灌溉水有效利用系数测算分析理论方法与应用

水利部农村水利司是水利部专业负责农村水利工作的司局，主要业务工作包括组织协调农田水利基本建设，指导农村饮水安全、村镇供水排水工作，指导农田灌溉排水工作，指导农村雨水集蓄利用工作，指导牧区水利工作。中国灌溉排水发展中心是水利部直属*单位，主要职责是承担农村水利有关规划、重大问题研究、技术规范编制以及重点项目的具体管理工作，负责灌溉排水、农村饮水技术开发、推广、培训、工程项目咨询评估，为灌溉排水、农村饮水、农业综合开发水利建设提供技术支撑和服务。

本书是近年来灌溉用水效率分析评价的近期新成果，试图系统论述灌溉水有效利用系数相关知识与理论，全面阐述灌区与区域灌溉水有效利用系数测算分析方法与应用，分析研究不同尺度灌溉水有效利用系数关键影响因素、阈值及灌溉节水潜力，从而建立起系统的灌溉水有效利用系数测算分析的理论基础与技术体系。全书共分为7章，主要包括灌溉用水效率指标内涵、测算分析方法研究、测算分析网络构建、测算分析软件与信息管理系统开发、灌溉水有效利用系数关键影响因素分析、灌溉水有效利用系数阈值初步分析等内容。

本书是在2005—2011年广东省灌溉水有效利用系数测算分析工作的基础上，结合测算研究结果，系统梳理和分析了广东省从灌区到区域不同尺度上灌溉水有效利用系数的变化，对各种影响因素进行了定量分析。

