干支斗農(nóng)臨時渠道課件

第八章農(nóng)業(yè)用水主講人：張金萍鄭州大學第八章農(nóng)業(yè)用水主講人：張金萍1第一節(jié)農(nóng)業(yè)用水的概念第二節(jié)農(nóng)業(yè)用水途徑第三節(jié)農(nóng)業(yè)用水量計算及我國農(nóng)業(yè)用水狀況第四節(jié)農(nóng)業(yè)節(jié)水思考題本章內(nèi)容第一節(jié)農(nóng)業(yè)用水的概念本章內(nèi)容2第一節(jié)農(nóng)業(yè)用水的概念水與作物生理活動一、水與農(nóng)作物作物的重要組成部分細胞原生質(zhì)的重要成分光合作用的重要原料作物進行生化反應(yīng)和吸收輸送養(yǎng)分的介質(zhì)保持作物固有形態(tài)的重要支撐維持作物葉面蒸騰的必備條件水與作物生長環(huán)境土壤農(nóng)田小氣候含水量空氣溫度水與作物耕作措施第一節(jié)農(nóng)業(yè)用水的概念第一節(jié)農(nóng)業(yè)用水的概念水與作物生理活動一、水與農(nóng)作物作物的重3作物需水量是指作物在適宜的土壤水分和肥力水平下，經(jīng)過正常生長發(fā)育，獲得高產(chǎn)時的植株蒸騰、株間蒸發(fā)以及構(gòu)成植株體的水量之和。農(nóng)田水分消耗的途徑主要有三個方面：植株蒸騰、株間蒸發(fā)和深層滲漏（或田間滲漏）。二、作物需水量作物需水量是指作物在適宜的土壤水分和肥力水平下，經(jīng)過正常生長4植株蒸騰Traspiration

株間蒸發(fā)Evaporation

作物需水量

=植株蒸騰

+株間蒸發(fā)=騰發(fā)量Evapotranspiration(ET)植株蒸騰株間蒸發(fā)作物需水量=植株蒸騰+株間蒸發(fā)=5作物根系從土壤中吸入體內(nèi)，通過葉片的氣孔擴散到大氣中去的水分。

refers

to

the

movement

of

water

from

the

soil

into

a

plant,

up

the

plant

body,

and

out

the

plant’s

leaves

into

the

atmosphere.蒸騰（Transpiration）作物根系從土壤中吸入體內(nèi)，通過葉片的氣孔擴散到大氣中去的水分6植株間土壤或田面蒸發(fā)的水分referstothemovementofwaterfromthesoilsurfaceorwatersurfaceinfieldintotheatmosphere蒸發(fā)（Evaporation）植株間土壤或田面蒸發(fā)的水分蒸發(fā)（Evaporation）7Percolation旱田（深層滲漏）中由于降水或灌溉水量太大，使土壤水分超過了田間持水量，水分滲透到根系以下深層的土壤中referstothemovementofwaterfromthesoilsurfaceintothedeepsoilofplantrootbecausethesoilwaterexceedsfieldcapictycontent稻田（田間滲漏）是指水稻田的滲漏Percolationinpaddyfield滲漏（Percolation）Percolation旱田（深層滲漏）中由于降水或灌溉水量太8灌溉水量是指從灌溉供水水源所取得的總供水量。三、灌溉用水量灌溉水量毛灌溉水量凈灌溉水量損失水量=+灌溉水量是指從灌溉供水水源所取得的總供水量。三、灌溉用水量9灌水定額是指單位面積上灌溉一次所需要的水量，以m3/畝表示。灌溉定額是指在作物整個生育期內(nèi)單位面積灌溉的水量，即各次灌水定額的總和，也叫總灌水量，以m3/畝表示。灌溉定額也分為凈灌溉定額和毛灌溉定額。灌水定額是指單位面積上灌溉一次所需要的水量，以m3/畝表示。10灌溉渠道系統(tǒng)是指從水源取水、通過渠道及其附屬建筑物向農(nóng)田供水、經(jīng)由田間工程進行農(nóng)田灌溉的工程系統(tǒng)。包括渠首工程、輸配水工程和田間工程三大部分。灌溉渠道系統(tǒng)和排水溝道系統(tǒng)并存。由各級灌溉渠道和退（泄）水渠道組成。第二節(jié)農(nóng)業(yè)用水途徑灌溉渠道系統(tǒng)是指從水源取水、通過渠道及其附屬建筑物向農(nóng)田供水11灌溉系統(tǒng)的組成攔河壩沖沙閘進水閘節(jié)制閘排沙渠干

渠斗

渠支

渠農(nóng)渠農(nóng)溝支

溝斗

溝干

溝容泄區(qū)退水渠泄水閘渠首工程輸配水工程

固定渠道：干、支、斗、農(nóng)

臨時渠道：毛渠等

田間工程

灌溉系統(tǒng)的組成攔河壩沖沙閘進水閘節(jié)制閘排沙渠干12一、灌溉取水方式灌溉水源地面水：河流湖泊地下水：潛水層間水灌溉回歸水污水一、灌溉取水方式灌溉水源地面水：河流湖泊13地表水取水方式無壩取水有壩取水提水取水水庫取水地表水無壩取水14無壩取水有壩取水抽水取水水庫取水灌區(qū)河流干渠地表水取水方式示意圖無壩取水有壩取水抽水取水水庫取水灌區(qū)河流干渠地表水取水方式示15無壩取水條件：水位流量均滿足要求位置：河流凹岸中點偏下游組成：進水閘、沖沙閘、導(dǎo)流堤內(nèi)江外江泯江魚嘴寶瓶口飛沙堰歲修期供水暗渠灌縣索橋金剛堤四川都江堰工程示意圖無壩取水條件：水位流量均滿足要求位置：河流凹岸中點偏下游組成16有壩引水條件：水量豐富、水位低組成：攔河壩（閘）、進水閘、沖沙閘、防洪堤等側(cè)面引水適用于含沙量較小的河流溢流壩沖沙閘進水閘河流防洪堤有壩引水條件：水量豐富、水位低組成：攔河壩（閘）、進水閘、沖17正面引水能形成橫向環(huán)流，適用于含沙量大的河流溢流壩沖沙閘進水閘河流引渠正面引水能形成橫向環(huán)流，適用于含沙量大的河流溢流壩沖沙閘進水18抽水取水適用條件：水量滿足要求，但水位低，且自流引水困難或不經(jīng)濟抽水取水適用條件：水量滿足要求，但水位低，且自流引水困難或不19水庫取水適用條件：水量、水位均不滿足要求水庫取水適用條件：水量、水位均不滿足要求20地下水取水方式垂直取水建筑物：管井、筒井水平取水建筑物：坎兒井多向取水建筑物：輻射井地下水垂直取水建筑物：管井、筒井21垂直取水建筑物管井（水井結(jié)構(gòu)由一系列井管組成）分完整井和非完整井適用于開采淺層和深層地下水井臺井壁管（實管）濾水管（花管）沉淀管封底塞垂直取水建筑物管井（水井結(jié)構(gòu)由一系列井管組成）分完整井和非完22筒井（又稱大口井）大口徑取水建筑物，直徑一般1-2m，有的3-4m，最大12m。深度一般6-20m。適用于開采淺層地下水井臺井筒進水部分井底垂直取水建筑物筒井（又稱大口井）大口徑取水建筑物，直徑一般1-2m，有的323水平取水建筑物坎兒井由地下廊道和立井組成。地下廊道截取地下潛流并起輸水作用；立井用于施工出土和通風。主要分布于新疆山前沖積扇下部和沖積平原地區(qū)潛水位立井地下廊道渠道融雪水水平取水建筑物坎兒井由地下廊道和立井組成。地下廊道截取地下潛24臥管井截潛流工程埋設(shè)在地下水位以下的水平集水管道，與提水豎井相通。多用于沼澤地和鹽堿地排水，灌溉上使用較少山區(qū)河流河床下部筑地下壩，攔截地下潛流河床截水墻引水渠水平取水建筑物截水墻枯水河槽等高線臥管井截潛流工程埋設(shè)在地下水位以下的水平集水管道，與提水豎井25雙向取水建筑物輻射井在大口井的下部沿徑向呈輻射狀布設(shè)水平集水管，以提高井的出水量。集水井的下部設(shè)沉沙段雙向取水建筑物輻射井在大口井的下部沿徑向呈輻射狀布設(shè)水平集水26二、灌溉渠系規(guī)劃灌溉渠道按其使用壽命可分為固定渠道和臨時渠道兩種：多年使用的永久性渠道稱為固定式渠道；使用壽命小于一年的季節(jié)性渠道稱為臨時渠道。按其控制面積大小和水量分配層次可分為若干等級：大、中型灌區(qū)的固定渠道一般分為干渠、支渠、斗渠、農(nóng)渠四級；在地形復(fù)雜的大型灌區(qū)，固定渠道的級數(shù)往往多于四級，干渠可分成總干渠和分干渠，支渠可下設(shè)分支渠，甚至斗渠也可下設(shè)分斗渠；在灌溉面積較小的灌區(qū)，固定渠道的級數(shù)較少。二、灌溉渠系規(guī)劃灌溉渠道按其使用壽命可分為固定渠道和臨時渠道27灌溉渠系布置原則1.總布置原則干渠應(yīng)布置在灌區(qū)的較高地帶，盡可能自流控制較大的灌溉面積；渠系布置要求總的工程量和工程費用最小，并且工程安全可靠；灌溉渠道的位置應(yīng)參照行政區(qū)劃確定，以便管理；布置時應(yīng)考慮發(fā)揮灌區(qū)內(nèi)原有小型水利工程的作用，并應(yīng)為上、下級渠道的布置創(chuàng)造良好條件；灌溉渠系布置應(yīng)和排水系統(tǒng)規(guī)劃結(jié)合進行。

