灌溉水利用系数IWUE汇总(20091011)(3)

大型灌区、19个中型灌区、56个小型灌区、11个纯井灌区作为样点灌区，开展IWUE测算分析工作。灌区基本信息详见表3-1。

续表3-1 江苏省样点灌区分布表(2008)

续表3-1 江苏省样点灌区分布表(2008)

3.3 样点灌区基本情况与代表性分析

灌区的选择按照树状分成选择，保证树干各分支的代表性。首先是区域选择，灌区分别位于苏南、苏中和苏北，在地域上具有代表性。在各区域内部，按照灌区灌溉规模，将灌区分为大、中、小型灌区和纯井灌区共4个类型；每个灌区类型中，按照取水方式，又分为大、中、小型提水灌区和大、中、小型自流灌区以及井灌区共7个亚类；根据灌区管理水平（地面水为水源分为高、中、低三个水平；井灌区按高水平管理灌区处理，按照输灌水模式，分为土渠、防渗渠道、低压管道、喷灌、微灌5个水平），对7个亚类中进行划分，又分为23个细类。如表3-21所示。为减少抽样误差，每个细类有1-10个灌区作为重复。

如此处理，保证了样点灌区在总体中的均匀分布，具有较好的代表性。

表3-2 样点灌区分类表

3.4灌溉用水代表年分析

2006-2008年全省年平均降水量1004.0m-1120.0mm，与多年平均降水量相比，偏大在10%以内，基本属平水年。省内降雨量地区分布不均匀，实测年降水量最大为沂沭河区杨集站的1722.6mm（2007），最小为通南沿江区的新港站658.8mm（2008）。年内降水分布悬殊，汛期（5-9月）降水量占全年降水量的比值在50%到90%之间，平均为74.8%。全省平均不大于多年平均雨量的10%，可代表平水年水平。

4.灌溉用水有效利用系数测算分析

4.1样点灌区IWUE测算分析方法

4.1.1传统测算方法

传统IWUE的测算通常是通过实测获得不同级别典型渠道的渠道水利用系数，加权平均得到灌区干、支、斗、农各级渠道的渠系水利用系数；测量典型田块的田间水利用系数，采用系数连乘的方法得出IWUE。其优点是可以根据各级渠道的输水效率，判断各级渠道用水情况，反映灌溉工程质量及灌溉用水管理水平，据此能合理确定节水措施。但是传统测算方法存在以下不足：

（1）测定工作量大

一个灌区的固定渠道一般都有干、支、斗、农4级，大型灌区级数更多，而每一个级别的渠道又有多条，特别是斗、农渠数量更多，计算某级渠道的加权平均渠道水利用系数时，测定工作量很大。灌溉地块自然条件和田间工程情况也存在差异，要取得较准确的田间水利用系数，需要选择众多的典型渠道和田块进行测定。可见，无论是渠系水利用系数，还是田间水利用系数，测定工作量都很大。以目前的人力和设备、资金水平，显然难以实现。

（2）测试条件要求严格

对于灌区来讲，要在面广渠多的灌溉用水情况下停止供水来进行静水测试是难以做到的．一般采用动水测试法进行全面测试。采用动

水测试法测定渠道水利用系数时，需要有稳定的流量，测渠段中间无支流，下一级渠首分水点的观测时间必须和水的流程时间相适应，这些必要条件难以做到。

（3）对测试手段和技术人员要求高

大多数灌区很少进行IWUE的测算，测流设备较少，掌握测流技术的人员也较少。对于灌区来讲，进行一次全面的IWUE测量，需要对灌区的多条干、支、斗、农渠渠道水利用系数进行测试测定，需要消耗大量的设备和人员。尤其在存在越级取水时，需要大量的现场调查和复杂的计算过程才能保证IWUE的合理性，这对于许多灌区是难以达到的

（4）典型测量获得的IWUE的代表性差

灌区不同的水文年或不同时期的来水和用水情况不同，渠首引进的流量或水量亦不相同，灌区的实灌面积也不相同，因此IWUE每次灌水都不相同。目前灌区只用某次测定计算得出的IWUE来代替所有的情况，不能反映灌区一段时期、甚至当年的实际灌溉水利用情况。实际上，灌溉效果具有较长的滞后效应，某次超量灌溉，其多余水量可能滞留在田面或土壤深层而为后继生育阶段所利用。以一次灌水定额的高低，难以确定其无效水量的比例。因此，田间水的利用效率难以确定，导致IWUE的不确定性。扩大测定时段，将测试时段扩大到整个生育期甚至更长，可以有效消除灌溉的后效性，增加IWUE的可信度。

4.1.2 首尾测算分析法

（1）首位测算分析法原理

根据定义，灌区灌溉用水有效利用系数即为某时段灌区田间净灌溉用水总量与从灌溉系统取用的毛灌溉用水总量的比值。计算公式如下：

w

WjWa

式中 w——灌区灌溉用水有效利用系数；

Wj

——灌区净灌溉用水总量，m3； ——灌区毛灌溉用水总量，m3；

M综

Wa

在实际计算中，用下式计算灌区亩均综合净灌溉定额

M综

:

M

i

N

i

Ai

A

式中 Mi——灌区第i种作物净灌溉定额，m3/亩；

Ai

——灌区第i种作物实灌面积，亩；

N——灌区作物种类总数；

A——灌区实灌溉面积（不考虑复种指数情况），亩；

则灌溉用水有效利用系数为：

w

M综 AWa

（2）首位测算分析法优缺点

首尾测定法，克服了传统测定方法工作量大等缺点，适用于各种布置形式的渠系，但只是单纯为了确定灌区的IWUE，不能分别反映

渠系输水损失和田间水利用的情况。

1）优点

a．由于不需要对各级渠道的渠道水利用系数进行测定，大大减少了测定工作量。并且由于灌区的同级渠道的长度、土质、工作制度、防渗情况的差异，其典型性、代表性选定的工作量也可省去。

b.在灌区灌溉试验设备、田间观测资料与技术力量比较齐全的情况下，以作物净灌溉定额来计算灌区净灌溉用水量是可行的，大大减少了测定田间水利用系数的工作量。

2)缺点

a．首尾测定法只是单纯为了确定灌区的IWUE, 不能分别反映渠系输水损失和田间水利用的情况。即首尾测定法的成果是可以反映IWUE，而对灌区灌溉水利用的存在的主要问题还难以分析。

b.在田间观测资料不足的情况下，以作物净灌溉定额来计算灌区净灌溉用水量较为困难。因为深层渗漏的灌溉水，在其他阶段可以通过毛管水上升向土壤上层供水而成为有效灌水量，但该部分水量与地下水位、降雨等密切相关，需要测定地下水位、土壤含水量变化等诸多参数，试验站所现有的设备与技术力量难以完成。一般需要同时观测各种作物的灌溉制度，或需要较多的气象资料和较为准确的作物系数。因此，本次测定时，采用作物整个生育期作为测定时段，以标准灌溉定额（具体确定方法见后）作为实际灌水定额（当实际灌水定额小于标准灌溉定额时，采用实际灌水定额）。通过延长测试时段，消除灌溉的后效性。

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