干支斗农临时渠道课件

第八章农业用水主讲人：张金萍郑州大学第八章农业用水主讲人：张金萍1第一节农业用水的概念第二节农业用水途径第三节农业用水量计算及我国农业用水状况第四节农业节水思考题本章内容第一节农业用水的概念本章内容2第一节农业用水的概念水与作物生理活动一、水与农作物作物的重要组成部分细胞原生质的重要成分光合作用的重要原料作物进行生化反应和吸收输送养分的介质保持作物固有形态的重要支撑维持作物叶面蒸腾的必备条件水与作物生长环境土壤农田小气候含水量空气温度水与作物耕作措施第一节农业用水的概念第一节农业用水的概念水与作物生理活动一、水与农作物作物的重3作物需水量是指作物在适宜的土壤水分和肥力水平下，经过正常生长发育，获得高产时的植株蒸腾、株间蒸发以及构成植株体的水量之和。农田水分消耗的途径主要有三个方面：植株蒸腾、株间蒸发和深层渗漏（或田间渗漏）。二、作物需水量作物需水量是指作物在适宜的土壤水分和肥力水平下，经过正常生长4植株蒸腾Traspiration

株间蒸发Evaporation

作物需水量

=植株蒸腾

+株间蒸发=腾发量Evapotranspiration(ET)植株蒸腾株间蒸发作物需水量=植株蒸腾+株间蒸发=5作物根系从土壤中吸入体内，通过叶片的气孔扩散到大气中去的水分。

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.蒸腾（Transpiration）作物根系从土壤中吸入体内，通过叶片的气孔扩散到大气中去的水分6植株间土壤或田面蒸发的水分referstothemovementofwaterfromthesoilsurfaceorwatersurfaceinfieldintotheatmosphere蒸发（Evaporation）植株间土壤或田面蒸发的水分蒸发（Evaporation）7Percolation旱田（深层渗漏）中由于降水或灌溉水量太大，使土壤水分超过了田间持水量，水分渗透到根系以下深层的土壤中referstothemovementofwaterfromthesoilsurfaceintothedeepsoilofplantrootbecausethesoilwaterexceedsfieldcapictycontent稻田（田间渗漏）是指水稻田的渗漏Percolationinpaddyfield渗漏（Percolation）Percolation旱田（深层渗漏）中由于降水或灌溉水量太8灌溉水量是指从灌溉供水水源所取得的总供水量。三、灌溉用水量灌溉水量毛灌溉水量净灌溉水量损失水量=+灌溉水量是指从灌溉供水水源所取得的总供水量。三、灌溉用水量9灌水定额是指单位面积上灌溉一次所需要的水量，以m3/亩表示。灌溉定额是指在作物整个生育期内单位面积灌溉的水量，即各次灌水定额的总和，也叫总灌水量，以m3/亩表示。灌溉定额也分为净灌溉定额和毛灌溉定额。灌水定额是指单位面积上灌溉一次所需要的水量，以m3/亩表示。10灌溉渠道系统是指从水源取水、通过渠道及其附属建筑物向农田供水、经由田间工程进行农田灌溉的工程系统。包括渠首工程、输配水工程和田间工程三大部分。灌溉渠道系统和排水沟道系统并存。由各级灌溉渠道和退（泄）水渠道组成。第二节农业用水途径灌溉渠道系统是指从水源取水、通过渠道及其附属建筑物向农田供水11灌溉系统的组成拦河坝冲沙闸进水闸节制闸排沙渠干

渠斗

渠支

渠农渠农沟支

沟斗

沟干

沟容泄区退水渠泄水闸渠首工程输配水工程

固定渠道：干、支、斗、农

临时渠道：毛渠等

田间工程

灌溉系统的组成拦河坝冲沙闸进水闸节制闸排沙渠干12一、灌溉取水方式灌溉水源地面水：河流湖泊地下水：潜水层间水灌溉回归水污水一、灌溉取水方式灌溉水源地面水：河流湖泊13地表水取水方式无坝取水有坝取水提水取水水库取水地表水无坝取水14无坝取水有坝取水抽水取水水库取水灌区河流干渠地表水取水方式示意图无坝取水有坝取水抽水取水水库取水灌区河流干渠地表水取水方式示15无坝取水条件：水位流量均满足要求位置：河流凹岸中点偏下游组成：进水闸、冲沙闸、导流堤内江外江泯江鱼嘴宝瓶口飞沙堰岁修期供水暗渠灌县索桥金刚堤四川都江堰工程示意图无坝取水条件：水位流量均满足要求位置：河流凹岸中点偏下游组成16有坝引水条件：水量丰富、水位低组成：拦河坝（闸）、进水闸、冲沙闸、防洪堤等侧面引水适用于含沙量较小的河流溢流坝冲沙闸进水闸河流防洪堤有坝引水条件：水量丰富、水位低组成：拦河坝（闸）、进水闸、冲17正面引水能形成横向环流，适用于含沙量大的河流溢流坝冲沙闸进水闸河流引渠正面引水能形成横向环流，适用于含沙量大的河流溢流坝冲沙闸进水18抽水取水适用条件：水量满足要求，但水位低，且自流引水困难或不经济抽水取水适用条件：水量满足要求，但水位低，且自流引水困难或不19水库取水适用条件：水量、水位均不满足要求水库取水适用条件：水量、水位均不满足要求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：坎儿井多向取水建筑物：辐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（水井结构由一系列井管组成）分完整井和非完整井适用于开采浅层和深层地下水井台井壁管（实管）滤水管（花管）沉淀管封底塞垂直取水建筑物管井（水井结构由一系列井管组成）分完整井和非完22筒井（又称大口井）大口径取水建筑物，直径一般1-2m，有的3-4m，最大12m。深度一般6-20m。适用于开采浅层地下水井台井筒进水部分井底垂直取水建筑物筒井（又称大口井）大口径取水建筑物，直径一般1-2m，有的323水平取水建筑物坎儿井由地下廊道和立井组成。地下廊道截取地下潜流并起输水作用；立井用于施工出土和通风。主要分布于新疆山前冲积扇下部和冲积平原地区潜水位立井地下廊道渠道融雪水水平取水建筑物坎儿井由地下廊道和立井组成。地下廊道截取地下潜24卧管井截潜流工程埋设在地下水位以下的水平集水管道，与提水竖井相通。多用于沼泽地和盐碱地排水，灌溉上使用较少山区河流河床下部筑地下坝，拦截地下潜流河床截水墙引水渠水平取水建筑物截水墙枯水河槽等高线卧管井截潜流工程埋设在地下水位以下的水平集水管道，与提水竖井25双向取水建筑物辐射井在大口井的下部沿径向呈辐射状布设水平集水管，以提高井的出水量。集水井的下部设沉沙段双向取水建筑物辐射井在大口井的下部沿径向呈辐射状布设水平集水26二、灌溉渠系规划灌溉渠道按其使用寿命可分为固定渠道和临时渠道两种：多年使用的永久性渠道称为固定式渠道；使用寿命小于一年的季节性渠道称为临时渠道。按其控制面积大小和水量分配层次可分为若干等级：大、中型灌区的固定渠道一般分为干渠、支渠、斗渠、农渠四级；在地形复杂的大型灌区，固定渠道的级数往往多于四级，干渠可分成总干渠和分干渠，支渠可下设分支渠，甚至斗渠也可下设分斗渠；在灌溉面积较小的灌区，固定渠道的级数较少。二、灌溉渠系规划灌溉渠道按其使用寿命可分为固定渠道和临时渠道27灌溉渠系布置原则1.总布置原则干渠应布置在灌区的较高地带，尽可能自流控制较大的灌溉面积；渠系布置要求总的工程量和工程费用最小，并且工程安全可靠；灌溉渠道的位置应参照行政区划确定，以便管理；布置时应考虑发挥灌区内原有小型水利工程的作用，并应为上、下级渠道的布置创造良好条件；灌溉渠系布置应和排水系统规划结合进行。