灌溉渠系布置原則1.總布置原則28渠道布置形式：干渠沿等高線布置多見于分水嶺與山溪或河流間的狹長地帶渠線長而緩水庫山塘河流干渠支渠2.干支渠布置原則（1）山區(qū)、丘陵區(qū)灌區(qū)渠道布置形式：水庫山塘河流干渠支渠2.干支渠布置原則29第二節(jié)農(nóng)業(yè)用水途徑渠道布置形式：干渠沿主要分水嶺布置多見于淺丘崗地比降由地面坡度決定水庫山塘河流第二節(jié)農(nóng)業(yè)用水途徑渠道布置形式：水庫山塘河流30地形特點：

地形開闊平坦;耕地集中，面積較大山前平原：

靠近山麓，地勢較高，排水條件好；沖積平原：位于河流中下游平原坡水地區(qū)，地面坡度

平緩，地下水位較高。渠道布置：干渠多沿等高線布置，支渠垂直等高線河流干渠一支渠二支渠三支渠（2）平原區(qū)灌區(qū)地形特點：山前平原：靠近山麓，地勢較高，排水條件好；渠31（3）圩垸區(qū)灌區(qū)地形特點：分布于沿江、湖灘地和三角洲地區(qū)，地形平坦低洼；多河湖港汊，水網(wǎng)密集；汛期外河水位常高于圩內(nèi)地面，四周有圩堤，四周高，中間低渠系布置：

以排為主，兼顧灌溉；一般提排提灌，少有自流排灌干渠支渠（3）圩垸區(qū)灌區(qū)地形特點：渠系布置：干渠支渠323.斗渠布置原則山區(qū)、丘陵區(qū)的斗渠長度較短，控制面積較小。平原地區(qū)斗渠較長，控制面積較大。我國北方地區(qū)一些大型自流灌區(qū)的斗渠長度一般為3～5km，控制面積為3000~5000畝。

3.斗渠布置原則334.農(nóng)渠布置原則農(nóng)渠控制范圍為一個耕作單元，長度根據(jù)機耕要求確定。平原區(qū)通常為500～1000m，間距為200～400m，控制面積為200～600畝m2。丘陵區(qū)農(nóng)渠的長度和控制面積較小。在有控制地下水位要求的地區(qū)，農(nóng)渠間距根據(jù)農(nóng)溝間距而定。4.農(nóng)渠布置原則345.灌溉渠道和排水溝道的布置相間布置相鄰布置支

渠支

渠斗

渠斗

溝斗

渠斗

溝農(nóng)渠農(nóng)渠農(nóng)溝農(nóng)溝在地形平坦或有微地形變化的地區(qū)，灌溉渠道和排水溝道交錯布置。當?shù)孛嬗幸粋?cè)傾斜，渠道只能向一側(cè)灌水，排水溝也只能接納一邊的徑流時，灌排采取相鄰布置。5.灌溉渠道和排水溝道的布置相間布置相鄰布置支35渠系建筑物是指為安全、合理的輸配水量，滿足各部門的需要而在渠道系統(tǒng)上修建的建筑物，擔負著輸配水、控制渠道水位、量測渠道過水流量、宣泄灌區(qū)多余水量以及便利交通等任務(wù)。

渠系建筑物規(guī)劃布置渠系建筑物是指為安全、合理的輸配水量，滿足各361.渠系建筑物布置原則（1）應(yīng)滿足灌溉系統(tǒng)各項使用要求，以最大限度的滿足作物灌水需求。（2）盡量采用聯(lián)合樞紐布置的形式，以節(jié)省投資和管理方便。（3）盡量采用定型設(shè)計和裝配式建筑物，可簡化設(shè)計，加快施工進度。（4）根據(jù)當?shù)貙嶋H情況，盡量采用當?shù)夭牧闲藿?。?）應(yīng)方便交通、航運和群眾生產(chǎn)、生活需要。

1.渠系建筑物布置原則372.渠系建筑物的分類控制建筑物：交叉建筑物：銜接建筑物：泄水建筑物：量水建筑物：進水閘、分水閘、節(jié)制閘隧洞、渡槽、倒虹吸、涵洞、橋梁跌水、陡坡溢流堰、退水閘、泄水閘巴歇爾量水槽2.渠系建筑物的分類控制建筑物：交叉建筑物：銜接建筑物：泄水38控制建筑物控制建筑物39交叉建筑物交叉建筑物40泄水建筑物泄水建筑物41銜接建筑物跌水陡坡銜接建筑物跌水陡坡42量水建筑物量水建筑物43三、田間工程規(guī)劃田間工程通常指最末一級固定渠道(農(nóng)渠)和固定溝道(農(nóng)溝)之間的條田范圍內(nèi)的臨時渠道、排水小溝、田間道路、稻田的格田和田埂、旱地的灌水畦和灌水溝、小型建筑物以及土地平整等農(nóng)田建設(shè)工程。三、田間工程規(guī)劃田間工程通常指最末一級固定渠道(農(nóng)渠)和固定44有完善的田間灌排系統(tǒng)，旱地有溝、畦，種稻有格田，配置必要的建筑物，灌水能控制，排水有出路，消滅旱地漫灌和稻田串灌串排現(xiàn)象，并能控制地下水位，防止土壤過濕和產(chǎn)生土壤次生鹽漬化現(xiàn)象。田面平整，灌水時土壤濕潤均勻，排水時田面不留積水。田塊的形狀和大小要適應(yīng)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化需要，有利于農(nóng)業(yè)機械作業(yè)和提高土地利用率。田間工程規(guī)劃要求有完善的田間灌排系統(tǒng)，旱地有溝、畦，種稻有格田，配置必要的建45在農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃和水利建設(shè)規(guī)劃的基礎(chǔ)上進行。著眼長遠、立足當前，既要充分考慮農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的要求，又要滿足當前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的實際需要。因地制宜，講求實效。以治水改土為中心，實行山、水、田、林、路綜合治理。田間工程規(guī)劃原則在農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃和水利建設(shè)規(guī)劃的基礎(chǔ)上進行。田間工程規(guī)劃原則461.條田規(guī)劃指末級固定灌溉渠道(農(nóng)渠)和末級固定溝道(農(nóng)溝)之間的田塊，有的地方稱為耕作區(qū)。排水基本尺寸滿足以下要求：機耕田間用水管理間距為100～200m長度400～800m長度不超過500～600m寬度：100～200m長度：400～800m1.條田規(guī)劃指末級固定灌溉渠道(農(nóng)渠)和末級固定溝道(農(nóng)溝)472.田間渠系布置田間渠系指條田內(nèi)部的灌溉網(wǎng)，包括毛渠、輸水壟溝和灌水溝、畦等，有縱向布置和橫向布置兩種形式。布置形式選擇：灌水溝、畦盡量垂直于等于等高線（便于灌水）；作物行向一般為南北方向（通風光照條件好），由此確定灌水溝、畦的方向。若灌水溝、畦垂直于農(nóng)渠，采用縱向布置；若灌水溝、畦平行于農(nóng)渠，則采用橫向布置。縱向布置適用于地形變化較復(fù)雜、土地平整較差的條田；橫向布置適用于地面坡向一致、坡度較小的條田。2.田間渠系布置田間渠系指條田內(nèi)部的灌溉網(wǎng)，包括毛渠、輸水壟48縱向布置水流流向：農(nóng)渠→毛渠→輸水壟溝→灌水溝、畦特點：毛渠∥灌水溝、畦布置規(guī)格：

