灌溉效率

灌溉是人工补充农田作物生产所需水分的技术措施；必须完成 4 个过程: 修建取水工程 ， 从不同的水源，引取额定的灌溉水量作为灌溉用水；把引取的灌溉水量通过各级大小渠道分配到田间进水口；把进入到田间的灌溉水量采用各种灌溉方法供给作物；作物消耗水， 即作物根系从土壤中吸取水分供其生产， 最后形成实物产量。因此，主流节水概念是，在农田灌溉过程中采取各种工程措施或非工程措施，减少和防止水量的流失和损耗，使水从水源地流入农田到被作物吸收利用过程的损失减少到最低限度，并符合农作物生产、发育对水的需求。从广义上讲，涵盖着农业水资源的合理开发利用及保护技术，节水工程技术， 节水农业耕作技术，节水管理技术等方面的内容。

以流域为尺度的灌溉效率提高的节水措施主要在于“ 资源型”和“ 效率型”节水，即指减少无效蒸腾蒸发量和其他不可回收水量或者降低平均单位粮食产量的净耗水量，即所谓的“ 真实节水”。IWMI 提出了流域灌溉效率的概念。流域尺度上来看，以农田为尺度的节水灌溉措施对于节约和高效利用流域水资源的作用常常要大打折扣。尤其是对于封闭的或接近封闭的流域，节水是相当困难的，因为水资源在各用水户之间已达到均衡。一个部门用水的增加，会引起其他用水部门的减少。部门水资源分配是一个零和博弈。常常因为非农业部门的水资源边际收益大于农业部门，水资源分配趋向于非农部门。灌溉用水受到水短缺的严重威胁，一个流域的农业用水的总产出有可能会下降，这会间接影响到一个国家或地区的粮食安全。我国内陆河流域部分地区已经接近于这种状态，这时只能采用真实的节水技术。为了理解流域灌溉效率，可以假设有一个理论上的流域。在有人类活动以前， 流域水资源可以通过流域入海水量进行估计。然后开始修建取水设施用以满足灌溉、饮水、工业需要，人类开始影响流域水循环过程。第一工程的取水量为天然水用水量。这些用水量有一部分被直接消耗进入大气，而余下部分排回河道中。随着时间的推移，假如在第一个取水设施的上游又修建了一取水工程， 其用水量有一部分用于直接消耗，一部分回流到河道中， 形成回归水。 下游的取水设施就可能取用了原河道中的天然水与上游的回归水。新建的水利工程越多， 天然水的开发程度越高，回归水利用系数也就越高。天然水用水量随着水利设施的修建而增加，流域内所有的水资源消耗量会越来越接近流域的最大可利用水量。即使是流域水资源开发利用率达到 100%，流域天然水也不可能全部被直接消耗，总有一部分水会排入海洋或沼泽地。这时，流域水资源回用系数提高，水质问题变得突出。由于洗盐、冲沙等生态用水的需要，最大可利用水资源量应包含生态需水量。因此，从流域范围来看，减少水短缺的根本性问题在于提高流域水生产率。对灌溉农业来讲，提高产量不外乎 3 方面：①开发消耗更多的天然水；②提高已开发利用天然水的有益消耗；③提高单位消耗水的产出。水资源已经达到最大可利用量的流域，增加水资源总产出的办法是提高流域水资源的利用效率 。2100433B

水分是保证农业生产最为重要的条件。对于干旱区来说，由于天然的降水量较少，其农业生产主要依赖于灌溉。对于一个灌溉系统的灌溉效率，通常采用渠系水利用系数（输水效率）、田间水利用系数（田间灌水效率）、灌溉水利用系数（灌区灌溉效率）来进行评价，其中，渠系水利用系数（进入田间的净水量与自水源引水量的比值） 表示输水过程中的水分利用效率，田间水利用系数（贮存在作物根系层的灌溉水量与进入田间净水量的比值） 表示农田灌水过程中的水分利用效率，灌溉水利用系数（贮存在作物根系层的灌溉水量与自水源引水量的比值） 则表示输水、灌水 2 个过程的综合水分利用效率 。

本书是一部关于灌溉水利用效率方面的较为系统的著作，分为灌溉水利用效率的基础理论、灌溉水利用效率的测试分析方法及灌溉水利用效率的测试分析实践应用等三部分。灌溉水利用效率的基础理论部分包括灌溉水利用效率的概念、内涵及指标体系；灌溉水利用效率的测试分析方法部分包括灌溉各环节水利用效率的测试分析方法、区域灌溉水利用效率的尺度转化方法等；灌溉水利用效率测试分析实践应用部分，以浙江省灌区为研究对象，系统介绍省域尺度灌溉各环节水利用效率的测试分析方法及其成果，同时将测试分析成果应用于解决浙江实际问题。