灌溉渠系布置原则1.总布置原则28渠道布置形式：干渠沿等高线布置多见于分水岭与山溪或河流间的狭长地带渠线长而缓水库山塘河流干渠支渠2.干支渠布置原则（1）山区、丘陵区灌区渠道布置形式：水库山塘河流干渠支渠2.干支渠布置原则29第二节农业用水途径渠道布置形式：干渠沿主要分水岭布置多见于浅丘岗地比降由地面坡度决定水库山塘河流第二节农业用水途径渠道布置形式：水库山塘河流30地形特点：

地形开阔平坦;耕地集中，面积较大山前平原：

靠近山麓，地势较高，排水条件好；冲积平原：位于河流中下游平原坡水地区，地面坡度

平缓，地下水位较高。渠道布置：干渠多沿等高线布置，支渠垂直等高线河流干渠一支渠二支渠三支渠（2）平原区灌区地形特点：山前平原：靠近山麓，地势较高，排水条件好；渠31（3）圩垸区灌区地形特点：分布于沿江、湖滩地和三角洲地区，地形平坦低洼；多河湖港汊，水网密集；汛期外河水位常高于圩内地面，四周有圩堤，四周高，中间低渠系布置：

以排为主，兼顾灌溉；一般提排提灌，少有自流排灌干渠支渠（3）圩垸区灌区地形特点：渠系布置：干渠支渠323.斗渠布置原则山区、丘陵区的斗渠长度较短，控制面积较小。平原地区斗渠较长，控制面积较大。我国北方地区一些大型自流灌区的斗渠长度一般为3～5km，控制面积为3000~5000亩。

3.斗渠布置原则334.农渠布置原则农渠控制范围为一个耕作单元，长度根据机耕要求确定。平原区通常为500～1000m，间距为200～400m，控制面积为200～600亩m2。丘陵区农渠的长度和控制面积较小。在有控制地下水位要求的地区，农渠间距根据农沟间距而定。4.农渠布置原则345.灌溉渠道和排水沟道的布置相间布置相邻布置支

渠支

渠斗

渠斗

沟斗

渠斗

沟农渠农渠农沟农沟在地形平坦或有微地形变化的地区，灌溉渠道和排水沟道交错布置。当地面有一侧倾斜，渠道只能向一侧灌水，排水沟也只能接纳一边的径流时，灌排采取相邻布置。5.灌溉渠道和排水沟道的布置相间布置相邻布置支35渠系建筑物是指为安全、合理的输配水量，满足各部门的需要而在渠道系统上修建的建筑物，担负着输配水、控制渠道水位、量测渠道过水流量、宣泄灌区多余水量以及便利交通等任务。

渠系建筑物规划布置渠系建筑物是指为安全、合理的输配水量，满足各361.渠系建筑物布置原则（1）应满足灌溉系统各项使用要求，以最大限度的满足作物灌水需求。（2）尽量采用联合枢纽布置的形式，以节省投资和管理方便。（3）尽量采用定型设计和装配式建筑物，可简化设计，加快施工进度。（4）根据当地实际情况，尽量采用当地材料修建。（5）应方便交通、航运和群众生产、生活需要。

1.渠系建筑物布置原则372.渠系建筑物的分类控制建筑物：交叉建筑物：衔接建筑物：泄水建筑物：量水建筑物：进水闸、分水闸、节制闸隧洞、渡槽、倒虹吸、涵洞、桥梁跌水、陡坡溢流堰、退水闸、泄水闸巴歇尔量水槽2.渠系建筑物的分类控制建筑物：交叉建筑物：衔接建筑物：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衔接建筑物跌水陡坡衔接建筑物跌水陡坡42量水建筑物量水建筑物43三、田间工程规划田间工程通常指最末一级固定渠道(农渠)和固定沟道(农沟)之间的条田范围内的临时渠道、排水小沟、田间道路、稻田的格田和田埂、旱地的灌水畦和灌水沟、小型建筑物以及土地平整等农田建设工程。三、田间工程规划田间工程通常指最末一级固定渠道(农渠)和固定44有完善的田间灌排系统，旱地有沟、畦，种稻有格田，配置必要的建筑物，灌水能控制，排水有出路，消灭旱地漫灌和稻田串灌串排现象，并能控制地下水位，防止土壤过湿和产生土壤次生盐渍化现象。田面平整，灌水时土壤湿润均匀，排水时田面不留积水。田块的形状和大小要适应农业现代化需要，有利于农业机械作业和提高土地利用率。田间工程规划要求有完善的田间灌排系统，旱地有沟、畦，种稻有格田，配置必要的建45在农业发展规划和水利建设规划的基础上进行。着眼长远、立足当前，既要充分考虑农业现代化发展的要求，又要满足当前农业生产发展的实际需要。因地制宜，讲求实效。以治水改土为中心，实行山、水、田、林、路综合治理。田间工程规划原则在农业发展规划和水利建设规划的基础上进行。田间工程规划原则461.条田规划指末级固定灌溉渠道(农渠)和末级固定沟道(农沟)之间的田块，有的地方称为耕作区。排水基本尺寸满足以下要求：机耕田间用水管理间距为100～200m长度400～800m长度不超过500～600m宽度：100～200m长度：400～800m1.条田规划指末级固定灌溉渠道(农渠)和末级固定沟道(农沟)472.田间渠系布置田间渠系指条田内部的灌溉网，包括毛渠、输水垄沟和灌水沟、畦等，有纵向布置和横向布置两种形式。布置形式选择：灌水沟、畦尽量垂直于等于等高线（便于灌水）；作物行向一般为南北方向（通风光照条件好），由此确定灌水沟、畦的方向。若灌水沟、畦垂直于农渠，采用纵向布置；若灌水沟、畦平行于农渠，则采用横向布置。纵向布置适用于地形变化较复杂、土地平整较差的条田；横向布置适用于地面坡向一致、坡度较小的条田。2.田间渠系布置田间渠系指条田内部的灌溉网，包括毛渠、输水垄48纵向布置水流流向：农渠→毛渠→输水垄沟→灌水沟、畦特点：毛渠∥灌水沟、畦布置规格：