輸水壟溝間距等于灌水溝畦的長度，為30~50m

輸水壟溝長等于毛渠的間距，為50~70m

毛渠間渠等于輸水壟溝的長度。若毛渠雙向控制，則毛渠的間距是輸水壟溝長度的兩倍毛渠長度與條田寬度相近縱向布置水流流向：農(nóng)渠→毛渠→輸水壟溝→灌水溝、畦布置規(guī)49橫向布置水流流向：農(nóng)渠→毛渠→灌水溝、畦特點：無輸水壟溝；毛渠⊥灌水溝、畦面垂直

布置規(guī)格：

灌水溝、畦長度一般為30~50m單向控制時，毛渠間距等于灌水溝、畦的長度，雙向控制時，毛渠的間距是灌水溝、畦長度的兩倍毛渠長度與條田寬度相近橫向布置水流流向：農(nóng)渠→毛渠→灌水溝、畦布置規(guī)格：503.稻田區(qū)的格田規(guī)劃格田長度與寬度的確定應(yīng)考慮到有利灌溉，以及有利于提高機耕、機收的效率，一般長約100~150m，寬約15~20m；在山丘區(qū)坡地上布置格田，一般格田長邊方向與等高線平行（有利于減少修筑梯田的工程量），此時農(nóng)渠垂直于等高線、順坡布置；在平原地區(qū)，格田方向以南北向為好，利于作物通風采光；消滅串灌串排；田面平整，便于采用淺水勤灌或其它節(jié)水灌溉方法；與早作田塊相鄰時，應(yīng)開設(shè)隔水溝。3.稻田區(qū)的格田規(guī)劃格田長度與寬度的確定應(yīng)考慮到有利灌溉，以514.土地平整田面平整，符合灌水技術(shù)要求。合理分配土方，就近挖、填平衡。注意保持土壤肥力。改良土壤，擴大耕地。4.土地平整田面平整，符合灌水技術(shù)要求。525.田、林、路的規(guī)劃布置田間道路與灌排溝渠的結(jié)合形式。有溝－渠－路、溝－路－渠、路－溝－渠三種配置形式。緊密結(jié)合灌排渠系和道路的布置，進行防護林網(wǎng)的規(guī)劃布置，在居民點附近以及宅旁空地植樹植株造林，建立完善的防護林體系。林帶的主林帶應(yīng)盡量與主害風垂直，一般要求偏離角不超過30°，副林帶與主林帶處置；林帶的間距一般為樹高的20～25倍，一般主林帶間距200～250m，副林帶間距為500～1000m；林帶的寬度應(yīng)是主林帶要寬些，副林帶窄些。5.田、林、路的規(guī)劃布置田間道路與灌排溝渠的結(jié)合形式。有溝531.渠道水量損失內(nèi)容四、灌溉渠道流量推求水面蒸發(fā):滲水:漏水:<5%15%>85%1.渠道水量損失內(nèi)容四、灌溉渠道流量推求水面蒸發(fā):滲水:漏水542.渠道水量損失計算（1）經(jīng)驗公式估算損失水量自由滲流（不受地下水位頂托

）頂托滲流采取防滲措施每公里渠道輸水損失系數(shù)渠床土壤透水系數(shù)渠道輸水損失流量渠道長度渠床土壤透水指數(shù)渠道凈流量地下水頂托修正系數(shù)采取防滲措施后渠床滲漏水量的折減系數(shù)無防滲措施2.渠道水量損失計算（1）經(jīng)驗公式估算損失水量自由滲流（不55土壤透水性參數(shù)A和m根據(jù)實測資料分析確定缺乏實測資料時，可選用下表中的值。土壤透水性參數(shù)A和m56地下水頂托修正系數(shù)地下水頂托修正系數(shù)57滲水量折減系數(shù)

滲水量折減系數(shù)58（2）經(jīng)驗系數(shù)估算損失水量灌區(qū)大小渠床土質(zhì)防滲措施渠道長度田間工程狀況灌水技術(shù)水平管理工作水平等經(jīng)驗系數(shù)渠系水利用系數(shù)田間水利用系數(shù)渠系水利用系數(shù)凈流量計算大量水量量測資料考慮因素毛流量損失水量（2）經(jīng)驗系數(shù)估算損失水量灌區(qū)大小經(jīng)驗渠系水利用系數(shù)田間水593.渠道流量推算渠道流量設(shè)計流量最小流量加大流量輪灌續(xù)灌渠道設(shè)計流量即根據(jù)灌區(qū)的灌溉面積和單位面積上所需灌溉的凈流量，按照渠道工作制度進行合理確定。3.渠道流量推算渠道流量設(shè)計流量最小流量加大流量輪灌續(xù)灌渠道60定義：在設(shè)計標準條件下，渠道在正常工作中輸送的最小流量。

如何確定：以修正灌水模數(shù)圖上的最小灌水模數(shù)值作為計算渠道最小流量的依據(jù)；渠道最小流量以不低于渠道設(shè)計流量的40%

；渠道最低水位等于或大于70%的設(shè)計水位。

有何用途：校核在上下級渠水位銜接，確定是否需節(jié)制閘。渠道最小流量定義：在設(shè)計標準條件下，渠道在正常工作中輸送的最小流量。61定義：在短時增加輸水的情況下，渠道需要通過的最大灌溉流量。如何確定：有何用途：確定渠道堤頂高程。由加大流量計算加大水深，渠底高程加加大水深，再加安全超高得堤頂高程。渠道加大流量定義：在短時增加輸水的情況下，渠道需要通過的最大灌溉流量62渠道流量加大系數(shù)為了設(shè)計渠道時計算方便，要求渠道設(shè)計流量具有適當?shù)奈矓?shù)：渠道流量進位規(guī)定渠道流量加大系數(shù)為了設(shè)計渠道時計算方便，要求渠道設(shè)計流量具63采用水力最優(yōu)斷面五、渠道斷面形狀半圓形斷面即是水力最優(yōu)斷面，但是這種斷面不一定是最經(jīng)濟的斷面渠道斷面形狀為梯形斷面，它最接近水力最優(yōu)斷面，且便于施工，在經(jīng)過不同穩(wěn)定性的土壤時，可對深度不同采用不同邊坡的復(fù)式斷面矩形斷面主要用于堅固的巖石中，可減少挖方量；當渠道經(jīng)過狹窄地帶，如兩側(cè)土壤穩(wěn)定性較差，且要求渠道寬度較小時，可在兩側(cè)修建擋土墻。沿山開渠，可在外測修建隔墻；平原地區(qū)的大斷面渠道采用半挖半填斷面，既減少了土方，又可利用棄土，一舉兩得。

采用水力最優(yōu)斷面五、渠道斷面形狀半圓形斷面即是水力最優(yōu)斷面64六、渠道防滲渠道防滲可以有效減少渠道滲漏損失，節(jié)約灌溉水量，控制地下水位，防止?jié)n害發(fā)生；提高渠床的抗沖刷能力，防止渠坡坍塌；加大渠道流速，提高輸水能力；降低灌溉成本，提高灌溉效益。常用的渠道防滲措施有多種，包括土料防滲、砌石防滲、磚砌防滲、混凝土防滲、瀝青材料防滲和塑料薄膜防滲等形式。實際應(yīng)用中，可根據(jù)具體情況而定。六、渠道防滲渠道防滲可以有效減少渠道滲漏損失，節(jié)約灌溉水量，65農(nóng)業(yè)用水量包括農(nóng)田灌溉用水量、漁業(yè)及林果地用水量。在農(nóng)業(yè)用水量計算時，應(yīng)分區(qū)分類統(tǒng)計計算。在計算方法上基本一致。林果地用水可以認為與農(nóng)田作物用水一樣，通過渠系供水灌溉。漁業(yè)用水量可按單位面積凈耗用水量乘以漁塘面積計算得到。下面，僅介紹灌溉用水量計算方法。

第三節(jié)農(nóng)業(yè)用水量計算及我國農(nóng)業(yè)用水狀況一、農(nóng)業(yè)用水量計算農(nóng)業(yè)用水量包括農(nóng)田灌溉用水量、漁業(yè)及林果地用水量。第三節(jié)66幾個反映灌溉水利用率的用水指標Qn

Qg

1.渠道水利用系數(shù)指某一渠道在中間無分水的情況下，渠道末端的凈流量與進入渠道毛流量的比值。它反映了某條渠道的輸水損失情況，或者是某一級渠道水量損失的平均情況。幾個反映灌溉水利用率的用水指標QnQg1.渠道水利用系數(shù)672.渠系水利用系數(shù)等于灌溉渠道系統(tǒng)中從末級渠道放出的凈流量與渠首引進的毛流量的比值，它等于各級渠道水利用系數(shù)的乘積。它反映了整個渠系的水量損失情況，它不僅反映了灌區(qū)的自然條件和工程技術(shù)狀況，而且還反映出了灌區(qū)的管理工作水平。2.渠系水利用系數(shù)683.田間水利用系數(shù)指實際灌入田間的有效水量（旱作農(nóng)田是指存在計劃濕潤層中的灌溉水量；對水稻田，指蓄存在格田內(nèi)的灌溉水量）和末級固定渠道（農(nóng)渠）放出水量的比值。它反應(yīng)了田間工程狀況和灌水技術(shù)水平。