序

前言

第1章 绪论

1.1 研究背景

1.2 研究目的及意义

1.3 国内外研究进展

1.3.1 灌溉用水效率指标研究

1.3.2 灌溉水有效利用系数测算和计算方法研究

1.3.3 灌溉水有效利用系数的尺度转换方法研究

1.3.4 分形理论方法研究

1.3.5 灌溉节水潜力研究

1.3.6 行业用水结构及农业用水结构调整研究

1.3.7 国内外研究评述

1.4 研究内容及方法

1.4.1 技术路线-

1.4.2 研究内容

1.4.3 研究方法

第2章 研究区域概况

2.1 地理位置

2.2 地形地貌

2.3 气候特征

2.4 土壤植被

2.5 河流水系

2.6 土地资源

2.7 水利工程

2.8 水文水资源

2.9 农业生产

2.10 灌溉状况

2.11 社会经济

第3章 灌溉水有效利用系数测算分析工作及结果分析

3.1 引言

3.2 灌溉水有效利用系数测算分析过程

3.2.1 灌溉水有效利用系数测算方法

3.2.2 灌溉水有效利用系数测算技术路线

3.2.3 样点灌区灌溉水有效利用系数测算

3.2.4 省级区域灌溉水有效利用系数推算

3.3 全省灌溉水有效利用系数测算结果分析

3.3.1 全省各年度灌溉水有效利用系数测算结果

3.3.2 不同规模灌区灌溉水有效利用系数的变化

3.4 影响灌溉水有效利用系数的因素分析

3.4.1 地形地貌对灌溉水有效利用系数影响

3.4.2 渠系特征对灌溉水有效利用系数影响

3.4.3 土壤质地对灌溉水有效利用系数影响

3.4.4 工程状况对灌溉水有效利用系数影响

3.4.5 供用水量对灌溉水有效利用系数影响

3.4.6 耕作面积对灌溉水有效利用系数影响

3.4.7 水利投资对灌溉水有效利用系数影响

3.4.8 工程效益对灌溉水有效利用系数影响

3.5 灌溉水有效利用系数的年度空间分布

3.6 灌溉水有效利用系数的区域点面转化

3.7 本章小结

第4章 灌溉水有效利用系数时空尺度变异的分形理论分析

4.1 引言

4.2 分维理论计算方法

4.2.1 周长-面积法

4.2.2 盒维数法

4.2.3 位序-规模法

4.2.4 城市首位度法

4.2.5 Horton河系定律法

4.2.6 河流水系结构参数及计算

4.3 灌区体系的分维识别

4.3.1 分维识别及原理

4.3.2 灌区体系分维特征识别

4.4 灌溉水有效利用系数的分形理论分析

4.4.1 数据及处理

4.4.2 分维值计算

4.4.3 两种分形计算方法的比较

4.5 灌区渠系形态分维分析

4.5.1 利用Horton河系定律的灌区渠系形态分维分析

4.5.2 利用Horton河系定律的灌区渠系分维数计算

4.5.3 渠系分维结构与灌溉水有效利用系数关联性分析

4.5.4 灌区渠系分形结构的现实指导意义

4.6 灌区分形的空间尺度变异分析

4.6.1 尺度变异的研究思路

4.6.2 不同灌区面积尺度分维值分析

4.6.3 灌溉水有效利用系数的空间尺度变异分析

4.6.4 灌溉水有效利用系数的空间自相关分析

4.6.5 灌溉水有效利用系数与空间影响因素关联分析

4.7 灌区分形的时间(年度)尺度变异分析

4.7.1 年度灌溉水有效利用系数变化分析

4.7.2 年度灌区首位度法分析

4.8 本章小结

第5章 影响灌溉用水量的相关主导驱动因素变化趋势分析

5.1 引言

5.1.1 分析思路

5.1.2 数据来源

5.2 广东省水资源及用水量变化趋势分析

5.2.1 水资源状况分析

5.2.2 供水量变化分析

5.2.3 用水结构变化分析

5.2.4 农业用水变化分析

5.3 广东省耕地及灌溉面积变化趋势分析

5.3.1 耕地及灌溉面积变化分析

5.3.2 各市灌溉面积变化趋势分析

5.4 广东省行业经济产值变化趋势分析

5.4.1 国内生产总值及三次产业结构变化分析

5.4.2 农业产值结构变化分析

5.5 广东省农业种植结构变化趋势分析

5.5.1 广东省农业种植结构概述

5.5.2 全省农业种植结构变化分析

5.5.3 种植结构调整的变动速度测评

5.5.4 各市农业种植结构分析

5.6 广东省农业水利工程主要指标变化趋势分析

5.6.1 广东省农业水利工程主要指标变化分析

5.6.2 各市农业水利工程主要指标变化分析

5.6.3 农业水利工程主要指标空间分布特征

5.7 广东省用水效率主要指标变化趋势分析

5.7.1 广东省主要用水指标变化趋势分析

5.7.2 广东省单位用水效率变化趋势分析

