1、胡笑涛西北农林科技大学二一六年八月,灌溉水利用系数测算,水利部灌溉试验成果应用培训班,报告提纲,一、工作的意义及其基本做法二、总体框架与流程 三、测算的基本方法四、样点灌区灌溉水有效利用系数测算,一、工作的意义,2011年中共中央 国务院一号文件关于加快水利改革发展的决定 中指出：“必须下决心加快水利发展，切实增强水利支撑保障能力，实现水资源可持续利用”。,一、工作的意义,1.水利面临的新形势 人多水少、水资源时空分布不均是我国的基本国情水情洪涝灾害频繁仍然是中华民族的心腹大患水资源供需矛盾突出仍然是可持续发展的主要瓶颈农田水利建设滞后仍然是影响农业稳定发展和国家粮食安全的最大硬伤水利设施薄弱
2、仍然是国家基础设施的明显短板。,一、工作的意义,2.新形势下水利的地位和作用 水利是现代农业建设不可或缺的首要条件，是经济社会发展不可替代的基础支撑，是生态环境改善不可分割的保障系统，具有很强的公益性、基础性、战略性。加快水利改革发展，不仅事关农业农村发展，而且事关经济社会发展全局；不仅关系到防洪安全、供水安全、粮食安全，而且关系到经济安全、生态安全、国家安全。,一、工作的意义,3 .指导思想 把水利作为国家基础设施建设的优先领域，把农田水利作为农村基础设施建设的重点任务，把严格水资源管理作为加快转变经济发展方式的战略举措，注重科学治水、依法治水，突出加强薄弱环节建设，大力发展民生水利，不断深
3、化水利改革，加快建设节水型社会，促进水利可持续发展，努力走出一条中国特色水利现代化道路。,一、工作的意义,4 .目标任务 力争通过5年到10年努力，从根本上扭转水利建设明显滞后的局面。到2020年，基本建成防洪抗旱减灾体系，基本建成水资源合理配置和高效利用体系，全国年用水总量力争控制在6700亿立方米以内，农田灌溉水有效利用系数提高到0.55以上。 注：农田灌溉用水有效利用系数是中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要中唯一的一项水利行业的指标。,一、工作的意义,5.政策举措加大公共财政对水利的投入 力争今后10年全社会水利年平均投入比2010年高出一倍（2010年全国水利投入20
4、00亿，今后每年投入4000亿，10年共将投入4万亿元）。发挥政府在水利建设中的主导作用，将水利作为公共财政投入的重点领域。大幅度增加中央和地方财政专项水利资金。从土地出让收益中提取10%用于农田水利建设，充分发挥新增建设用地土地有偿使用费等土地整治资金的综合效益。,一、工作的意义,5.政策举措建立用水总量控制制度 确立水资源开发利用控制红线，抓紧制定主要江河水量分配方案，建立取用水总量控制指标体系。建立用水效率控制制度 确立用水效率控制红线，坚决遏制用水浪费，把节水工作贯穿于经济社会发展和群众生产生活全过程。,一、工作的意义,5.政策举措建立水功能区限制纳污制度 确立水功能区限制纳污红线，从
5、严核定水域纳污容量，严格控制入河湖排污总量。 建立水资源管理责任和考核制度 县级以上地方政府主要负责人对本行政区域水资源管理和保护工作负总责。严格实施水资源管理考核制度，对各地区水资源开发利用、节约保护主要指标的落实情况进行考核，作为地方政府相关领导干部综合考核评价的重要依据。,一、工作的意义,5.政策举措 为跟踪测算分析灌溉水有效利用系数变化情况，科学评价节水灌溉发展成效与节水潜力，根据水利部的要求，自2006年起，在各省（区、市）和新疆生产建设兵团的大力支持下，连续在全国范围内开展了灌溉水有效利用系数测算分析工作，取得的成果为有关部门研究制定相关政策和规划提供了依据。,2011年陕西省灌溉