3.田間水利用系數(shù)694.灌溉水利用系數(shù)指實際灌入農(nóng)田的有效水量和渠首引入水量的比值，也等于渠系水利用系數(shù)與田間水利用系數(shù)的乘積。它是評價渠系工作狀況、灌水技術(shù)水平和灌區(qū)管理水平的綜合指標。4.灌溉水利用系數(shù)70二、灌溉用水量計算直接法一種作物的一次凈灌溉用水量一種作物的一次毛灌溉用水量二、灌溉用水量計算直接法一種作物的一次凈灌溉用水量一種作物的71間接法間接法是通過綜合灌水定額計算灌溉用水量。任何時段內(nèi)全灌區(qū)的綜合灌水定額等于該時段內(nèi)各種作物灌水定額的面積加權(quán)平均值，即：間接法間接法是通過綜合灌水定額計算灌溉用水量。任何時段內(nèi)全灌72三、我國農(nóng)業(yè)用水狀況在我國各個用水部門中，農(nóng)業(yè)用水始終占有相當大的比例。2005年全國總用水量為5633億m3，其中農(nóng)業(yè)用水3580億m3，占總用水量的63.6%，在各類用戶耗水率中，農(nóng)田灌溉為62%。未來農(nóng)業(yè)用水不可能大幅度增長農(nóng)業(yè)用水存在水資源短缺和用水浪費嚴重的雙重危機。我國現(xiàn)代灌溉技術(shù)的應(yīng)用程度是世界上最低的國家之一。

三、我國農(nóng)業(yè)用水狀況在我國各個用水部門中，農(nóng)業(yè)用水始終占有相73農(nóng)業(yè)節(jié)水就是在充分利用降水資源的基礎(chǔ)上，通過各種技術(shù)、工程和管理等措施，在提高農(nóng)業(yè)有效經(jīng)濟量產(chǎn)出的同時，最大限度地減少供水在農(nóng)業(yè)用水過程中的損失，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)高效用水。農(nóng)業(yè)節(jié)水的目的就是以提高農(nóng)業(yè)用水效率、增加農(nóng)業(yè)產(chǎn)出為核心，確保水資源的良性循環(huán)，維持區(qū)域用水平衡，逐步減少農(nóng)業(yè)用水總量，保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)健康穩(wěn)定發(fā)展。第四節(jié)農(nóng)業(yè)節(jié)水農(nóng)業(yè)節(jié)水就是在充分利用降水資源的基礎(chǔ)上，通過各種技術(shù)、工程和74一、傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)節(jié)水措施傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)節(jié)水措施主要是指以輸配水量節(jié)約為主的工程節(jié)水措施。包括渠道襯砌、管道輸水、傳統(tǒng)地面灌水技術(shù)的改進以及各種噴灌、微灌新灌水技術(shù)的實施一、傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)節(jié)水措施傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)節(jié)水措施主要是指以輸配水量節(jié)約為75特點：有效減少農(nóng)田輸水系統(tǒng)的損失，提高田間入水效率：通過混凝土襯砌的渠道可減少滲漏量90%～95%以上。提高了渠道的抗沖刷能力，便利了輸水條件，提高了灌溉保證率；減少了對地下水的補給，防止土地次生鹽堿化現(xiàn)象的發(fā)生；減少渠道淤積、防止雜草生長，節(jié)省維護費用。渠道襯砌特點：渠道襯砌76管道輸水是將灌溉水通過管道直接把水送到田間進行灌溉的工程。低壓管道輸水灌溉系統(tǒng)一般由水源、水泵及動力設(shè)備、進水裝置、輸水管道、出水裝置及管件組成。管道輸水具有如下特點：（1）節(jié)水節(jié)能。（2）省地省工。（3）管理方便；（4）成本低，易于推廣。管道輸水管道輸水是將灌溉水通過管道直接把水送到田間進行灌溉的工程。低77小畦“三改”灌水技術(shù)中的“三改”是指長畦改短畦、寬畦改窄畦、大畦改小畦。關(guān)鍵是使灌溉水在田間分布均勻，節(jié)約灌水時間，減少灌溉水的流失。長畦分段畦灌是把一條長畦分為若干個設(shè)有橫行畦埂的小畦，用塑料軟管或者地面縱向輸水溝將灌溉水送入畦內(nèi)，自上而下或自下而上進行灌水的方法。比一般長畦灌溉節(jié)水40%～60%，田間畦埂少，省地省力，便于耕作，適合地廣人稀、勞力不足，水源缺乏的地區(qū)。波涌灌溉又稱間歇灌溉和涌流灌溉，它是按一定周期間歇地向溝（畦）供水，使水流呈波涌狀推進到溝（畦）末端，以濕潤土壤的一種節(jié)水型地面灌水新技術(shù)，具有省時、省水、節(jié)能、灌水質(zhì)量高等優(yōu)點，所需設(shè)備少，投資小、具有明顯的節(jié)水效果（節(jié)水率在30%～50%）。傳統(tǒng)地面灌水技術(shù)的改進小畦“三改”灌水技術(shù)中的“三改”是指長畦改短畦、寬畦改窄畦、78噴灌是利用專門的系統(tǒng)將水加壓后送到噴灌地段，通過噴頭將水噴灑在空中，并使水分散成小水滴后均勻地灑落在田間進行灌溉的一種灌溉方式。噴灌系統(tǒng)一般有水源工程、首部裝置、輸配水管道和噴頭等組成，其中噴頭是影響噴灌技術(shù)灌水質(zhì)量的關(guān)鍵設(shè)備。噴灌噴灌是利用專門的系統(tǒng)將水加壓后送到噴灌地段，通過噴頭將水噴灑79微灌是指根據(jù)作物生長需水要求，通過低壓管道系統(tǒng)與安裝在末級管道上的滴水器，將有壓水變成細小的水流或水滴，把作物生長所需要的水分和養(yǎng)分輸送到作物根區(qū)附近的灌水方法。微灌系統(tǒng)由水源、首部樞紐、灌水器以及流量、壓力控制部件和量測儀表等組成，灌水器是微灌設(shè)備中最關(guān)鍵的部件，多數(shù)由塑料材料注塑成型。噴灌和微灌具有節(jié)水節(jié)能、省地省工、操作性強，使用方便的特點。微灌微灌80二、農(nóng)業(yè)節(jié)水新技術(shù)（一）農(nóng)藝節(jié)水農(nóng)藝節(jié)水技術(shù)是通過采取各種耕作栽培措施和化學制劑調(diào)控農(nóng)田水分狀況，目的是減少無效蒸發(fā)，防止水土流失、改善土壤結(jié)構(gòu)，提高作物產(chǎn)量和水分利用率。農(nóng)藝節(jié)水主要包括地面覆蓋、耕作改良、水肥耦合、抗旱品種選育等。二、農(nóng)業(yè)節(jié)水新技術(shù)（一）農(nóng)藝節(jié)水農(nóng)藝節(jié)水技術(shù)是通81地面覆蓋抑制土壤水分蒸發(fā)；蓄水保墑、提高地溫，改善土壤，節(jié)水增產(chǎn)；實施技術(shù)簡單，成本低廉，易于推廣。地面覆蓋抑制土壤水分蒸發(fā)；82耕作改良耕作改良是通過各種耕作作業(yè)改善土壤耕層結(jié)構(gòu)，蓄水保墑，增加養(yǎng)分供給，減少水分蒸發(fā)消耗，為作物生長發(fā)育提供一個良好的生態(tài)環(huán)境。耕作改良措施包括深松耕法和免耕少耕法等。深松耕法是只疏松土層而不反轉(zhuǎn)土層的一種土壤耕作方式，該法實施后的土壤透氣性好，蓄水保墑能力強。免耕少耕法是減少耕作次數(shù)或在一定年限內(nèi)免除一切耕作，具有保持水土和抗旱增產(chǎn)的效果。免耕少耕法可使玉米增產(chǎn)10%～20%。耕作改良耕作改良是通過各種耕作作業(yè)改善土壤耕層結(jié)構(gòu)，蓄水保83水肥耦合合理施肥使提高水分利用效率的重要途徑。作物營養(yǎng)的基本問題是解決在有限的水資源條件下，合理施肥，培肥地力，充分發(fā)揮水肥協(xié)同效應(yīng)和激勵機制，提高水分利用效率和在不增加施肥量的條件下，獲得最大經(jīng)濟效益。通過改變灌水方式、灌溉制度和作物根區(qū)的濕潤方式達到有效調(diào)節(jié)根區(qū)水分養(yǎng)分的有效性和根系微生態(tài)系統(tǒng)的目的，從而最大限度地提高水分養(yǎng)分耦合的利用效率。水肥耦合合理施肥使提高水分利用效率的重要途徑。作物營養(yǎng)的基84抗旱品種選育、化學制劑作物品種的水分利用效率由本身遺傳特性、形態(tài)特征和生理過程所決定，并在環(huán)境條件和栽培措施的綜合應(yīng)用中得以體現(xiàn)，依次通過選用對作物品種實現(xiàn)高效利用水資源，具有很大的潛力?；瘜W制劑節(jié)水技術(shù)的基本原理是利用化學制劑對水分的調(diào)控機能，抑制葉面蒸騰，增加蓄水、提高水分利用效率。目前常用的化學制劑包括保水劑、抗蒸騰劑等?？购灯贩N選育、化學制劑作物品種的水分利用效率由本身遺傳特性85（二）生理節(jié)水生理節(jié)水是將作物水分生理調(diào)控機制與作物高效用水技術(shù)緊密結(jié)合形成的新型節(jié)水技術(shù)。調(diào)虧灌溉根據(jù)作物的生理生化作用受到遺傳特性或生長激素的影響，在其生長發(fā)育的某些時期施加一定的水分脅迫（有目的地使其有一定程度的缺水），即可影響作物的光合產(chǎn)物向不同的組織器官分配，提高所需收獲的產(chǎn)量而舍棄營養(yǎng)器官的生長量和有機合成物質(zhì)的總量。（二）生理節(jié)水生理節(jié)水是將作物水分生理調(diào)控機制與作物高效用水86局部灌溉根據(jù)作物需水要求，通過低壓管道系統(tǒng)與安裝在末端管道上的特殊灌水器將水和作物生長所需的養(yǎng)分用比較小的流量均勻準確地把水直接輸向植物根末部，以濕潤植物根部土壤為主要目標?？刂菩苑指惶婀喔热藶楸３趾涂刂聘祷顒訉拥耐寥涝诖怪逼拭婊蛩矫娴哪硞€區(qū)域干燥，使作物根系始終有一部分生長在干燥或較干燥的土壤區(qū)域中，限制該部分的根系吸收水分，讓其產(chǎn)生水分脅迫信號傳遞至葉氣孔，形成最優(yōu)氣孔開度，減少作物奢侈的蒸騰耗水，另一部分根系區(qū)則保持濕潤，維持作物正常吸水，保證作物產(chǎn)量。局部灌溉根據(jù)作物需水要求，通過低壓管道系統(tǒng)與安裝在末端管道上87（三）管理節(jié)水根據(jù)作物需水規(guī)律和生長發(fā)育特點，運用現(xiàn)代先進的管理技術(shù)和自動化管理系統(tǒng)對作物用水進行科學調(diào)控，最大限度滿足作物對水分的需求，實現(xiàn)區(qū)域效益最佳。建立農(nóng)田土壤墑情檢測預(yù)報模型；開展灌區(qū)多種水源聯(lián)合利用的研究；實現(xiàn)灌區(qū)用水的科學政策管理等（三）管理節(jié)水根據(jù)作物需水規(guī)律和生長發(fā)育特點，運用現(xiàn)代先進的88三、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)節(jié)水研究重點農(nóng)業(yè)節(jié)水機理：工程節(jié)水－生物節(jié)水－管理節(jié)水－資源節(jié)水農(nóng)業(yè)節(jié)水效應(yīng)：單一－綜合、微觀－宏觀、自然－復(fù)合、靜態(tài)－動態(tài)農(nóng)業(yè)節(jié)水潛力：水循環(huán)、宏觀區(qū)域、資源節(jié)水、綜合效應(yīng)。農(nóng)業(yè)節(jié)水調(diào)控：四水三生三、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)節(jié)水研究重點農(nóng)業(yè)節(jié)水機理：工程節(jié)水－生物節(jié)水－管89分析一下水與農(nóng)作物的關(guān)系。什么是農(nóng)業(yè)需水量和農(nóng)業(yè)灌溉用水量，二者之間有何區(qū)別和聯(lián)系？農(nóng)業(yè)取水方式有哪些？灌溉渠系規(guī)劃和田間工程規(guī)劃的原則和內(nèi)容是什么，應(yīng)注意什么問題？農(nóng)業(yè)用水量如何計算，應(yīng)考慮哪些主要因素，如何考慮？主要的農(nóng)業(yè)節(jié)水措施包括哪些？現(xiàn)代農(nóng)業(yè)節(jié)水研究重點和發(fā)展趨勢是什么？思考題分析一下水與農(nóng)作物的關(guān)系。思考題90謝謝！謝謝！91第八章農(nóng)業(yè)用水主講人：張金萍鄭州大學第八章農(nóng)業(yè)用水主講人：張金萍92第一節(jié)農(nóng)業(yè)用水的概念第二節(jié)農(nóng)業(yè)用水途徑第三節(jié)農(nóng)業(yè)用水量計算及我國農(nóng)業(yè)用水狀況第四節(jié)農(nóng)業(yè)節(jié)水思考題本章內(nèi)容第一節(jié)農(nóng)業(yè)用水的概念本章內(nèi)容93第一節(jié)農(nóng)業(yè)用水的概念水與作物生理活動一、水與農(nóng)作物作物的重要組成部分細胞原生質(zhì)的重要成分光合作用的重要原料作物進行生化反應(yīng)和吸收輸送養(yǎng)分的介質(zhì)保持作物固有形態(tài)的重要支撐維持作物葉面蒸騰的必備條件水與作物生長環(huán)境土壤農(nóng)田小氣候含水量空氣溫度水與作物耕作措施第一節(jié)農(nóng)業(yè)用水的概念第一節(jié)農(nóng)業(yè)用水的概念水與作物生理活動一、水與農(nóng)作物作物的重94作物需水量是指作物在適宜的土壤水分和肥力水平下，經(jīng)過正常生長發(fā)育，獲得高產(chǎn)時的植株蒸騰、株間蒸發(fā)以及構(gòu)成植株體的水量之和。農(nóng)田水分消耗的途徑主要有三個方面：植株蒸騰、株間蒸發(fā)和深層滲漏（或田間滲漏）。二、作物需水量作物需水量是指作物在適宜的土壤水分和肥力水平下，經(jīng)過正常生長95植株蒸騰Traspiration