5.7.3 各市单位增加值农业用水效率变化分析

5.8 本章小结

第6章 影响灌溉水有效利用系数的不同措施驱动力分析

6.1 引言

6.2 概念界定

6.3 种植结构调整对灌溉水有效利用系数影响

6.3.1 灌溉用水量的计算方法

6.3.2 基于水量平衡法的农业种植结构调整下灌溉用水量计算

6.3.3 基于彭曼方程的农业种植结构调整下作物需水量计算

6.3.4 农田灌溉回归水的分析计算

6.4 灌区工程措施对灌溉水有效利用系数影响

6.4.1 渠道防渗改造对灌溉水有效利用系数的影响分析

6.4.2 节水灌溉面积对灌溉水有效利用系数的影响分析

6.5 工程状况与管理措施对灌溉水有效利用系数影响

6.5.1 工程状况与管理措施对灌溉水有效利用系数的作用

6.5.2 工程状况与管理措施对灌溉水有效利用系数的影响分析

6.6 节水灌溉技术措施对灌溉水有效利用系数影响

6.6.1 灌溉方式和技术对灌溉水有效利用系数的作用

6.6.2 灌溉方式和技术对灌溉水有效利用系数的影响分析

6.6.3 田间灌水技术对灌溉水有效利用系数的影响分析

6.7 农作栽培措施对灌溉水有效利用系数影响

6.7.1 灌溉制度对灌溉水有效利用系数的影响分析

6.7.2 水稻灌水方式对灌溉水有效利用系数的影响分析

6.8 不同措施对灌溉水有效利用系数驱动力贡献分析

6.8.1 通径分析法

6.8.2 优势分析法

6.9 本章小结

第7章 灌溉水有效利用系数主要影响因子筛选和组合预测

7.1 引言

7.2 灌溉水有效利用系数主要影响因子筛选方法

7.2.1 因子筛选方法概述

7.2.2 主要因子筛选方法

7.3 灌溉水有效利用系数主要影响因子筛选结果

7.3.1 主要影响因子构成

7.3.2 主成分分析法筛选

7.3.3 灰色关联度分析法筛选

7.3.4 主要因子筛选结果分析

7.4 灌溉水有效利用系数预测

7.4.1 预测的基本原则

7.4.2 预测的基本方法

7.4.3 选用的预测方法

7.4.4 最优加权组合预测模型

7.4.5 预测结果与验证

7.5 灌溉水有效利用系数中长期变化趋势分析

7.5.1 阶段变化趋势

7.5.2 变化原因分析

7.6 本章小结

第8章 目标年灌溉水有效利用系数不同措施情景值预测

8.1 引言

8.2 多目标线性规划方法

8.2.1 模型概述

8.2.2 约束性指标的确定

8.2.3 多目标线性规划模型

8.2.4 模型特点

8.3 不同目标年预期指标值预测

8.3.1 现状基准年各项指标值的确立

8.3.2 预测目标年各项指标值的确立

8.4 不同措施对提高灌溉水有效利用系数的作用贡献预测分析

8.4.1 种植结构调整措施对提高灌溉水有效利用系数的预测结果

8.4.2 节水灌溉制度措施对提高灌溉水有效利用系数的预测结果

8.4.3 渠道防渗改造措施对提高灌溉水有效利用系数的预测结果

8.4.4 节水灌溉面积措施对提高灌溉水有效利用系数的预测结果

8.4.5 工程状况与管理措施对提高灌溉水有效利用系数的预测结果

8.4.6 节水灌溉技术措施对提高灌溉水有效利用系数的预测结果

8.5 提高灌溉有效利用系数的措施优化配置预测结果

8.6 提高灌溉水有效利用系数的主要途径和建议

第9章 结语

9.1 主要结论

9.2 后续展望

参考文献 2100433B

灌溉水有效利用系数，是指灌溉期内，灌溉面积上不包括深层渗漏与田间流失的实际有效利用水量与渠道头进水总量之比。

渠系水利用系数：灌溉渠系的净流量和毛流量之比值为渠系水利用系数，它是反应灌区各级渠道的运行状况和管理水平的综合性指标。

反映了各级输配水渠道的输水损失，表示整个渠系水的利用率，为从取水渠首到田间末级渠道中干、支、斗、农、毛等各级渠道水利用系数的乘积。

灌溉水有效利用系数（effective coefficient of irrigative water utilization）

灌溉期内,灌溉面积上不包括深层渗漏与田间流失的实际有效利用水量与渠道头进水总量之比,以η水表示。它由渠系水利用系数与田间水利用系数两部分组成。从末级固定渠道(一般为农渠)的渠尾进入毛渠的水量总和与渠首同期进入总量的比值,通常以η渠系表示,具有下列关系：η渠系=η干· η支· η斗· η农式中：η干、η支...分别表示干渠、支渠...的渠道水利用系数。计划湿润层内实际灌入的水量与进入毛渠的水量的比值称为田间水利用系数,通常以η田表示。灌溉水有效利用系数应等于渠系利用系数与田间水利用系数的乘积,即η水=η渠系·η 2100433B