6、水利用系数测算结果,一、工作的意义,发展节水灌溉的目的就是要不断提高灌溉用水效率和效益。国内已广泛使用“灌溉水有效利用系数”作为灌溉用水效率的表征指标。灌溉水有效利用系数是在某次或某一时间内被农作物利用的净灌溉水量与水源渠首处总灌溉引水量的比值，它与灌区自然条件、工程状况、用水管理水平、灌水技术等因素有关。,二、总体框架与流程,灌溉水有效利用系数测算分析采用点与面相结合、实地观测与调查研究分析相结合、微观研究与宏观分析评价相结合的方法进行。 具体流程如下： 第一，分析评价全省样点灌区的代表性，确定各规模与类型样点灌区； 第二，测算分析样点灌区灌溉水有效利用系数，进而分析推算省级区域不同规模与类
7、型灌区的灌溉水有效利用系数。 第三，各省根据不同规模与类型灌区灌溉水有效利用系数，计算本省级区域灌溉水有效利用系数。,灌溉水有效利用系数测算分析技术框架,三、测算分析方法,根据灌溉水有效利用系数的定义，采用“首尾测算分析法”，即直接用灌入田间可被作物吸收利用的水量（净灌溉用水量）与灌区从水源取用的灌溉总水量（毛灌溉用水量）的比值来计算灌区灌溉水有效利用系数，计算公式如下： 式中： 灌区灌溉水有效利用系数； 灌区净灌溉用水总量，m3； 灌区毛灌溉用水总量，m3。,测算流程,四、样点灌区灌溉水有效利用系数测算,典型田块选择,1,亩均净灌溉用水量的观测与分析,2,灌区年净灌溉用水总量测算,3,4,灌
8、区毛灌溉用水总量计算与分析,四、样点灌区灌溉水有效利用系数测算,典型田块选择,四、样点灌区灌溉水有效利用系数测算,1.典型田块选择,田块特征：边界清楚、形状规则、面积适中 田块代表性：作物种类、灌溉方式、畦田规格、地形、土地平整程度、土壤类型、灌溉制度与方法、地下水埋深等田块实测条件：有固定的进水口和排水口；配备量水设施作物种类：播种面积灌区总播种面积10%,（1）田块选择的基本要求,1.典型田块选择,（2）田块布设及数量要求,亩均净灌溉用水量的观测与分析,四、样点灌区灌溉水有效利用系数测算,2.亩均净灌溉用水量的观测与分析,优先采用直接量测法，暂不具备实测条件的灌区也可采用观测分析法,2.亩
9、均净灌溉用水量的观测与分析,（1）直接量测法,在每次灌水前后按灌溉试验规范( SL13-2004)有关规定，观测典型田块内不同作物年内相应生育期内计划湿润层的土壤质量含水率或体积含水率（或田间水层变化），计算每次亩均净灌溉用水量，得出该典型田块不同作物种类年亩均净灌溉用水量,淹水灌溉,湿润灌溉,需量测每次灌水前后田间水层深度,旱作物,水稻,确定作物生育期内计划湿润层深度需量测每次灌水前后土壤含水量,需要考虑水稻育秧期用水量折算,2.亩均净灌溉用水量的观测与分析,（1）直接量测法 旱作物、水稻湿润灌溉某次净灌水量计算,w田净i典型田块某次亩均净灌溉用水量，m3/亩 H灌水期内典型田块土壤计划湿润
10、层深度，mm 、水典型田块H土层内土壤干容重、水的容重，g/cm3g1 、 v1某次灌水前典型田块H土层内土壤质量含水率、体积含水率g2 、 v2某次灌水后典型田块H土层内土壤质量含水率、体积含水率,2.亩均净灌溉用水量的观测与分析,（1）直接量测法 水稻淹水灌溉某次净灌水量计算,w田净i典型田块某次亩均净灌溉用水量，m3/亩h1、h2某次灌水前、后典型田块田面水深，mm, 典型田块某作物年亩均净灌溉用水量计算,w田净某典型田块某作物年亩均净灌溉用水量，m3/亩 n 典型田块某作物年内灌水次数，次,对于水稻，育秧期某次灌水的亩均净灌溉用水量按秧田与本田的面积比例折算,2.亩均净灌溉用水量的观测