株間蒸發(fā)Evaporation

作物需水量

=植株蒸騰

+株間蒸發(fā)=騰發(fā)量Evapotranspiration(ET)植株蒸騰株間蒸發(fā)作物需水量=植株蒸騰+株間蒸發(fā)=96作物根系從土壤中吸入體內(nèi)，通過葉片的氣孔擴散到大氣中去的水分。

refers

to

the

movement

of

water

from

the

soil

into

a

plant,

up

the

plant

body,

and

out

the

plant’s

leaves

into

the

atmosphere.蒸騰（Transpiration）作物根系從土壤中吸入體內(nèi)，通過葉片的氣孔擴散到大氣中去的水分97植株間土壤或田面蒸發(fā)的水分referstothemovementofwaterfromthesoilsurfaceorwatersurfaceinfieldintotheatmosphere蒸發(fā)（Evaporation）植株間土壤或田面蒸發(fā)的水分蒸發(fā)（Evaporation）98Percolation旱田（深層滲漏）中由于降水或灌溉水量太大，使土壤水分超過了田間持水量，水分滲透到根系以下深層的土壤中referstothemovementofwaterfromthesoilsurfaceintothedeepsoilofplantrootbecausethesoilwaterexceedsfieldcapictycontent稻田（田間滲漏）是指水稻田的滲漏Percolationinpaddyfield滲漏（Percolation）Percolation旱田（深層滲漏）中由于降水或灌溉水量太99灌溉水量是指從灌溉供水水源所取得的總供水量。三、灌溉用水量灌溉水量毛灌溉水量凈灌溉水量損失水量=+灌溉水量是指從灌溉供水水源所取得的總供水量。三、灌溉用水量100灌水定額是指單位面積上灌溉一次所需要的水量，以m3/畝表示。灌溉定額是指在作物整個生育期內(nèi)單位面積灌溉的水量，即各次灌水定額的總和，也叫總灌水量，以m3/畝表示。灌溉定額也分為凈灌溉定額和毛灌溉定額。灌水定額是指單位面積上灌溉一次所需要的水量，以m3/畝表示。101灌溉渠道系統(tǒng)是指從水源取水、通過渠道及其附屬建筑物向農(nóng)田供水、經(jīng)由田間工程進行農(nóng)田灌溉的工程系統(tǒng)。包括渠首工程、輸配水工程和田間工程三大部分。灌溉渠道系統(tǒng)和排水溝道系統(tǒng)并存。由各級灌溉渠道和退（泄）水渠道組成。第二節(jié)農(nóng)業(yè)用水途徑灌溉渠道系統(tǒng)是指從水源取水、通過渠道及其附屬建筑物向農(nóng)田供水102灌溉系統(tǒng)的組成攔河壩沖沙閘進水閘節(jié)制閘排沙渠干