输水垄沟间距等于灌水沟畦的长度，为30~50m

输水垄沟长等于毛渠的间距，为50~70m

毛渠间渠等于输水垄沟的长度。若毛渠双向控制，则毛渠的间距是输水垄沟长度的两倍毛渠长度与条田宽度相近纵向布置水流流向：农渠→毛渠→输水垄沟→灌水沟、畦布置规49横向布置水流流向：农渠→毛渠→灌水沟、畦特点：无输水垄沟；毛渠⊥灌水沟、畦面垂直

布置规格：

灌水沟、畦长度一般为30~50m单向控制时，毛渠间距等于灌水沟、畦的长度，双向控制时，毛渠的间距是灌水沟、畦长度的两倍毛渠长度与条田宽度相近横向布置水流流向：农渠→毛渠→灌水沟、畦布置规格：503.稻田区的格田规划格田长度与宽度的确定应考虑到有利灌溉，以及有利于提高机耕、机收的效率，一般长约100~150m，宽约15~20m；在山丘区坡地上布置格田，一般格田长边方向与等高线平行（有利于减少修筑梯田的工程量），此时农渠垂直于等高线、顺坡布置；在平原地区，格田方向以南北向为好，利于作物通风采光；消灭串灌串排；田面平整，便于采用浅水勤灌或其它节水灌溉方法；与早作田块相邻时，应开设隔水沟。3.稻田区的格田规划格田长度与宽度的确定应考虑到有利灌溉，以514.土地平整田面平整，符合灌水技术要求。合理分配土方，就近挖、填平衡。注意保持土壤肥力。改良土壤，扩大耕地。4.土地平整田面平整，符合灌水技术要求。525.田、林、路的规划布置田间道路与灌排沟渠的结合形式。有沟－渠－路、沟－路－渠、路－沟－渠三种配置形式。紧密结合灌排渠系和道路的布置，进行防护林网的规划布置，在居民点附近以及宅旁空地植树植株造林，建立完善的防护林体系。林带的主林带应尽量与主害风垂直，一般要求偏离角不超过30°，副林带与主林带处置；林带的间距一般为树高的20～25倍，一般主林带间距200～250m，副林带间距为500～1000m；林带的宽度应是主林带要宽些，副林带窄些。5.田、林、路的规划布置田间道路与灌排沟渠的结合形式。有沟531.渠道水量损失内容四、灌溉渠道流量推求水面蒸发:渗水:漏水:<5%15%>85%1.渠道水量损失内容四、灌溉渠道流量推求水面蒸发:渗水:漏水542.渠道水量损失计算（1）经验公式估算损失水量自由渗流（不受地下水位顶托

）顶托渗流采取防渗措施每公里渠道输水损失系数渠床土壤透水系数渠道输水损失流量渠道长度渠床土壤透水指数渠道净流量地下水顶托修正系数采取防渗措施后渠床渗漏水量的折减系数无防渗措施2.渠道水量损失计算（1）经验公式估算损失水量自由渗流（不55土壤透水性参数A和m根据实测资料分析确定缺乏实测资料时，可选用下表中的值。土壤透水性参数A和m56地下水顶托修正系数地下水顶托修正系数57渗水量折减系数

渗水量折减系数58（2）经验系数估算损失水量灌区大小渠床土质防渗措施渠道长度田间工程状况灌水技术水平管理工作水平等经验系数渠系水利用系数田间水利用系数渠系水利用系数净流量计算大量水量量测资料考虑因素毛流量损失水量（2）经验系数估算损失水量灌区大小经验渠系水利用系数田间水593.渠道流量推算渠道流量设计流量最小流量加大流量轮灌续灌渠道设计流量即根据灌区的灌溉面积和单位面积上所需灌溉的净流量，按照渠道工作制度进行合理确定。3.渠道流量推算渠道流量设计流量最小流量加大流量轮灌续灌渠道60定义：在设计标准条件下，渠道在正常工作中输送的最小流量。

如何确定：以修正灌水模数图上的最小灌水模数值作为计算渠道最小流量的依据；渠道最小流量以不低于渠道设计流量的40%

；渠道最低水位等于或大于70%的设计水位。

有何用途：校核在上下级渠水位衔接，确定是否需节制闸。渠道最小流量定义：在设计标准条件下，渠道在正常工作中输送的最小流量。61定义：在短时增加输水的情况下，渠道需要通过的最大灌溉流量。如何确定：有何用途：确定渠道堤顶高程。由加大流量计算加大水深，渠底高程加加大水深，再加安全超高得堤顶高程。渠道加大流量定义：在短时增加输水的情况下，渠道需要通过的最大灌溉流量62渠道流量加大系数为了设计渠道时计算方便，要求渠道设计流量具有适当的尾数：渠道流量进位规定渠道流量加大系数为了设计渠道时计算方便，要求渠道设计流量具63采用水力最优断面五、渠道断面形状半圆形断面即是水力最优断面，但是这种断面不一定是最经济的断面渠道断面形状为梯形断面，它最接近水力最优断面，且便于施工，在经过不同稳定性的土壤时，可对深度不同采用不同边坡的复式断面矩形断面主要用于坚固的岩石中，可减少挖方量；当渠道经过狭窄地带，如两侧土壤稳定性较差，且要求渠道宽度较小时，可在两侧修建挡土墙。沿山开渠，可在外测修建隔墙；平原地区的大断面渠道采用半挖半填断面，既减少了土方，又可利用弃土，一举两得。

采用水力最优断面五、渠道断面形状半圆形断面即是水力最优断面64六、渠道防渗渠道防渗可以有效减少渠道渗漏损失，节约灌溉水量，控制地下水位，防止渍害发生；提高渠床的抗冲刷能力，防止渠坡坍塌；加大渠道流速，提高输水能力；降低灌溉成本，提高灌溉效益。常用的渠道防渗措施有多种，包括土料防渗、砌石防渗、砖砌防渗、混凝土防渗、沥青材料防渗和塑料薄膜防渗等形式。实际应用中，可根据具体情况而定。六、渠道防渗渠道防渗可以有效减少渠道渗漏损失，节约灌溉水量，65农业用水量包括农田灌溉用水量、渔业及林果地用水量。在农业用水量计算时，应分区分类统计计算。在计算方法上基本一致。林果地用水可以认为与农田作物用水一样，通过渠系供水灌溉。渔业用水量可按单位面积净耗用水量乘以渔塘面积计算得到。下面，仅介绍灌溉用水量计算方法。

