機(jī)井抽水灌溉補(bǔ)充給作物根系層的水量W2,滲入作物根系層以下又上升到作物根系層的水量W3和作物根系層吸收(xshu)的根系層以下的水量W4,即：W凈=W1W2W3W4W1W0（2）式中：W0為灌溉水的重復(fù)利用量，即除各次引水灌溉直接進(jìn)入作物根系層的水量以外被作物利用的灌溉水資源量。 第49頁/共74頁第五十頁，共75頁。51則: 水=W凈W總（W1W0）W總0（3）為一般概念下作物生育期內(nèi)的灌溉水利用系數(shù)； 0為作物生育期內(nèi)灌溉水的重復(fù)利用系數(shù)。作物生育期渠首從水源引入灌區(qū)的總水量輸送到田間進(jìn)入作物

29、根系層的灌溉水量為:W凈 W總-（1）WD-（1）WI W總-（1）(1-渠系0) W總-（1）(1-田0)（W總-（1）WD） W總（1（1）(1-渠系0)）W總（1）(1-田0) （1-（1） (1-渠系0)） W總（1（1）(1-渠系0)）（1（1）(1-田0)） W總（渠系0(1-渠系0)）（田0(1-田0)）式中：為渠系滲漏量的重復(fù)利用系數(shù),可通過試驗(yàn)確定；WI為灌溉引起(ynq)的田間深層滲漏量；為大田深層滲漏量重復(fù)利用系數(shù),可通過大田試驗(yàn)確定；WD為渠系滲漏量。 第50頁/共74頁第五十一頁，共75頁。52則,修正后的灌溉水有效利用系數(shù)為：水= W凈W總（渠系0(1-渠系0)）（

30、田0(1-田0)）渠系田（4）渠系0為沒有(mi yu)考慮渠系輸水損失量重復(fù)利用時(shí)的渠系水利用系數(shù)； 田0為沒有(mi yu)考慮田間深層滲漏水重復(fù)利用時(shí)的田間水利用系數(shù)；渠系為考慮渠系輸水損失量重復(fù)利用時(shí)的渠系水有效利用系數(shù)；田為考慮田間深層滲漏水重復(fù)利用時(shí)的田間水利用系數(shù)。在獲得了渠系輸水損失量的重復(fù)利用系數(shù)和田間滲漏水的重復(fù)利用系數(shù)后,即可利用式（4）計(jì)算出考慮灌溉水資源重復(fù)利用時(shí)的灌溉水有效利用系數(shù)。 第51頁/共74頁第五十二頁，共75頁。53(4) 測(cè)量(cling)計(jì)算步驟(1)確定灌區(qū)測(cè)量渠道的數(shù)量、測(cè)量方法、典型渠段；(2)計(jì)算出典型渠段的單位長度輸水損失率；(3)確定輸水

31、系數(shù)、分水系數(shù)及典型渠段位置修正系數(shù)， 計(jì)算出典型渠道的單位長度輸水損失率；(4)典型渠道非等效并聯(lián)修正；(5)同級(jí)渠道土渠與襯砌渠道的渠道水利用(lyng)系數(shù)綜合計(jì)算；(6)渠道越級(jí)輸水修正，計(jì)算渠系水利用(lyng)系數(shù)；(7)計(jì)算田間水利用(lyng)系數(shù)及灌溉水利用(lyng)系數(shù)；(8)利用(lyng)首尾法計(jì)算灌溉水利用(lyng)系數(shù)并進(jìn)行對(duì)比分析。第52頁/共74頁第五十三頁，共75頁。54表1 典型(dinxng)渠道k1 、k2 、k3計(jì)算表渠道類型Q0Qek1BBk2L1Lk3(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)干渠 支渠 第53頁/共74頁第