渠斗

渠支

渠農(nóng)渠農(nóng)溝支

溝斗

溝干

溝容泄區(qū)退水渠泄水閘渠首工程輸配水工程

固定渠道：干、支、斗、農(nóng)

臨時渠道：毛渠等

田間工程

灌溉系統(tǒng)的組成攔河壩沖沙閘進水閘節(jié)制閘排沙渠干103一、灌溉取水方式灌溉水源地面水：河流湖泊地下水：潛水層間水灌溉回歸水污水一、灌溉取水方式灌溉水源地面水：河流湖泊104地表水取水方式無壩取水有壩取水提水取水水庫取水地表水無壩取水105無壩取水有壩取水抽水取水水庫取水灌區(qū)河流干渠地表水取水方式示意圖無壩取水有壩取水抽水取水水庫取水灌區(qū)河流干渠地表水取水方式示106無壩取水條件：水位流量均滿足要求位置：河流凹岸中點偏下游組成：進水閘、沖沙閘、導(dǎo)流堤內(nèi)江外江泯江魚嘴寶瓶口飛沙堰歲修期供水暗渠灌縣索橋金剛堤四川都江堰工程示意圖無壩取水條件：水位流量均滿足要求位置：河流凹岸中點偏下游組成107有壩引水條件：水量豐富、水位低組成：攔河壩（閘）、進水閘、沖沙閘、防洪堤等側(cè)面引水適用于含沙量較小的河流溢流壩沖沙閘進水閘河流防洪堤有壩引水條件：水量豐富、水位低組成：攔河壩（閘）、進水閘、沖108正面引水能形成橫向環(huán)流，適用于含沙量大的河流溢流壩沖沙閘進水閘河流引渠正面引水能形成橫向環(huán)流，適用于含沙量大的河流溢流壩沖沙閘進水109抽水取水適用條件：水量滿足要求，但水位低，且自流引水困難或不經(jīng)濟抽水取水適用條件：水量滿足要求，但水位低，且自流引水困難或不110水庫取水適用條件：水量、水位均不滿足要求水庫取水適用條件：水量、水位均不滿足要求111地下水取水方式垂直取水建筑物：管井、筒井水平取水建筑物：坎兒井多向取水建筑物：輻射井地下水垂直取水建筑物：管井、筒井112垂直取水建筑物管井（水井結(jié)構(gòu)由一系列井管組成）分完整井和非完整井適用于開采淺層和深層地下水井臺井壁管（實管）濾水管（花管）沉淀管封底塞垂直取水建筑物管井（水井結(jié)構(gòu)由一系列井管組成）分完整井和非完113筒井（又稱大口井）大口徑取水建筑物，直徑一般1-2m，有的3-4m，最大12m。深度一般6-20m。適用于開采淺層地下水井臺井筒進水部分井底垂直取水建筑物筒井（又稱大口井）大口徑取水建筑物，直徑一般1-2m，有的3114水平取水建筑物坎兒井由地下廊道和立井組成。地下廊道截取地下潛流并起輸水作用；立井用于施工出土和通風。主要分布于新疆山前沖積扇下部和沖積平原地區(qū)潛水位立井地下廊道渠道融雪水水平取水建筑物坎兒井由地下廊道和立井組成。地下廊道截取地下潛115臥管井截潛流工程埋設(shè)在地下水位以下的水平集水管道，與提水豎井相通。多用于沼澤地和鹽堿地排水，灌溉上使用較少山區(qū)河流河床下部筑地下壩，攔截地下潛流河床截水墻引水渠水平取水建筑物截水墻枯水河槽等高線臥管井截潛流工程埋設(shè)在地下水位以下的水平集水管道，與提水豎井116雙向取水建筑物輻射井在大口井的下部沿徑向呈輻射狀布設(shè)水平集水管，以提高井的出水量。集水井的下部設(shè)沉沙段雙向取水建筑物輻射井在大口井的下部沿徑向呈輻射狀布設(shè)水平集水117二、灌溉渠系規(guī)劃灌溉渠道按其使用壽命可分為固定渠道和臨時渠道兩種：多年使用的永久性渠道稱為固定式渠道；使用壽命小于一年的季節(jié)性渠道稱為臨時渠道。按其控制面積大小和水量分配層次可分為若干等級：大、中型灌區(qū)的固定渠道一般分為干渠、支渠、斗渠、農(nóng)渠四級；在地形復(fù)雜的大型灌區(qū)，固定渠道的級數(shù)往往多于四級，干渠可分成總干渠和分干渠，支渠可下設(shè)分支渠，甚至斗渠也可下設(shè)分斗渠；在灌溉面積較小的灌區(qū)，固定渠道的級數(shù)較少。二、灌溉渠系規(guī)劃灌溉渠道按其使用壽命可分為固定渠道和臨時渠道118灌溉渠系布置原則1.總布置原則干渠應(yīng)布置在灌區(qū)的較高地帶，盡可能自流控制較大的灌溉面積；渠系布置要求總的工程量和工程費用最小，并且工程安全可靠；灌溉渠道的位置應(yīng)參照行政區(qū)劃確定，以便管理；布置時應(yīng)考慮發(fā)揮灌區(qū)內(nèi)原有小型水利工程的作用，并應(yīng)為上、下級渠道的布置創(chuàng)造良好條件；灌溉渠系布置應(yīng)和排水系統(tǒng)規(guī)劃結(jié)合進行。

灌溉渠系布置原則1.總布置原則119渠道布置形式：干渠沿等高線布置多見于分水嶺與山溪或河流間的狹長地帶渠線長而緩水庫山塘河流干渠支渠2.干支渠布置原則（1）山區(qū)、丘陵區(qū)灌區(qū)渠道布置形式：水庫山塘河流干渠支渠2.干支渠布置原則120第二節(jié)農(nóng)業(yè)用水途徑渠道布置形式：干渠沿主要分水嶺布置多見于淺丘崗地比降由地面坡度決定水庫山塘河流第二節(jié)農(nóng)業(yè)用水途徑渠道布置形式：水庫山塘河流121地形特點：

地形開闊平坦;耕地集中，面積較大山前平原：

靠近山麓，地勢較高，排水條件好；沖積平原：位于河流中下游平原坡水地區(qū)，地面坡度

平緩，地下水位較高。渠道布置：干渠多沿等高線布置，支渠垂直等高線河流干渠一支渠二支渠三支渠（2）平原區(qū)灌區(qū)地形特點：山前平原：靠近山麓，地勢較高，排水條件好；渠122（3）圩垸區(qū)灌區(qū)地形特點：分布于沿江、湖灘地和三角洲地區(qū)，地形平坦低洼；多河湖港汊，水網(wǎng)密集；汛期外河水位常高于圩內(nèi)地面，四周有圩堤，四周高，中間低渠系布置：

以排為主，兼顧灌溉；一般提排提灌，少有自流排灌干渠支渠（3）圩垸區(qū)灌區(qū)地形特點：渠系布置：干渠支渠1233.斗渠布置原則山區(qū)、丘陵區(qū)的斗渠長度較短，控制面積較小。平原地區(qū)斗渠較長，控制面積較大。我國北方地區(qū)一些大型自流灌區(qū)的斗渠長度一般為3～5km，控制面積為3000~5000畝。

3.斗渠布置原則1244.農(nóng)渠布置原則農(nóng)渠控制范圍為一個耕作單元，長度根據(jù)機耕要求確定。平原區(qū)通常為500～1000m，間距為200～400m，控制面積為200～600畝m2。丘陵區(qū)農(nóng)渠的長度和控制面積較小。在有控制地下水位要求的地區(qū)，農(nóng)渠間距根據(jù)農(nóng)溝間距而定。4.農(nóng)渠布置原則1255.灌溉渠道和排水溝道的布置相間布置相鄰布置支

渠支

渠斗

渠斗

溝斗

渠斗

溝農(nóng)渠農(nóng)渠農(nóng)溝農(nóng)溝在地形平坦或有微地形變化的地區(qū)，灌溉渠道和排水溝道交錯布置。當?shù)孛嬗幸粋?cè)傾斜，渠道只能向一側(cè)灌水，排水溝也只能接納一邊的徑流時，灌排采取相鄰布置。5.灌溉渠道和排水溝道的布置相間布置相鄰布置支126渠系建筑物是指為安全、合理的輸配水量，滿足各部門的需要而在渠道系統(tǒng)上修建的建筑物，擔負著輸配水、控制渠道水位、量測渠道過水流量、宣泄灌區(qū)多余水量以及便利交通等任務(wù)。