第三节农业用水量计算及我国农业用水状况一、农业用水量计算农业用水量包括农田灌溉用水量、渔业及林果地用水量。第三节66几个反映灌溉水利用率的用水指标Qn

Qg

1.渠道水利用系数指某一渠道在中间无分水的情况下，渠道末端的净流量与进入渠道毛流量的比值。它反映了某条渠道的输水损失情况，或者是某一级渠道水量损失的平均情况。几个反映灌溉水利用率的用水指标QnQg1.渠道水利用系数672.渠系水利用系数等于灌溉渠道系统中从末级渠道放出的净流量与渠首引进的毛流量的比值，它等于各级渠道水利用系数的乘积。它反映了整个渠系的水量损失情况，它不仅反映了灌区的自然条件和工程技术状况，而且还反映出了灌区的管理工作水平。2.渠系水利用系数683.田间水利用系数指实际灌入田间的有效水量（旱作农田是指存在计划湿润层中的灌溉水量；对水稻田，指蓄存在格田内的灌溉水量）和末级固定渠道（农渠）放出水量的比值。它反应了田间工程状况和灌水技术水平。

3.田间水利用系数694.灌溉水利用系数指实际灌入农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数与田间水利用系数的乘积。它是评价渠系工作状况、灌水技术水平和灌区管理水平的综合指标。4.灌溉水利用系数70二、灌溉用水量计算直接法一种作物的一次净灌溉用水量一种作物的一次毛灌溉用水量二、灌溉用水量计算直接法一种作物的一次净灌溉用水量一种作物的71间接法间接法是通过综合灌水定额计算灌溉用水量。任何时段内全灌区的综合灌水定额等于该时段内各种作物灌水定额的面积加权平均值，即：间接法间接法是通过综合灌水定额计算灌溉用水量。任何时段内全灌72三、我国农业用水状况在我国各个用水部门中，农业用水始终占有相当大的比例。2005年全国总用水量为5633亿m3，其中农业用水3580亿m3，占总用水量的63.6%，在各类用户耗水率中，农田灌溉为62%。未来农业用水不可能大幅度增长农业用水存在水资源短缺和用水浪费严重的双重危机。我国现代灌溉技术的应用程度是世界上最低的国家之一。

三、我国农业用水状况在我国各个用水部门中，农业用水始终占有相73农业节水就是在充分利用降水资源的基础上，通过各种技术、工程和管理等措施，在提高农业有效经济量产出的同时，最大限度地减少供水在农业用水过程中的损失，实现农业高效用水。农业节水的目的就是以提高农业用水效率、增加农业产出为核心，确保水资源的良性循环，维持区域用水平衡，逐步减少农业用水总量，保证农业生产健康稳定发展。第四节农业节水农业节水就是在充分利用降水资源的基础上，通过各种技术、工程和74一、传统农业节水措施传统农业节水措施主要是指以输配水量节约为主的工程节水措施。包括渠道衬砌、管道输水、传统地面灌水技术的改进以及各种喷灌、微灌新灌水技术的实施一、传统农业节水措施传统农业节水措施主要是指以输配水量节约为75特点：有效减少农田输水系统的损失，提高田间入水效率：通过混凝土衬砌的渠道可减少渗漏量90%～95%以上。提高了渠道的抗冲刷能力，便利了输水条件，提高了灌溉保证率；减少了对地下水的补给，防止土地次生盐碱化现象的发生；减少渠道淤积、防止杂草生长，节省维护费用。渠道衬砌特点：渠道衬砌76管道输水是将灌溉水通过管道直接把水送到田间进行灌溉的工程。低压管道输水灌溉系统一般由水源、水泵及动力设备、进水装置、输水管道、出水装置及管件组成。管道输水具有如下特点：（1）节水节能。（2）省地省工。（3）管理方便；（4）成本低，易于推广。管道输水管道输水是将灌溉水通过管道直接把水送到田间进行灌溉的工程。低77小畦“三改”灌水技术中的“三改”是指长畦改短畦、宽畦改窄畦、大畦改小畦。关键是使灌溉水在田间分布均匀，节约灌水时间，减少灌溉水的流失。长畦分段畦灌是把一条长畦分为若干个设有横行畦埂的小畦，用塑料软管或者地面纵向输水沟将灌溉水送入畦内，自上而下或自下而上进行灌水的方法。比一般长畦灌溉节水40%～60%，田间畦埂少，省地省力，便于耕作，适合地广人稀、劳力不足，水源缺乏的地区。波涌灌溉又称间歇灌溉和涌流灌溉，它是按一定周期间歇地向沟（畦）供水，使水流呈波涌状推进到沟（畦）末端，以湿润土壤的一种节水型地面灌水新技术，具有省时、省水、节能、灌水质量高等优点，所需设备少，投资小、具有明显的节水效果（节水率在30%～50%）。传统地面灌水技术的改进小畦“三改”灌水技术中的“三改”是指长畦改短畦、宽畦改窄畦、78喷灌是利用专门的系统将水加压后送到喷灌地段，通过喷头将水喷洒在空中，并使水分散成小水滴后均匀地洒落在田间进行灌溉的一种灌溉方式。喷灌系统一般有水源工程、首部装置、输配水管道和喷头等组成，其中喷头是影响喷灌技术灌水质量的关键设备。喷灌喷灌是利用专门的系统将水加压后送到喷灌地段，通过喷头将水喷洒79微灌是指根据作物生长需水要求，通过低压管道系统与安装在末级管道上的滴水器，将有压水变成细小的水流或水滴，把作物生长所需要的水分和养分输送到作物根区附近的灌水方法。微灌系统由水源、首部枢纽、灌水器以及流量、压力控制部件和量测仪表等组成，灌水器是微灌设备中最关键的部件，多数由塑料材料注塑成型。喷灌和微灌具有节水节能、省地省工、操作性强，使用方便的特点。微灌微灌80二、农业节水新技术（一）农艺节水农艺节水技术是通过采取各种耕作栽培措施和化学制剂调控农田水分状况，目的是减少无效蒸发，防止水土流失、改善土壤结构，提高作物产量和水分利用率。农艺节水主要包括地面覆盖、耕作改良、水肥耦合、抗旱品种选育等。二、农业节水新技术（一）农艺节水农艺节水技术是通81地面覆盖抑制土壤水分蒸发；蓄水保墒、提高地温，改善土壤，节水增产；实施技术简单，成本低廉，易于推广。地面覆盖抑制土壤水分蒸发；82耕作改良耕作改良是通过各种耕作作业改善土壤耕层结构，蓄水保墒，增加养分供给，减少水分蒸发消耗，为作物生长发育提供一个良好的生态环境。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层而不反转土层的一种土壤耕作方式，该法实施后的土壤透气性好，蓄水保墒能力强。免耕少耕法是减少耕作次数或在一定年限内免除一切耕作，具有保持水土和抗旱增产的效果。免耕少耕法可使玉米增产10%～20%。耕作改良耕作改良是通过各种耕作作业改善土壤耕层结构，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径。作物营养的基本问题是解决在有限的水资源条件下，合理施肥，培肥地力，充分发挥水肥协同效应和激励机制，提高水分利用效率和在不增加施肥量的条件下，获得最大经济效益。通过改变灌水方式、灌溉制度和作物根区的湿润方式达到有效调节根区水分养分的有效性和根系微生态系统的目的，从而最大限度地提高水分养分耦合的利用效率。水肥耦合合理施肥使提高水分利用效率的重要途径。作物营养的基84抗旱品种选育、化学制剂作物品种的水分利用效率由本身遗传特性、形态特征和生理过程所决定，并在环境条件和栽培措施的综合应用中得以体现，依次通过选用对作物品种实现高效利用水资源，具有很大的潜力。化学制剂节水技术的基本原理是利用化学制剂对水分的调控机能，抑制叶面蒸腾，增加蓄水、提高水分利用效率。目前常用的化学制剂包括保水剂、抗蒸腾剂等。抗旱品种选育、化学制剂作物品种的水分利用效率由本身遗传特性85（二）生理节水生理节水是将作物水分生理调控机制与作物高效用水技术紧密结合形成的新型节水技术。调亏灌溉根据作物的生理生化作用受到遗传特性或生长激素的影响，在其生长发育的某些时期施加一定的水分胁迫（有目的地使其有一定程度的缺水），即可影响作物的光合产物向不同的组织器官分配，提高所需收获的产量而舍弃营养器官的生长量和有机合成物质的总量。（二）生理节水生理节水是将作物水分生理调控机制与作物高效用水86局部灌溉根据作物需水要求，通过低压管道系统与安装在末端管道上的特殊灌水器将水和作物生长所需的养分用比较小的流量均匀准确地把水直接输向植物根末部，以湿润植物根部土壤为主要目标。控制性分根交替灌溉人为保持和控制根系活动层的土壤在垂直剖面或水平面的某个区域干燥，使作物根系始终有一部分生长在干燥或较干燥的土壤区域中，限制该部分的根系吸收水分，让其产生水分胁迫信号传递至叶气孔，形成最优气孔开度，减少作物奢侈的蒸腾耗水，另一部分根系区则保持湿润，维持作物正常吸水，保证作物产量。局部灌溉根据作物需水要求，通过低压管道系统与安装在末端管道上87（三）管理节水根据作物需水规律和生长发育特点，运用现代先进的管理技术和自动化管理系统对作物用水进行科学调控，最大限度满足作物对水分的需求，实现区域效益最佳。建立农田土壤墒情检测预报模型；开展灌区多种水源联合利用的研究；实现灌区用水的科学政策管理等（三）管理节水根据作物需水规律和生长发育特点，运用现代先进的88三、现代农业节水研究重点农业节水机理：工程节水－生物节水－管理节水－资源节水农业节水效应：单一－综合、微观－宏观、自然－复合、静态－动态农业节水潜力：水循环、宏观区域、资源节水、综合效应。农业节水调控：四水三生三、现代农业节水研究重点农业节水机理：工程节水－生物节水－管89分析一下水与农作物的关系。什么是农业需水量和农业灌溉用水量，二者之间有何区别和联系？农业取水方式有哪些？灌溉渠系规划和田间工程规划的原则和内容是什么，应注意什么问题？农业用水量如何计算，应考虑哪些主要因素，如何考虑？主要的农业节水措施包括哪些？现代农业节水研究重点和发展趋势是什么？思考题分析一下水与农作物的关系。思考题90谢谢！谢谢！91第八章农业用水主讲人：张金萍郑州大学第八章农业用水主讲人：张金萍92第一节农业用水的概念第二节农业用水途径第三节农业用水量计算及我国农业用水状况第四节农业节水思考题本章内容第一节农业用水的概念本章内容93第一节农业用水的概念水与作物生理活动一、水与农作物作物的重要组成部分细胞原生质的重要成分光合作用的重要原料作物进行生化反应和吸收输送养分的介质保持作物固有形态的重要支撑维持作物叶面蒸腾的必备条件水与作物生长环境土壤农田小气候含水量空气温度水与作物耕作措施第一节农业用水的概念第一节农业用水的概念水与作物生理活动一、水与农作物作物的重94作物需水量是指作物在适宜的土壤水分和肥力水平下，经过正常生长发育，获得高产时的植株蒸腾、株间蒸发以及构成植株体的水量之和。农田水分消耗的途径主要有三个方面：植株蒸腾、株间蒸发和深层渗漏（或田间渗漏）。二、作物需水量作物需水量是指作物在适宜的土壤水分和肥力水平下，经过正常生长95植株蒸腾Traspiration

