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1、农田水利 灌溉用水量预测,金晓斌2008.4,主要内容,1、概念介绍灌溉用水量、灌溉设计保证率、代表年、灌水率、灌溉定额 2、灌溉用水量计算2.1 代表年的选择2.2 灌水率计算2.3 灌水率图的绘制2.4 灌溉用水量计算,概念,1、灌溉用水量灌溉用水量是指灌溉土地需要从灌溉水源取用的水量。在进行灌溉工程规划、设计、管理时，首先要计算出项目区的灌溉用水量，再根据项目区的供水量，进行供需平衡计算。当供水不能满足用水要求时（一般出现在中西部干旱地区），应提出所要采取的措施。2、灌溉设计保证率在若干年内，满足灌溉对降雨量要求的平均保证程度，以百分数计。例如某地区灌溉设计保证率为75，表示就今后长期平
2、均而言，对该地区所能提供的降雨量，在一百年中只能保证七十五年，其余二十五年不能满足。就其性质来说，保证率也就是频率。灌溉设计保证率的选取一般根据相应的土地开发整理工程建设标准，选取对应的灌溉设计保证率。,概念,3、代表年又称典型年，是指在灌溉工程规划设计时选择一个接近用灌溉设计保证率确定的来水量和用水量的年份，作为确定灌溉用水量的设计依据，这个水文年份通常称为设计代表年。代表年按地区的不同，可以分三类：中等年、中等干旱年、干旱年。在灌溉水源充足、灌溉效益高的地区应以干旱年作为设计代表年，反之则选取中等年或中等干旱年。例如：某项目区位于海安县，根据江苏省土地开发整理工程建设标准（试行），灌溉保证
3、率设计标准应在8595。通过征询当地农业和水利专家的意见，确定灌溉设计保证率为85%。则代表年选取方法如下：,概念 代表年选取,（1）向水文部门收集海安县近30年的降雨量表,概念 代表年选取,根据项目区19742003年系列降水量资料，按由大到小的次序排列为x1、x2、xm、xn，按经验频率公式计算经验频率为85%的年份 。P等于和大于xm的经验频率；mxm的序号，即等于和大于xm的项数；n样本容量，即观测资料的总项数。结果如下图：,代表年,最接近85%的频率,概念,4、灌水率灌水率又称灌水模数，是指灌区单位面积上所需的灌水流量。利用它可以计算灌溉渠道设计流量和渠首引水流量。 5、灌溉定额每茬
4、作物在一个生长周期内（包括播种前的灌水、泡田）每亩的灌水总量。灌溉定额多少与当年气候条件有密切关系，干旱年多灌，湿润年少灌。不同作物的灌溉定额不同，不同灌溉方法的灌水定额也有差别。一般可根据经验及相关规定获得各作物的灌溉定额。,概念之间的联系,1、灌溉设计保证率用来选取代表年 2、灌溉用水量计算首先进行代表年选择 3、灌水率根据代表年的灌水定额等数据进行计算,灌溉用水量计算,代表年选取,灌水率计算,灌溉设计保证率,服务于,灌水定额,求,灌溉用水量计算,1、代表年选择（见第一节） 2、灌水率计算灌水率根据灌区范围内各种作物的各次灌水逐一进行计算，计算公式如下：式中：,灌溉用水量计算 灌水率计算,
5、T灌水延续时间 确定原则 1、灌溉及时，时间不宜过短。灌溉时间过短，则相同时间内需要灌溉的量就会增大，从而影响灌溉渠道的规模以及劳动力。 2、灌区面积越大，延续时间越长。灌区面积大，作物总类多，地下水埋深、土壤等差异大，要求延续时间长。 3、根据不同作物种类及不同生育阶段对缺水的敏感度的大小确定灌水时间。符合农业技术许可条件，工程造价合理。,灌溉用水量计算 灌水率计算,我国各地主要作物灌水延续时间参考： 灌溉面积在667公顷以上的灌区，可采用以下数据：水稻：泡田期灌水715d；生育期灌水35d。冬小麦：播前灌水1025d；拔节前后灌水1015d。棉花：播前灌水1025d；现蕾、开花、吐絮期灌水