渠系建筑物規(guī)劃布置渠系建筑物是指為安全、合理的輸配水量，滿足各1271.渠系建筑物布置原則（1）應(yīng)滿足灌溉系統(tǒng)各項使用要求，以最大限度的滿足作物灌水需求。（2）盡量采用聯(lián)合樞紐布置的形式，以節(jié)省投資和管理方便。（3）盡量采用定型設(shè)計和裝配式建筑物，可簡化設(shè)計，加快施工進度。（4）根據(jù)當?shù)貙嶋H情況，盡量采用當?shù)夭牧闲藿?。?）應(yīng)方便交通、航運和群眾生產(chǎn)、生活需要。

1.渠系建筑物布置原則1282.渠系建筑物的分類控制建筑物：交叉建筑物：銜接建筑物：泄水建筑物：量水建筑物：進水閘、分水閘、節(jié)制閘隧洞、渡槽、倒虹吸、涵洞、橋梁跌水、陡坡溢流堰、退水閘、泄水閘巴歇爾量水槽2.渠系建筑物的分類控制建筑物：交叉建筑物：銜接建筑物：泄水129控制建筑物控制建筑物130交叉建筑物交叉建筑物131泄水建筑物泄水建筑物132銜接建筑物跌水陡坡銜接建筑物跌水陡坡133量水建筑物量水建筑物134三、田間工程規(guī)劃田間工程通常指最末一級固定渠道(農(nóng)渠)和固定溝道(農(nóng)溝)之間的條田范圍內(nèi)的臨時渠道、排水小溝、田間道路、稻田的格田和田埂、旱地的灌水畦和灌水溝、小型建筑物以及土地平整等農(nóng)田建設(shè)工程。三、田間工程規(guī)劃田間工程通常指最末一級固定渠道(農(nóng)渠)和固定135有完善的田間灌排系統(tǒng)，旱地有溝、畦，種稻有格田，配置必要的建筑物，灌水能控制，排水有出路，消滅旱地漫灌和稻田串灌串排現(xiàn)象，并能控制地下水位，防止土壤過濕和產(chǎn)生土壤次生鹽漬化現(xiàn)象。田面平整，灌水時土壤濕潤均勻，排水時田面不留積水。田塊的形狀和大小要適應(yīng)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化需要，有利于農(nóng)業(yè)機械作業(yè)和提高土地利用率。田間工程規(guī)劃要求有完善的田間灌排系統(tǒng)，旱地有溝、畦，種稻有格田，配置必要的建136在農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃和水利建設(shè)規(guī)劃的基礎(chǔ)上進行。著眼長遠、立足當前，既要充分考慮農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的要求，又要滿足當前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的實際需要。因地制宜，講求實效。以治水改土為中心，實行山、水、田、林、路綜合治理。田間工程規(guī)劃原則在農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃和水利建設(shè)規(guī)劃的基礎(chǔ)上進行。田間工程規(guī)劃原則1371.條田規(guī)劃指末級固定灌溉渠道(農(nóng)渠)和末級固定溝道(農(nóng)溝)之間的田塊，有的地方稱為耕作區(qū)。排水基本尺寸滿足以下要求：機耕田間用水管理間距為100～200m長度400～800m長度不超過500～600m寬度：100～200m長度：400～800m1.條田規(guī)劃指末級固定灌溉渠道(農(nóng)渠)和末級固定溝道(農(nóng)溝)1382.田間渠系布置田間渠系指條田內(nèi)部的灌溉網(wǎng)，包括毛渠、輸水壟溝和灌水溝、畦等，有縱向布置和橫向布置兩種形式。布置形式選擇：灌水溝、畦盡量垂直于等于等高線（便于灌水）；作物行向一般為南北方向（通風光照條件好），由此確定灌水溝、畦的方向。若灌水溝、畦垂直于農(nóng)渠，采用縱向布置；若灌水溝、畦平行于農(nóng)渠，則采用橫向布置?？v向布置適用于地形變化較復(fù)雜、土地平整較差的條田；橫向布置適用于地面坡向一致、坡度較小的條田。2.田間渠系布置田間渠系指條田內(nèi)部的灌溉網(wǎng)，包括毛渠、輸水壟139縱向布置水流流向：農(nóng)渠→毛渠→輸水壟溝→灌水溝、畦特點：毛渠∥灌水溝、畦布置規(guī)格：

輸水壟溝間距等于灌水溝畦的長度，為30~50m

輸水壟溝長等于毛渠的間距，為50~70m

毛渠間渠等于輸水壟溝的長度。若毛渠雙向控制，則毛渠的間距是輸水壟溝長度的兩倍毛渠長度與條田寬度相近縱向布置水流流向：農(nóng)渠→毛渠→輸水壟溝→灌水溝、畦布置規(guī)140橫向布置水流流向：農(nóng)渠→毛渠→灌水溝、畦特點：無輸水壟溝；毛渠⊥灌水溝、畦面垂直

布置規(guī)格：

灌水溝、畦長度一般為30~50m單向控制時，毛渠間距等于灌水溝、畦的長度，雙向控制時，毛渠的間距是灌水溝、畦長度的兩倍毛渠長度與條田寬度相近橫向布置水流流向：農(nóng)渠→毛渠→灌水溝、畦布置規(guī)格：1413.稻田區(qū)的格田規(guī)劃格田長度與寬度的確定應(yīng)考慮到有利灌溉，以及有利于提高機耕、機收的效率，一般長約100~150m，寬約15~20m；在山丘區(qū)坡地上布置格田，一般格田長邊方向與等高線平行（有利于減少修筑梯田的工程量），此時農(nóng)渠垂直于等高線、順坡布置；在平原地區(qū)，格田方向以南北向為好，利于作物通風采光；消滅串灌串排；田面平整，便于采用淺水勤灌或其它節(jié)水灌溉方法；與早作田塊相鄰時，應(yīng)開設(shè)隔水溝。3.稻田區(qū)的格田規(guī)劃格田長度與寬度的確定應(yīng)考慮到有利灌溉，以1424.土地平整田面平整，符合灌水技術(shù)要求。合理分配土方，就近挖、填平衡。注意保持土壤肥力。改良土壤，擴大耕地。4.土地平整田面平整，符合灌水技術(shù)要求。1435.田、林、路的規(guī)劃布置田間道路與灌排溝渠的結(jié)合形式。有溝－渠－路、溝－路－渠、路－溝－渠三種配置形式。緊密結(jié)合灌排渠系和道路的布置，進行防護林網(wǎng)的規(guī)劃布置，在居民點附近以及宅旁空地植樹植株造林，建立完善的防護林體系。林帶的主林帶應(yīng)盡量與主害風垂直，一般要求偏離角不超過30°，副林帶與主林帶處置；林帶的間距一般為樹高的20～25倍，一般主林帶間距200～250m，副林帶間距為500～1000m；林帶的寬度應(yīng)是主林帶要寬些，副林帶窄些。5.田、林、路的規(guī)劃布置田間道路與灌排溝渠的結(jié)合形式。有溝1441.渠道水量損失內(nèi)容四、灌溉渠道流量推求水面蒸發(fā):滲水:漏水:<5%15%>85%1.渠道水量損失內(nèi)容四、灌溉渠道流量推求水面蒸發(fā):滲水:漏水1452.渠道水量損失計算（1）經(jīng)驗公式估算損失水量自由滲流（不受地下水位頂托

）頂托滲流采取防滲措施每公里渠道輸水損失系數(shù)渠床土壤透水系數(shù)渠道輸水損失流量渠道長度渠床土壤透水指數(shù)渠道凈流量地下水頂托修正系數(shù)采取防滲措施后渠床滲漏水量的折減系數(shù)無防滲措施2.渠道水量損失計算（1）經(jīng)驗公式估算損失水量自由滲流（不146土壤透水性參數(shù)A和m根據(jù)實測資料分析確定缺乏實測資料時，可選用下表中的值。土壤透水性參數(shù)A和m147地下水頂托修正系數(shù)地下水頂托修正系數(shù)148滲水量折減系數(shù)

滲水量折減系數(shù)149（2）經(jīng)驗系數(shù)估算損失水量灌區(qū)大小渠床土質(zhì)防滲措施渠道長度田間工程狀況灌水技術(shù)水平管理工作水平等經(jīng)驗系數(shù)渠系水利用系數(shù)田間水利用系數(shù)渠系水利用系數(shù)凈流量計算大量水量量測資料考慮因素毛流量損失水量（2）經(jīng)驗系數(shù)估算損失水量灌區(qū)大小經(jīng)驗渠系水利用系數(shù)田間水1503.渠道流量推算渠道流量設(shè)計流量最小流量加大流量輪灌續(xù)灌渠道設(shè)計流量即根據(jù)灌區(qū)的灌溉面積和單位面積上所需灌溉的凈流量，按照渠道工作制度進行合理確定。3.渠道流量推算渠道流量設(shè)計流量最小流量加大流量輪灌續(xù)灌渠道151定義：在設(shè)計標準條件下，渠道在正常工作中輸送的最小流量。