株间蒸发Evaporation

作物需水量

=植株蒸腾

+株间蒸发=腾发量Evapotranspiration(ET)植株蒸腾株间蒸发作物需水量=植株蒸腾+株间蒸发=96作物根系从土壤中吸入体内，通过叶片的气孔扩散到大气中去的水分。

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.蒸腾（Transpiration）作物根系从土壤中吸入体内，通过叶片的气孔扩散到大气中去的水分97植株间土壤或田面蒸发的水分referstothemovementofwaterfromthesoilsurfaceorwatersurfaceinfieldintotheatmosphere蒸发（Evaporation）植株间土壤或田面蒸发的水分蒸发（Evaporation）98Percolation旱田（深层渗漏）中由于降水或灌溉水量太大，使土壤水分超过了田间持水量，水分渗透到根系以下深层的土壤中referstothemovementofwaterfromthesoilsurfaceintothedeepsoilofplantrootbecausethesoilwaterexceedsfieldcapictycontent稻田（田间渗漏）是指水稻田的渗漏Percolationinpaddyfield渗漏（Percolation）Percolation旱田（深层渗漏）中由于降水或灌溉水量太99灌溉水量是指从灌溉供水水源所取得的总供水量。三、灌溉用水量灌溉水量毛灌溉水量净灌溉水量损失水量=+灌溉水量是指从灌溉供水水源所取得的总供水量。三、灌溉用水量100灌水定额是指单位面积上灌溉一次所需要的水量，以m3/亩表示。灌溉定额是指在作物整个生育期内单位面积灌溉的水量，即各次灌水定额的总和，也叫总灌水量，以m3/亩表示。灌溉定额也分为净灌溉定额和毛灌溉定额。灌水定额是指单位面积上灌溉一次所需要的水量，以m3/亩表示。101灌溉渠道系统是指从水源取水、通过渠道及其附属建筑物向农田供水、经由田间工程进行农田灌溉的工程系统。包括渠首工程、输配水工程和田间工程三大部分。灌溉渠道系统和排水沟道系统并存。由各级灌溉渠道和退（泄）水渠道组成。第二节农业用水途径灌溉渠道系统是指从水源取水、通过渠道及其附属建筑物向农田供水102灌溉系统的组成拦河坝冲沙闸进水闸节制闸排沙渠干