32、五十四頁，共75頁。55表2 渠道單位長度(chngd)的輸水損失率計(jì)算表 渠道類型w首w尾wiww損失典段L典渠段渠道1(1)(2)（3）(4)(5)(6)(7)(8)(9)干渠 支渠 第54頁/共74頁第五十五頁，共75頁。56表3 非等效并聯(lián)修正渠道水利用系數(shù)(l yn x sh)計(jì)算表 （水量：萬m3） 渠道類型渠道1W首w首dj渠道2防滲率渠道(1)(2)（3）(4)(5)(6)（7）(8)干渠 干渠 干渠 第55頁/共74頁第五十六頁，共75頁。57表4田間(tin jin)水利用系數(shù)計(jì)算表 作物mi(m3/畝)Ai(萬畝)mi AiW農(nóng)凈i(m3/畝)(1)(2)(3)(4)(5

33、)小麥 玉米 水稻 其 他 合計(jì) 田間=mi AiW農(nóng)凈i 第56頁/共74頁第五十七頁，共75頁。58表5 渠道越級(jí)輸水修正(xizhng)灌溉水利用系數(shù)計(jì)算表 組成各級(jí)渠道水利用系數(shù) (%)渠iki ki/渠i干渠支渠斗渠農(nóng)渠毛渠 5級(jí) 4級(jí) （ki/渠i） 渠=1/（ki/渠i） 水 第57頁/共74頁第五十八頁，共75頁。59表6 首尾(shuwi)測(cè)定法灌溉水利用系數(shù)計(jì)算及比較表 作物種類播種面積（萬畝）灌溉定額（m3/畝）凈耗水量（萬m3）小麥 玉米 棉花 水稻 合計(jì) 渠首放水量 水（首尾法） 水（綜合法） 第58頁/共74頁第五十九頁，共75頁。605、灌溉水利用系數(shù)測(cè)定方法應(yīng)用

34、實(shí)例 以河套(hto)灌區(qū)為例第59頁/共74頁第六十頁，共75頁。61(1)河套(hto)灌區(qū)實(shí)測(cè)基本情況q河套灌區(qū)主要灌溉系統(tǒng)為黃河一首制引水，七級(jí)渠系布設(shè)，即總干渠1條，干渠12條，分干渠48條，支渠202條，斗農(nóng)毛渠7.4萬多條。q現(xiàn)灌溉面積877萬畝。灌區(qū)工程老化現(xiàn)象普遍，配套程度差。存在越級(jí)輸配水。q典型渠道選擇：干渠2條，分干渠2條，支、斗、農(nóng)渠各3條，毛渠2條。q重復(fù)完成7次測(cè)量；計(jì)算(j sun)時(shí)段水量采用連續(xù)實(shí)測(cè)流量過程線法推求。q由于水流均勻平穩(wěn)，渠道槽蓄水量忽略不計(jì)。第60頁/共74頁第六十一頁，共75頁。62 (2)河套(hto)灌區(qū)渠道水利用系數(shù)計(jì)算表 渠道類型W

35、首W尾k1wiW渠w損失典段(%)L典渠段典渠段(%)典渠道(%)L渠渠渠道1(1)（2）(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)(13)(14)總干渠106710111.9500565.248410.1280.1251280.160 0.840烏拉河干渠 72.16 64.86 1.901.972-1.005 6.3338.77612.50.7020.600 59.98 0.360 0.640通濟(jì)干渠40.32 27.11.6711.15402.0665.12410.050.5100.426 59.98 0.256 0.744沙壕分干渠 19.89 13.87 1.

36、703.8102.2111.1116.41.7361.473 22.27 0.328 0.672和勝分干渠 14.1101.0012.2801.8312.9708.781.4770.739 22.27 0.165 0.835 水量(shu lin)：萬m3，長度：km 第61頁/共74頁第六十二頁，共75頁。63續(xù)上 表 水量(shu lin)：萬m3，長度：km 機(jī)緣東支渠4.268 1.082 1.252.45400.732 17.1514.63.7282.3376.46 0.151 0.849機(jī)緣西支渠9.893.241.334.490.321.84 18.60592.0671.376.