如何確定：以修正灌水模數(shù)圖上的最小灌水模數(shù)值作為計算渠道最小流量的依據(jù)；渠道最小流量以不低于渠道設(shè)計流量的40%

；渠道最低水位等于或大于70%的設(shè)計水位。

有何用途：校核在上下級渠水位銜接，確定是否需節(jié)制閘。渠道最小流量定義：在設(shè)計標準條件下，渠道在正常工作中輸送的最小流量。152定義：在短時增加輸水的情況下，渠道需要通過的最大灌溉流量。如何確定：有何用途：確定渠道堤頂高程。由加大流量計算加大水深，渠底高程加加大水深，再加安全超高得堤頂高程。渠道加大流量定義：在短時增加輸水的情況下，渠道需要通過的最大灌溉流量153渠道流量加大系數(shù)為了設(shè)計渠道時計算方便，要求渠道設(shè)計流量具有適當?shù)奈矓?shù)：渠道流量進位規(guī)定渠道流量加大系數(shù)為了設(shè)計渠道時計算方便，要求渠道設(shè)計流量具154采用水力最優(yōu)斷面五、渠道斷面形狀半圓形斷面即是水力最優(yōu)斷面，但是這種斷面不一定是最經(jīng)濟的斷面渠道斷面形狀為梯形斷面，它最接近水力最優(yōu)斷面，且便于施工，在經(jīng)過不同穩(wěn)定性的土壤時，可對深度不同采用不同邊坡的復(fù)式斷面矩形斷面主要用于堅固的巖石中，可減少挖方量；當渠道經(jīng)過狹窄地帶，如兩側(cè)土壤穩(wěn)定性較差，且要求渠道寬度較小時，可在兩側(cè)修建擋土墻。沿山開渠，可在外測修建隔墻；平原地區(qū)的大斷面渠道采用半挖半填斷面，既減少了土方，又可利用棄土，一舉兩得。

采用水力最優(yōu)斷面五、渠道斷面形狀半圓形斷面即是水力最優(yōu)斷面155六、渠道防滲渠道防滲可以有效減少渠道滲漏損失，節(jié)約灌溉水量，控制地下水位，防止?jié)n害發(fā)生；提高渠床的抗沖刷能力，防止渠坡坍塌；加大渠道流速，提高輸水能力；降低灌溉成本，提高灌溉效益。常用的渠道防滲措施有多種，包括土料防滲、砌石防滲、磚砌防滲、混凝土防滲、瀝青材料防滲和塑料薄膜防滲等形式。實際應(yīng)用中，可根據(jù)具體情況而定。六、渠道防滲渠道防滲可以有效減少渠道滲漏損失，節(jié)約灌溉水量，156農(nóng)業(yè)用水量包括農(nóng)田灌溉用水量、漁業(yè)及林果地用水量。在農(nóng)業(yè)用水量計算時，應(yīng)分區(qū)分類統(tǒng)計計算。在計算方法上基本一致。林果地用水可以認為與農(nóng)田作物用水一樣，通過渠系供水灌溉。漁業(yè)用水量可按單位面積凈耗用水量乘以漁塘面積計算得到。下面，僅介紹灌溉用水量計算方法。

第三節(jié)農(nóng)業(yè)用水量計算及我國農(nóng)業(yè)用水狀況一、農(nóng)業(yè)用水量計算農(nóng)業(yè)用水量包括農(nóng)田灌溉用水量、漁業(yè)及林果地用水量。第三節(jié)157幾個反映灌溉水利用率的用水指標Qn

Qg

1.渠道水利用系數(shù)指某一渠道在中間無分水的情況下，渠道末端的凈流量與進入渠道毛流量的比值。它反映了某條渠道的輸水損失情況，或者是某一級渠道水量損失的平均情況。幾個反映灌溉水利用率的用水指標QnQg1.渠道水利用系數(shù)1582.渠系水利用系數(shù)等于灌溉渠道系統(tǒng)中從末級渠道放出的凈流量與渠首引進的毛流量的比值，它等于各級渠道水利用系數(shù)的乘積。它反映了整個渠系的水量損失情況，它不僅反映了灌區(qū)的自然條件和工程技術(shù)狀況，而且還反映出了灌區(qū)的管理工作水平。2.渠系水利用系數(shù)1593.田間水利用系數(shù)指實際灌入田間的有效水量（旱作農(nóng)田是指存在計劃濕潤層中的灌溉水量；對水稻田，指蓄存在格田內(nèi)的灌溉水量）和末級固定渠道（農(nóng)渠）放出水量的比值。它反應(yīng)了田間工程狀況和灌水技術(shù)水平。

3.田間水利用系數(shù)1604.灌溉水利用系數(shù)指實際灌入農(nóng)田的有效水量和渠首引入水量的比值，也等于渠系水利用系數(shù)與田間水利用系數(shù)的乘積。它是評價渠系工作狀況、灌水技術(shù)水平和灌區(qū)管理水平的綜合指標。4.灌溉水利用系數(shù)161二、灌溉用水量計算直接法一種作物的一次凈灌溉用水量一種作物的一次毛灌溉用水量二、灌溉用水量計算直接法一種作物的一次凈灌溉用水量一種作物的162間接法間接法是通過綜合灌水定額計算灌溉用水量。任何時段內(nèi)全灌區(qū)的綜合灌水定額等于該時段內(nèi)各種作物灌水定額的面積加權(quán)平均值，即：間接法間接法是通過綜合灌水定額計算灌溉用水量。任何時段內(nèi)全灌163三、我國農(nóng)業(yè)用水狀況在我國各個用水部門中，農(nóng)業(yè)用水始終占有相當大的比例。2005年全國總用水量為5633億m3，其中農(nóng)業(yè)用水3580億m3，占總用水量的63.6%，在各類用戶耗水率中，農(nóng)田灌溉為62%。未來農(nóng)業(yè)用水不可能大幅度增長農(nóng)業(yè)用水存在水資源短缺和用水浪費嚴重的雙重危機。我國現(xiàn)代灌溉技術(shù)的應(yīng)用程度是世界上最低的國家之一。

三、我國農(nóng)業(yè)用水狀況在我國各個用水部門中，農(nóng)業(yè)用水始終占有相164農(nóng)業(yè)節(jié)水就是在充分利用降水資源的基礎(chǔ)上，通過各種技術(shù)、工程和管理等措施，在提高農(nóng)業(yè)有效經(jīng)濟量產(chǎn)出的同時，最大限度地減少供水在農(nóng)業(yè)用水過程中的損失，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)高效用水。農(nóng)業(yè)節(jié)水的目的就是以提高農(nóng)業(yè)用水效率、增加農(nóng)業(yè)產(chǎn)出為核心，確保水資源的良性循環(huán)，維持區(qū)域用水平衡，逐步減少農(nóng)業(yè)用水總量，保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)健康穩(wěn)定發(fā)展。第四節(jié)農(nóng)業(yè)節(jié)水農(nóng)業(yè)節(jié)水就是在充分利用降水資源的基礎(chǔ)上，通過各種技術(shù)、工程和165一、傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)節(jié)水措施傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)節(jié)水措施主要是指以輸配水量節(jié)約為主的工程節(jié)水措施。包括渠道襯砌、管道輸水、傳統(tǒng)地面灌水技術(shù)的改進以及各種噴灌、微灌新灌水技術(shù)的實施一、傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)節(jié)水措施傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)節(jié)水措施主要是指以輸配水量節(jié)約為166特點：有效減少農(nóng)田輸水系統(tǒng)的損失，提高田間入水效率：通過混凝土襯砌的渠道可減少滲漏量90%～95%以上。提高了渠道的抗沖刷能力，便利了輸水條件，提高了灌溉保證率；減少了對地下水的補給，防止土地次生鹽堿化現(xiàn)象的發(fā)生；減少渠道淤積、防止雜草生長，節(jié)省維護費用。渠道襯砌特點：渠道襯砌167管道輸水是將灌溉水通過管道直接把水送到田間進行灌溉的工程。低壓管道輸水灌溉系統(tǒng)一般由水源、水泵及動力設(shè)備、進水裝置、輸水管道、出水裝置及管件組成。管道輸水具有如下特點：（1）節(jié)水節(jié)能。（2）省地省工。（3）管理方便；（4）成本低，易于推廣。管道輸水管道輸水是將灌溉水通過管道直接把水送到田間進行灌溉的工程。低168小畦“三改”灌水技術(shù)中的“三改”是