渠斗

渠支

渠农渠农沟支

沟斗

沟干

沟容泄区退水渠泄水闸渠首工程输配水工程

固定渠道：干、支、斗、农

临时渠道：毛渠等

田间工程

灌溉系统的组成拦河坝冲沙闸进水闸节制闸排沙渠干103一、灌溉取水方式灌溉水源地面水：河流湖泊地下水：潜水层间水灌溉回归水污水一、灌溉取水方式灌溉水源地面水：河流湖泊104地表水取水方式无坝取水有坝取水提水取水水库取水地表水无坝取水105无坝取水有坝取水抽水取水水库取水灌区河流干渠地表水取水方式示意图无坝取水有坝取水抽水取水水库取水灌区河流干渠地表水取水方式示106无坝取水条件：水位流量均满足要求位置：河流凹岸中点偏下游组成：进水闸、冲沙闸、导流堤内江外江泯江鱼嘴宝瓶口飞沙堰岁修期供水暗渠灌县索桥金刚堤四川都江堰工程示意图无坝取水条件：水位流量均满足要求位置：河流凹岸中点偏下游组成107有坝引水条件：水量丰富、水位低组成：拦河坝（闸）、进水闸、冲沙闸、防洪堤等侧面引水适用于含沙量较小的河流溢流坝冲沙闸进水闸河流防洪堤有坝引水条件：水量丰富、水位低组成：拦河坝（闸）、进水闸、冲108正面引水能形成横向环流，适用于含沙量大的河流溢流坝冲沙闸进水闸河流引渠正面引水能形成横向环流，适用于含沙量大的河流溢流坝冲沙闸进水109抽水取水适用条件：水量满足要求，但水位低，且自流引水困难或不经济抽水取水适用条件：水量满足要求，但水位低，且自流引水困难或不110水库取水适用条件：水量、水位均不满足要求水库取水适用条件：水量、水位均不满足要求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：坎儿井多向取水建筑物：辐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（水井结构由一系列井管组成）分完整井和非完整井适用于开采浅层和深层地下水井台井壁管（实管）滤水管（花管）沉淀管封底塞垂直取水建筑物管井（水井结构由一系列井管组成）分完整井和非完113筒井（又称大口井）大口径取水建筑物，直径一般1-2m，有的3-4m，最大12m。深度一般6-20m。适用于开采浅层地下水井台井筒进水部分井底垂直取水建筑物筒井（又称大口井）大口径取水建筑物，直径一般1-2m，有的3114水平取水建筑物坎儿井由地下廊道和立井组成。地下廊道截取地下潜流并起输水作用；立井用于施工出土和通风。主要分布于新疆山前冲积扇下部和冲积平原地区潜水位立井地下廊道渠道融雪水水平取水建筑物坎儿井由地下廊道和立井组成。地下廊道截取地下潜115卧管井截潜流工程埋设在地下水位以下的水平集水管道，与提水竖井相通。多用于沼泽地和盐碱地排水，灌溉上使用较少山区河流河床下部筑地下坝，拦截地下潜流河床截水墙引水渠水平取水建筑物截水墙枯水河槽等高线卧管井截潜流工程埋设在地下水位以下的水平集水管道，与提水竖井116双向取水建筑物辐射井在大口井的下部沿径向呈辐射状布设水平集水管，以提高井的出水量。集水井的下部设沉沙段双向取水建筑物辐射井在大口井的下部沿径向呈辐射状布设水平集水117二、灌溉渠系规划灌溉渠道按其使用寿命可分为固定渠道和临时渠道两种：多年使用的永久性渠道称为固定式渠道；使用寿命小于一年的季节性渠道称为临时渠道。按其控制面积大小和水量分配层次可分为若干等级：大、中型灌区的固定渠道一般分为干渠、支渠、斗渠、农渠四级；在地形复杂的大型灌区，固定渠道的级数往往多于四级，干渠可分成总干渠和分干渠，支渠可下设分支渠，甚至斗渠也可下设分斗渠；在灌溉面积较小的灌区，固定渠道的级数较少。二、灌溉渠系规划灌溉渠道按其使用寿命可分为固定渠道和临时渠道118灌溉渠系布置原则1.总布置原则干渠应布置在灌区的较高地带，尽可能自流控制较大的灌溉面积；渠系布置要求总的工程量和工程费用最小，并且工程安全可靠；灌溉渠道的位置应参照行政区划确定，以便管理；布置时应考虑发挥灌区内原有小型水利工程的作用，并应为上、下级渠道的布置创造良好条件；灌溉渠系布置应和排水系统规划结合进行。

灌溉渠系布置原则1.总布置原则119渠道布置形式：干渠沿等高线布置多见于分水岭与山溪或河流间的狭长地带渠线长而缓水库山塘河流干渠支渠2.干支渠布置原则（1）山区、丘陵区灌区渠道布置形式：水库山塘河流干渠支渠2.干支渠布置原则120第二节农业用水途径渠道布置形式：干渠沿主要分水岭布置多见于浅丘岗地比降由地面坡度决定水库山塘河流第二节农业用水途径渠道布置形式：水库山塘河流121地形特点：

地形开阔平坦;耕地集中，面积较大山前平原：

靠近山麓，地势较高，排水条件好；冲积平原：位于河流中下游平原坡水地区，地面坡度

平缓，地下水位较高。渠道布置：干渠多沿等高线布置，支渠垂直等高线河流干渠一支渠二支渠三支渠（2）平原区灌区地形特点：山前平原：靠近山麓，地势较高，排水条件好；渠122（3）圩垸区灌区地形特点：分布于沿江、湖滩地和三角洲地区，地形平坦低洼；多河湖港汊，水网密集；汛期外河水位常高于圩内地面，四周有圩堤，四周高，中间低渠系布置：

以排为主，兼顾灌溉；一般提排提灌，少有自流排灌干渠支渠（3）圩垸区灌区地形特点：渠系布置：干渠支渠1233.斗渠布置原则山区、丘陵区的斗渠长度较短，控制面积较小。平原地区斗渠较长，控制面积较大。我国北方地区一些大型自流灌区的斗渠长度一般为3～5km，控制面积为3000~5000亩。

3.斗渠布置原则1244.农渠布置原则农渠控制范围为一个耕作单元，长度根据机耕要求确定。平原区通常为500～1000m，间距为200～400m，控制面积为200～600亩m2。丘陵区农渠的长度和控制面积较小。在有控制地下水位要求的地区，农渠间距根据农沟间距而定。4.农渠布置原则1255.灌溉渠道和排水沟道的布置相间布置相邻布置支

渠支

渠斗

渠斗

沟斗

渠斗

沟农渠农渠农沟农沟在地形平坦或有微地形变化的地区，灌溉渠道和排水沟道交错布置。当地面有一侧倾斜，渠道只能向一侧灌水，排水沟也只能接纳一边的径流时，灌排采取相邻布置。5.灌溉渠道和排水沟道的布置相间布置相邻布置支126渠系建筑物是指为安全、合理的输配水量，满足各部门的需要而在渠道系统上修建的建筑物，担负着输配水、控制渠道水位、量测渠道过水流量、宣泄灌区多余水量以及便利交通等任务。