11、与分析,（2）观测分析法,首先观测实际进入典型田块田间的年亩均灌溉用水量，再根据当年气象资料、作物种类等情况，依据水量平衡原理计算典型田块某种作物当年的净灌溉定额。通过二者比较，判断属于充分灌溉还是非充分灌溉，然后，确定典型田块年亩均净灌溉用水量,旱作物水稻,亩均灌溉用水量观测,净灌溉定额计算,渠道输水管道输水喷灌（包含微喷）微灌（滴灌、小管出流等）,田间观测,水量平衡分析计算,2.亩均净灌溉用水量的观测与分析,（2）观测分析法 典型田块年亩均灌溉用水量观测,w田典型田块年亩均灌溉用水量，m3/亩 W田进i年内某次灌水进入典型田块的水量， m3 W田排i年内某次灌水排出典型田块的水量， m3
12、A田典型田块的灌溉面积，亩,a) 渠道输水和管道输水渠道输水需在典型田块进水口和排水口设置量水设施管道输水在管道出水口处安装计量设备,2.亩均净灌溉用水量的观测与分析,（2）观测分析法 典型田块年亩均灌溉用水量观测,喷洒喷洒水利用系数，参考有关试验成果或资料确定 W出i年内控制典型田块灌水的某次管道出水量， m3 A田典型田块的灌溉面积，亩,b) 喷灌（微喷）、微灌在控制典型田块的灌溉系统管道上加装水量计量设备,喷灌,微灌,2.亩均净灌溉用水量的观测与分析,（2）观测分析法 典型田块净灌溉定额计算,M旱作作物净灌溉定额，m3 /亩 H土壤储水层深度，mm ETc作物全生育期内的蒸发蒸腾量，mm
13、 Pe、Ge作物全生育期内的有效降水量、地下水利用量，mmv0、vs作物生育期开始、结束时的土壤体积含水率,a) 旱作物净灌溉定额根据当年气象资料、作物种类等资料计算作物生育期需水量，结合土壤储水层水量变化，利用水量平衡原理进行计算,2.亩均净灌溉用水量的观测与分析,（2）观测分析法 典型田块净灌溉定额计算,b) 水稻净灌溉定额包括秧田定额、泡田定额和生育期定额三部分,秧田定额,M秧水稻育秧期净灌溉定额，m3 /亩 秧田面积与本田面积比值，可根据当地实际经验确定 ETc水稻育秧期的蒸发蒸腾量，mm H水稻秧田犁底层深度，mmv0、vb播种前秧田土壤体积含水率与饱和体积含水率 Fe 、Pe 水稻
14、育秧期的田间适宜渗漏量、有效降水量，mm,2.亩均净灌溉用水量的观测与分析,（2）观测分析法 典型田块净灌溉定额计算,b) 水稻净灌溉定额,泡田定额,M泡水稻泡田期净灌溉定额，m3 /亩 ETc水稻泡田期的蒸发蒸腾量，mm H水稻稻田犁底层深度，mm h0秧苗移栽时稻田所需水层深度，mmv0、vb秧苗移栽时土壤体积含水率与饱和体积含水率 Fe 、Pe 水稻泡田期的田间适宜渗漏量、有效降水量，mm,2.亩均净灌溉用水量的观测与分析,（2）观测分析法 典型田块净灌溉定额计算,b) 水稻净灌溉定额,生育期定额（淹水灌溉）,M育水稻生育期净灌溉定额，m3 /亩 ETc水稻生育期的蒸发蒸腾量，mm hc
15、秧苗移栽时田面水深，mm hs水稻收割时田面水深，mm Fe 水稻生育期田间适宜渗漏量，mm Pe 水稻生育期的有效降水量，mm,2.亩均净灌溉用水量的观测与分析,（2）观测分析法 典型田块净灌溉定额计算,M水稻水稻净灌溉定额，m3 /亩,b) 水稻净灌溉定额,以上方法主要针对淹水灌溉下水稻的净灌溉定额计算采用湿润灌溉的水稻，可采用旱作物计算方法采用淹水和湿润交替灌溉的水稻，可采用相应的方法分时段计算后累加推广采用水稻节水灌溉模式的区域，可直接采用设计值有灌溉试验成果的地区，可采用节水灌溉定额试验成果,2.亩均净灌溉用水量的观测与分析,（2）观测分析法 确定典型田块年亩均净灌溉用水量,比较典型