序一

序二

前言

第1章 绪论

1.1 灌溉水利用效率研究的背景与意义

1.1.1 水资源供需矛盾是我国当前社会经济发展的重要瓶颈

1.1.2 农业灌溉是保障我国粮食生产安全的基础支撑

1.1.3 农业灌溉水利用效率已成为我国社会经济发展的重要目标之一

1.1.4 灌溉水利用效率的理论及测试分析方法还有待进一步完善

1.2 灌溉水利用效率的研究评述

1.2.1 国内外灌溉水利用效率的名称及指标体系还不统一

1.2.2 灌溉水利用效率测试分析难度大，还缺少系统、科学的方法

1.2.3 区域尺度各环节水利用效率的测试分析是目前工作的薄弱环节

1.3 本书的内容及框架

第2章 灌溉水利用效率的概念、内涵与指标休系

2.1 灌溉水利用效率的概念与内涵

2.1.1 灌溉水利用效率的经典概念

2.1.2 灌溉水利用效率概念的修正

2.1.3 灌溉水利用效率的内涵

2.1.4 小结

2.2 灌溉水利用效率的指标体系

2.2.1 国内外典型的灌溉水利用效率指标体系

2.2.2 灌区用水过程及影响因素

2.2.3 灌溉水利用效率指标体系的修正

2.2.4 小结

第3章 灌溉各环节水利用效率的测试分新理论与方法

3.1 渠道输水效率的测试分析方法

3.1.1 经验公式法

3.1.2 动水测试法

3.1.3 静水测试法

3.1.4 双环人渗仪法

3.1.5 小结

3.2 渠系输水效率的推算方法

3.2.1 各级渠道水利用效率连乘法

3.2.2 正向递推水量平衡法

3.2.3 多越级渠道灌区渠系输水效率的正向递推法

3.2.4 渠系输水效率推求的其他方法

3.2.5 小结

3.3 渠系配水效率的测算方法

3.3.1 直接测试法

3.3.2 间接测算法

3.3.3 小结

3.4 田间水利用效率测试方法

3.4.1 基于充分灌溉理论的测试分析方法

3.4.2 基于非充分灌溉理论的测试分析方法

3.4.3 小结

3.5 灌溉水利用效率的首尾测算法

3.5.1 首尾测算法的基本方法

3.5.2 充分灌溉情况下净灌溉定额的计算

3.5.3 非充分灌溉情况下净灌溉定额的计算

3.5.4 小结

第4章 区域尺度灌溉水利用效率的分新方法

4.1 典型灌区的抽样方法

4.1.1 抽样技术的一般方法

4.1.2 典型灌区的抽样方法

4.1.3 实践中典型灌区抽样的一些做法和要求

4.1.4 小结

4.2 区域尺度灌溉水利用效率的点面转化方法

4.2.1 加权法

4.2.2 其他点面转化方法

4.2.3 小结

第5章 灌溉水利用效率测试分新的实践应用

5.1 浙江省概况

5.1.1 自然概况

5.1.2 社会经济

5.1.3 农业灌溉

5.2 主要类型渠道输水效率的测试分析

5.2.1 测试渠道及测试成果

5.2.2 渠道输水效率的影响因素及特征

5.2.3 单位长度渠道输水效率与渠道流量的关系

5.2.4 单位长度渠道输水效率查算表

5.3 渠系输水效率推求与分析

5.3.1 典型灌区及其基本特征

5.3.2 典型灌区的渠系输水效率

5.3.3 自流灌区渠系输水效率的特征

5.3.4 浙江省域尺度的渠系输水效率

5.4 渠系配水效率测算分析

5.4.1 渠系水利用效率的测算

5.4.2 渠系配水效率的推求

5.5 田间水利用效率的测试分析

5.5.1 测试方法和田间测试成果

5.5.2 田间水利用效率的计算

5.6 渠道衬砌率与渠系输水效率的关系研究

5.6.1 典型灌区渠道衬砌率与渠系输水效率的关系

5.6.2 省域尺度渠道衬砌率与渠系输水效率的关系

5.6.3 灌区改造投资规模与渠系输水效率的关系

5.7 灌溉水利用效率及其提高潜力研究

5.7.1 浙江省现状灌溉水利用效率及其影响因素分析

5.7.2 农业灌溉各个环节水利用效率提高的潜力分析

5.7.3 灌溉水利用效率提高的对策

参考文献 2100433B

效率与所取截面有关。取压缩机进口截面和出口截面来计算效率,则为压缩机的效率。如果不包括进出气管在内,取压缩机中第一级进口截面和末级出口截面计算效率,则为压缩机级组的效率。如果取压缩机的一个级的进口截面和出口截面计算效率,则为级的效率。 2100433B