6、815d。玉米：播前灌水1020d；拔节期灌水1015d；抽穗期灌水815d。,灌溉用水量计算 灌水率计算,灌水率计算表,灌溉用水量计算 灌水率图绘制,灌溉用水量计算 灌水率图绘制,修正原则 （1）调整灌水率时，要以不影响作物需水要求为原则，尽可能不改变作物关键期用水时间，若必须进行调整，则前后移动总天数不得超过3d并尽量前移为主。 （2）若同意作物连续两次灌水均需变动灌水日期，不应一次提前，一次退后。延长或缩短后的灌水时间与原定时间相差不应超过20%。 （3）调整后的灌水率值不应相差过于悬殊，全年各次灌水率大小应均匀而有规律。 （4）为便于灌区工程的管理和养护，供水间断时间应适当长一些，避免
7、经常停水，特别应避免小于5d的短期停水。 （5）应与水源供水条件相适应 （6）由于调整灌水率而引起灌水定额变化是，灌水定额的调整值不应超过原定额的10%，同一作物不应连续两次减小灌水定额。 （7）当上述要求不能满足时，可适当调整作物组成。,各时期灌水率相差悬殊，渠道输水时大时小，断断续续，不利于管理。若以其中最大灌输率计算渠道流量，设计渠道断面，势必偏大，不经济，因此，必须进行调整，尽可能消除短时段的灌水率高峰和短期停水现象。,灌溉用水量计算 灌水率图绘制,灌溉用水量计算 灌溉用水量计算,净某作物某次净灌溉用水量，m3；mi某作物某次灌溉定额，m3/hm2;ai某作物的种植面积，hm2;,计算
8、公式：,由于存在渠道渗漏和田间灌水损失，因此，要求水源供给田间的水量为净灌溉用水量与损失水量之和，称毛灌溉用水量。,方法一：用灌溉定额和灌溉面积直接计算,灌溉用水量计算 灌溉用水量计算,计算公式：,净,某作物某次毛灌溉用水量，m3;灌溉水利用系数，可通过查相关规定表格取得。,同理可算出各种作物的各次的毛灌溉用水量，相加，就可得不同时期灌区的灌溉用水量。将不同时期的用水量相加，即得灌区的总灌溉用水量。,灌溉用水量计算 灌溉用水量计算,灌溉用水量计算 灌溉用水量计算,方法二：用综合灌水定额推算,某时段内灌区净综合灌水定额，m3/hm2;n 灌区内该时段灌溉作物种类数；第i种作物的种植比，其值为第i
9、种作物灌溉面 积与灌区总灌溉面积的比值；各种作物在该时段的灌水定额，m3/hm2;,计算公式：,全灌区某时段灌溉用水量=综合灌水定额灌区总面积将各时段的灌溉用水量相加就能得出全灌区总灌溉用水量。,灌溉用水量计算 灌溉用水量计算,方法三：利用灌水率图推算,式中: Q净某时段渠道应送至田间的净流量（m3/s）；A 支渠控制面积（万亩）；q 设计灌水模数（m3/s.万亩）。,T 与q对应的时段 d,三种方法比较,1、方法一：先计算一种作物一次的灌溉用水量（灌溉定额各自种植面积），再对作物、时段求和。不涉及种植比（各自种植面积已包括比例）。 2、方法二：通过种植比先计算综合灌溉定额，再计算总灌溉用水量（综合灌溉定额总种植面积）。涉及种植比，但不需要各种植面积。 3、方法三：通过灌水率计算，（灌水率总面积），根据对应天数计算出各时段的灌溉用水量，再对时段求和。,回顾,代表年选择,灌水率计算,灌水率图绘制,灌溉用水量计算,谢谢！,