渠系建筑物规划布置渠系建筑物是指为安全、合理的输配水量，满足各1271.渠系建筑物布置原则（1）应满足灌溉系统各项使用要求，以最大限度的满足作物灌水需求。（2）尽量采用联合枢纽布置的形式，以节省投资和管理方便。（3）尽量采用定型设计和装配式建筑物，可简化设计，加快施工进度。（4）根据当地实际情况，尽量采用当地材料修建。（5）应方便交通、航运和群众生产、生活需要。

1.渠系建筑物布置原则1282.渠系建筑物的分类控制建筑物：交叉建筑物：衔接建筑物：泄水建筑物：量水建筑物：进水闸、分水闸、节制闸隧洞、渡槽、倒虹吸、涵洞、桥梁跌水、陡坡溢流堰、退水闸、泄水闸巴歇尔量水槽2.渠系建筑物的分类控制建筑物：交叉建筑物：衔接建筑物：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衔接建筑物跌水陡坡衔接建筑物跌水陡坡133量水建筑物量水建筑物134三、田间工程规划田间工程通常指最末一级固定渠道(农渠)和固定沟道(农沟)之间的条田范围内的临时渠道、排水小沟、田间道路、稻田的格田和田埂、旱地的灌水畦和灌水沟、小型建筑物以及土地平整等农田建设工程。三、田间工程规划田间工程通常指最末一级固定渠道(农渠)和固定135有完善的田间灌排系统，旱地有沟、畦，种稻有格田，配置必要的建筑物，灌水能控制，排水有出路，消灭旱地漫灌和稻田串灌串排现象，并能控制地下水位，防止土壤过湿和产生土壤次生盐渍化现象。田面平整，灌水时土壤湿润均匀，排水时田面不留积水。田块的形状和大小要适应农业现代化需要，有利于农业机械作业和提高土地利用率。田间工程规划要求有完善的田间灌排系统，旱地有沟、畦，种稻有格田，配置必要的建136在农业发展规划和水利建设规划的基础上进行。着眼长远、立足当前，既要充分考虑农业现代化发展的要求，又要满足当前农业生产发展的实际需要。因地制宜，讲求实效。以治水改土为中心，实行山、水、田、林、路综合治理。田间工程规划原则在农业发展规划和水利建设规划的基础上进行。田间工程规划原则1371.条田规划指末级固定灌溉渠道(农渠)和末级固定沟道(农沟)之间的田块，有的地方称为耕作区。排水基本尺寸满足以下要求：机耕田间用水管理间距为100～200m长度400～800m长度不超过500～600m宽度：100～200m长度：400～800m1.条田规划指末级固定灌溉渠道(农渠)和末级固定沟道(农沟)1382.田间渠系布置田间渠系指条田内部的灌溉网，包括毛渠、输水垄沟和灌水沟、畦等，有纵向布置和横向布置两种形式。布置形式选择：灌水沟、畦尽量垂直于等于等高线（便于灌水）；作物行向一般为南北方向（通风光照条件好），由此确定灌水沟、畦的方向。若灌水沟、畦垂直于农渠，采用纵向布置；若灌水沟、畦平行于农渠，则采用横向布置。纵向布置适用于地形变化较复杂、土地平整较差的条田；横向布置适用于地面坡向一致、坡度较小的条田。2.田间渠系布置田间渠系指条田内部的灌溉网，包括毛渠、输水垄139纵向布置水流流向：农渠→毛渠→输水垄沟→灌水沟、畦特点：毛渠∥灌水沟、畦布置规格：

输水垄沟间距等于灌水沟畦的长度，为30~50m

输水垄沟长等于毛渠的间距，为50~70m

毛渠间渠等于输水垄沟的长度。若毛渠双向控制，则毛渠的间距是输水垄沟长度的两倍毛渠长度与条田宽度相近纵向布置水流流向：农渠→毛渠→输水垄沟→灌水沟、畦布置规140横向布置水流流向：农渠→毛渠→灌水沟、畦特点：无输水垄沟；毛渠⊥灌水沟、畦面垂直

布置规格：

灌水沟、畦长度一般为30~50m单向控制时，毛渠间距等于灌水沟、畦的长度，双向控制时，毛渠的间距是灌水沟、畦长度的两倍毛渠长度与条田宽度相近横向布置水流流向：农渠→毛渠→灌水沟、畦布置规格：1413.稻田区的格田规划格田长度与宽度的确定应考虑到有利灌溉，以及有利于提高机耕、机收的效率，一般长约100~150m，宽约15~20m；在山丘区坡地上布置格田，一般格田长边方向与等高线平行（有利于减少修筑梯田的工程量），此时农渠垂直于等高线、顺坡布置；在平原地区，格田方向以南北向为好，利于作物通风采光；消灭串灌串排；田面平整，便于采用浅水勤灌或其它节水灌溉方法；与早作田块相邻时，应开设隔水沟。3.稻田区的格田规划格田长度与宽度的确定应考虑到有利灌溉，以1424.土地平整田面平整，符合灌水技术要求。合理分配土方，就近挖、填平衡。注意保持土壤肥力。改良土壤，扩大耕地。4.土地平整田面平整，符合灌水技术要求。1435.田、林、路的规划布置田间道路与灌排沟渠的结合形式。有沟－渠－路、沟－路－渠、路－沟－渠三种配置形式。紧密结合灌排渠系和道路的布置，进行防护林网的规划布置，在居民点附近以及宅旁空地植树植株造林，建立完善的防护林体系。林带的主林带应尽量与主害风垂直，一般要求偏离角不超过30°，副林带与主林带处置；林带的间距一般为树高的20～25倍，一般主林带间距200～250m，副林带间距为500～1000m；林带的宽度应是主林带要宽些，副林带窄些。5.田、林、路的规划布置田间道路与灌排沟渠的结合形式。有沟1441.渠道水量损失内容四、灌溉渠道流量推求水面蒸发:渗水:漏水:<5%15%>85%1.渠道水量损失内容四、灌溉渠道流量推求水面蒸发:渗水:漏水1452.渠道水量损失计算（1）经验公式估算损失水量自由渗流（不受地下水位顶托

）顶托渗流采取防渗措施每公里渠道输水损失系数渠床土壤透水系数渠道输水损失流量渠道长度渠床土壤透水指数渠道净流量地下水顶托修正系数采取防渗措施后渠床渗漏水量的折减系数无防渗措施2.渠道水量损失计算（1）经验公式估算损失水量自由渗流（不146土壤透水性参数A和m根据实测资料分析确定缺乏实测资料时，可选用下表中的值。土壤透水性参数A和m147地下水顶托修正系数地下水顶托修正系数148渗水量折减系数