16、田块净灌溉定额计算值M和年亩均灌溉用水量观测值w田，确定亩均净灌溉用水量w田净最终采用值,尚不具备直接量测和观测条件的小型灌区和纯井灌区，可通过收集当地灌溉试验站灌溉试验结果或规划研究资料进行分析确定,灌区年净灌溉用水总量测算,四、样点灌区灌溉水有效利用系数测算,3.灌区年净灌溉用水总量测算,（1）同片区或灌溉类型作物亩均净灌溉用水量,根据前面方法得出某一片区或灌溉类型的某种作物典型田块的年亩均净灌溉用水量w田净，结合该片区或灌溉类型相应作物典型田块的面积A田，计算该片区或灌溉类型该种作物的年净灌溉用水量wi,Wi为同片区或灌溉类型第i种作物的亩均净灌溉用水量（m3 /亩）；N为该作物典型田块
17、数量（个）；w田净l、A田l分别为该作物第l个典型田块亩均净灌溉用水量（m3 /亩）与灌溉面积（亩）,3.灌区年净灌溉用水总量测算,（2）灌区年净灌溉用水总量计算 大、中、小型灌区年净灌溉用水总量,可根据灌区内不同分区各种作物的亩均净灌溉用水量与作物灌溉面积，计算出灌区年净灌溉用水总量,W净为灌区年净灌溉用水量（m3 ）；n、m分别为灌区片区个数（大型灌区n=3，中型灌区n=2，小型灌区n=1）和相应片区的作物种类数；wij、Aij分别为j片区第i种作物亩均净灌溉用水量（m3 /亩）与灌溉面积（亩）,3.灌区年净灌溉用水总量测算,（2）灌区年净灌溉用水总量计算 纯井灌区年净灌溉用水总量,可根据
18、井灌区内不同灌溉类型下各种作物的亩均净灌溉用水量与作物灌溉面积，计算出井灌区年净灌溉用水总量,W净为井灌区年净灌溉用水量（m3 ）；p、m分别为井灌区灌溉类型数和相应灌溉类型的灌溉作物种类数；wik、Aik分别为第k种灌溉类型第i种作物亩均净灌溉用水量（m3 /亩）与灌溉面积（亩）,灌区年毛灌溉用水总量计算与分析,四、样点灌区灌溉水有效利用系数测算,4.灌区年毛灌溉用水总量计算与分析,（1）灌区年毛灌溉用水总量计算,指灌区全年从水源（一个或多个）取用的用于农田灌溉的总水量，该水量应通过实测确定,W毛为灌区年毛灌溉用水量（m3 ）；W毛i为灌区第i个水源取水量（m3 ）；n为灌区水源个数,4.灌
19、区年毛灌溉用水总量计算与分析,（2）毛灌溉用水总量测算中几种情况处理,当灌区还向其他用户输水（包括工业、生活、生态、渔业、畜牧、园林草地用水，或因工程保护、防洪除险等需要的弃水量等）时，需从灌区全年取用总水量 中，扣减上述非农田灌溉用水量（从分水点反推到渠首）, 非农田灌溉用水情况的处理,4.灌区年毛灌溉用水总量计算与分析,（2）毛灌溉用水总量测算中几种情况处理,灌区内如有蓄积降水径流的塘（堰）坝水量用于灌溉，应计入灌区毛灌溉用水总量。如果塘坝水源由灌区渠系供给，作为调蓄设施，当年又被用于灌溉的水量，不应与灌区毛灌溉用水总量重复计算；如果是跨年度使用的水量，应反推到渠首，并从当年灌区取水总量中扣除，计入下一年的毛灌溉用水总量, 有塘坝或其他水源联合供水情况的处理,4.灌区年毛灌溉用水总量计算与分析,（2）毛灌溉用水总量测算中几种情况处理,对于将降水径流纳蓄到渠道的灌区，应进行降水径流分析，将进入渠系并用于灌溉的水量计入到年毛灌溉用水总量中。, 渠系纳蓄雨水用于灌溉情况的处理,谢 谢！,