37、46 0.089 0.911右六支渠8.653.521.414.0901.04 12.0233.53.4352.4176.46 0.156 0.844機(jī)東一斗渠0.646 0.545 1.84000.101 15.635 1.0914.34413.222 1.96 0.259 0.741機(jī)東二斗渠0.646 0.591 1.91000.055 8.5141.286.6526.3681.96 0.1250.875第62頁/共74頁第六十三頁，共75頁。64 水量(shu lin)：萬m3，長度：km 宏偉斗渠1.691.521.90000.17 10.0591.56.7066.3691.96 0

38、.125 0.875機(jī)東二斗二農(nóng)渠0.008 0.008 1.96000.00033.7970.675.6685.5600.99 0.055 0.945機(jī)東二斗西農(nóng)渠0.062 0.059 1.95000.003 4.8390.657.4447.2640.99 0.072 0.928東圪卜農(nóng)渠0.701.000.6100.09 12.8570.718.367 9.1840.99 0.091 0.909二農(nóng)三毛渠0.011 0.011.91000.001 9.0910.38 23.923 22.836 0.42 0.096 0.904烏蘭毛渠 0.08201.000.07300.009 10.9

39、76 0.46 23.860 11.930 0.42 0.050 0.950續(xù)上 表第63頁/共74頁第六十四頁，共75頁。65（3）非等效并聯(lián)修正渠道(qdo)水利用系數(shù)計(jì)算表 水量(shu lin)：萬m3，渠道類型 渠道1 W首 w首 dj 渠道2 防滲率 渠道 (1) (2) （3） (4) (5) (6) （7） (8) 總干渠 0.840 1067 1067 1 0.84 0.84 烏拉河干渠 0.640 72.16 0.642 通濟(jì)干渠 0.744 40.32 112.48 0.358 0.678 0.678 沙壕分干渠 0.672 19.89 0.585 和勝分干渠 0.835

40、 14.11 34.00 0.415 0.740 0.740 機(jī)緣東支渠 0.849 4.268 0.187 機(jī)緣西支渠 0.911 9.89 0.434 右六支渠 0.844 8.65 22.81 0.379 0.874 0.874 第64頁/共74頁第六十五頁，共75頁。66 水量(shu lin)：萬m3，續(xù)上 表渠道類型 渠道1 W首 w首 dj 渠道 2 防滲率 渠道 (1) (2) （3） (4) (5) (6) （7） (8) 機(jī)東一斗渠 0.741 0.646 0.500 機(jī)東二斗渠 0.875 0.646 1.292 0.500 0.808 宏偉斗渠 （防滲） 0.875 1

41、.69 169 1 0875 0.0261 0.810 機(jī)東二斗二農(nóng)渠 0.945 0.008 0.010 機(jī)東二斗西農(nóng)渠 0.928 0.062 0.081 東圪卜農(nóng)渠 0.909 0.7 0.77 0.909 0.911 0.911 二農(nóng)三毛渠 0.904 0.011 0.118 0.944 烏蘭毛渠 0.950 0.082 0.09 0.882 0.944 第65頁/共74頁第六十六頁，共75頁。67（4）渠道(qdo)越級(jí)輸水修正灌溉水利用系數(shù)計(jì)算表 各級(jí)渠道水利用系數(shù) (%) 渠系組成 總干 干渠 分干 支渠 斗渠 農(nóng)渠 毛渠 渠 i ki ki/渠 i 七級(jí) 0.84 0.678 0.74 0.874 0.810 0.911 0.944 0.257 0.001 0.004 0.84 0.678 0.74 0.874 0.810 0.944 0.282 0.04 0.142 0.84 0.678 0.74 0.874 0.911 0.944 0.317 0.059 0.186 0.84 0.678 0.74