渗水量折减系数149（2）经验系数估算损失水量灌区大小渠床土质防渗措施渠道长度田间工程状况灌水技术水平管理工作水平等经验系数渠系水利用系数田间水利用系数渠系水利用系数净流量计算大量水量量测资料考虑因素毛流量损失水量（2）经验系数估算损失水量灌区大小经验渠系水利用系数田间水1503.渠道流量推算渠道流量设计流量最小流量加大流量轮灌续灌渠道设计流量即根据灌区的灌溉面积和单位面积上所需灌溉的净流量，按照渠道工作制度进行合理确定。3.渠道流量推算渠道流量设计流量最小流量加大流量轮灌续灌渠道151定义：在设计标准条件下，渠道在正常工作中输送的最小流量。

如何确定：以修正灌水模数图上的最小灌水模数值作为计算渠道最小流量的依据；渠道最小流量以不低于渠道设计流量的40%

；渠道最低水位等于或大于70%的设计水位。

有何用途：校核在上下级渠水位衔接，确定是否需节制闸。渠道最小流量定义：在设计标准条件下，渠道在正常工作中输送的最小流量。152定义：在短时增加输水的情况下，渠道需要通过的最大灌溉流量。如何确定：有何用途：确定渠道堤顶高程。由加大流量计算加大水深，渠底高程加加大水深，再加安全超高得堤顶高程。渠道加大流量定义：在短时增加输水的情况下，渠道需要通过的最大灌溉流量153渠道流量加大系数为了设计渠道时计算方便，要求渠道设计流量具有适当的尾数：渠道流量进位规定渠道流量加大系数为了设计渠道时计算方便，要求渠道设计流量具154采用水力最优断面五、渠道断面形状半圆形断面即是水力最优断面，但是这种断面不一定是最经济的断面渠道断面形状为梯形断面，它最接近水力最优断面，且便于施工，在经过不同稳定性的土壤时，可对深度不同采用不同边坡的复式断面矩形断面主要用于坚固的岩石中，可减少挖方量；当渠道经过狭窄地带，如两侧土壤稳定性较差，且要求渠道宽度较小时，可在两侧修建挡土墙。沿山开渠，可在外测修建隔墙；平原地区的大断面渠道采用半挖半填断面，既减少了土方，又可利用弃土，一举两得。

采用水力最优断面五、渠道断面形状半圆形断面即是水力最优断面155六、渠道防渗渠道防渗可以有效减少渠道渗漏损失，节约灌溉水量，控制地下水位，防止渍害发生；提高渠床的抗冲刷能力，防止渠坡坍塌；加大渠道流速，提高输水能力；降低灌溉成本，提高灌溉效益。常用的渠道防渗措施有多种，包括土料防渗、砌石防渗、砖砌防渗、混凝土防渗、沥青材料防渗和塑料薄膜防渗等形式。实际应用中，可根据具体情况而定。六、渠道防渗渠道防渗可以有效减少渠道渗漏损失，节约灌溉水量，156农业用水量包括农田灌溉用水量、渔业及林果地用水量。在农业用水量计算时，应分区分类统计计算。在计算方法上基本一致。林果地用水可以认为与农田作物用水一样，通过渠系供水灌溉。渔业用水量可按单位面积净耗用水量乘以渔塘面积计算得到。下面，仅介绍灌溉用水量计算方法。

第三节农业用水量计算及我国农业用水状况一、农业用水量计算农业用水量包括农田灌溉用水量、渔业及林果地用水量。第三节157几个反映灌溉水利用率的用水指标Qn

Qg

1.渠道水利用系数指某一渠道在中间无分水的情况下，渠道末端的净流量与进入渠道毛流量的比值。它反映了某条渠道的输水损失情况，或者是某一级渠道水量损失的平均情况。几个反映灌溉水利用率的用水指标QnQg1.渠道水利用系数1582.渠系水利用系数等于灌溉渠道系统中从末级渠道放出的净流量与渠首引进的毛流量的比值，它等于各级渠道水利用系数的乘积。它反映了整个渠系的水量损失情况，它不仅反映了灌区的自然条件和工程技术状况，而且还反映出了灌区的管理工作水平。2.渠系水利用系数1593.田间水利用系数指实际灌入田间的有效水量（旱作农田是指存在计划湿润层中的灌溉水量；对水稻田，指蓄存在格田内的灌溉水量）和末级固定渠道（农渠）放出水量的比值。它反应了田间工程状况和灌水技术水平。

3.田间水利用系数1604.灌溉水利用系数指实际灌入农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数与田间水利用系数的乘积。它是评价渠系工作状况、灌水技术水平和灌区管理水平的综合指标。4.灌溉水利用系数161二、灌溉用水量计算直接法一种作物的一次净灌溉用水量一种作物的一次毛灌溉用水量二、灌溉用水量计算直接法一种作物的一次净灌溉用水量一种作物的162间接法间接法是通过综合灌水定额计算灌溉用水量。任何时段内全灌区的综合灌水定额等于该时段内各种作物灌水定额的面积加权平均值，即：间接法间接法是通过综合灌水定额计算灌溉用水量。任何时段内全灌163三、我国农业用水状况在我国各个用水部门中，农业用水始终占有相当大的比例。2005年全国总用水量为5633亿m3，其中农业用水3580亿m3，占总用水量的63.6%，在各类用户耗水率中，农田灌溉为62%。未来农业用水不可能大幅度增长农业用水存在水资源短缺和用水浪费严重的双重危机。我国现代灌溉技术的应用程度是世界上最低的国家之一。

三、我国农业用水状况在我国各个用水部门中，农业用水始终占有相164农业节水就是在充分利用降水资源的基础上，通过各种技术、工程和管理等措施，在提高农业有效经济量产出的同时，最大限度地减少供水在农业用水过程中的损失，实现农业高效用水。农业节水的目的就是以提高农业用水效率、增加农业产出为核心，确保水资源的良性循环，维持区域用水平衡，逐步减少农业用水总量，保证农业生产健康稳定发展。第四节农业节水农业节水就是在充分利用降水资源的基础上，通过各种技术、工程和165一、传统农业节水措施传统农业节水措施主要是指以输配水量节约为主的工程节水措施。包括渠道衬砌、管道输水、传统地面灌水技术的改进以及各种喷灌、微灌新灌水技术的实施一、传统农业节水措施传统农业节水措施主要是指以输配水量节约为166特点：有效减少农田输水系统的损失，提高田间入水效率：通过混凝土衬砌的渠道可减少渗漏量90%～95%以上。提高了渠道的抗冲刷能力，便利了输水条件，提高了灌溉保证率；减少了对地下水的补给，防止土地次生盐碱化现象的发生；减少渠道淤积、防止杂草生长，节省维护费用。渠道衬砌特点：渠道衬砌167管道输水是将灌溉水通过管道直接把水送到田间进行灌溉的工程。低压管道输水灌溉系统一般由水源、水泵及动力设备、进水装置、输水管道、出水装置及管件组成。管道输水具有如下特点：（1）节水节能。（2）省地省工。（3）管理方便；（4）成本低，易于推广。管道输水管道输水是将灌溉水通过管道直接把水送到田间进行灌溉的工程。低168小畦“三改”灌水技术中的“三改”是