灌溉效率

灌溉是人工補(bǔ)充農(nóng)田作物生產(chǎn)所需水分的技術(shù)措施；必須完成 4 個(gè)過程: 修建取水工程 ， 從不同的水源，引取額定的灌溉水量作為灌溉用水；把引取的灌溉水量通過各級(jí)大小渠道分配到田間進(jìn)水口；把進(jìn)入到田間的灌溉水量采用各種灌溉方法供給作物；作物消耗水， 即作物根系從土壤中吸取水分供其生產(chǎn)， 最后形成實(shí)物產(chǎn)量。因此，主流節(jié)水概念是，在農(nóng)田灌溉過程中采取各種工程措施或非工程措施，減少和防止水量的流失和損耗，使水從水源地流入農(nóng)田到被作物吸收利用過程的損失減少到最低限度，并符合農(nóng)作物生產(chǎn)、發(fā)育對(duì)水的需求。從廣義上講，涵蓋著農(nóng)業(yè)水資源的合理開發(fā)利用及保護(hù)技術(shù)，節(jié)水工程技術(shù)， 節(jié)水農(nóng)業(yè)耕作技術(shù)，節(jié)水管理技術(shù)等方面的內(nèi)容。

以流域?yàn)槌叨鹊墓喔刃侍岣叩墓?jié)水措施主要在于“ 資源型”和“ 效率型”節(jié)水，即指減少無效蒸騰蒸發(fā)量和其他不可回收水量或者降低平均單位糧食產(chǎn)量的凈耗水量，即所謂的“ 真實(shí)節(jié)水”。IWMI 提出了流域灌溉效率的概念。流域尺度上來看，以農(nóng)田為尺度的節(jié)水灌溉措施對(duì)于節(jié)約和高效利用流域水資源的作用常常要大打折扣。尤其是對(duì)于封閉的或接近封閉的流域，節(jié)水是相當(dāng)困難的，因?yàn)樗Y源在各用水戶之間已達(dá)到均衡。一個(gè)部門用水的增加，會(huì)引起其他用水部門的減少。部門水資源分配是一個(gè)零和博弈。常常因?yàn)榉寝r(nóng)業(yè)部門的水資源邊際收益大于農(nóng)業(yè)部門，水資源分配趨向于非農(nóng)部門。灌溉用水受到水短缺的嚴(yán)重威脅，一個(gè)流域的農(nóng)業(yè)用水的總產(chǎn)出有可能會(huì)下降，這會(huì)間接影響到一個(gè)國(guó)家或地區(qū)的糧食安全。我國(guó)內(nèi)陸河流域部分地區(qū)已經(jīng)接近于這種狀態(tài)，這時(shí)只能采用真實(shí)的節(jié)水技術(shù)。為了理解流域灌溉效率，可以假設(shè)有一個(gè)理論上的流域。在有人類活動(dòng)以前， 流域水資源可以通過流域入海水量進(jìn)行估計(jì)。然后開始修建取水設(shè)施用以滿足灌溉、飲水、工業(yè)需要，人類開始影響流域水循環(huán)過程。第一工程的取水量為天然水用水量。這些用水量有一部分被直接消耗進(jìn)入大氣，而余下部分排回河道中。隨著時(shí)間的推移，假如在第一個(gè)取水設(shè)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， 形成回歸水。 下游的取水設(shè)施就可能取用了原河道中的天然水與上游的回歸水。新建的水利工程越多， 天然水的開發(fā)程度越高，回歸水利用系數(shù)也就越高。天然水用水量隨著水利設(shè)施的修建而增加，流域內(nèi)所有的水資源消耗量會(huì)越來越接近流域的最大可利用水量。即使是流域水資源開發(fā)利用率達(dá)到 100%，流域天然水也不可能全部被直接消耗，總有一部分水會(huì)排入海洋或沼澤地。這時(shí)，流域水資源回用系數(shù)提高，水質(zhì)問題變得突出。由于洗鹽、沖沙等生態(tài)用水的需要，最大可利用水資源量應(yīng)包含生態(tài)需水量。因此，從流域范圍來看，減少水短缺的根本性問題在于提高流域水生產(chǎn)率。對(duì)灌溉農(nóng)業(yè)來講，提高產(chǎn)量不外乎 3 方面：①開發(fā)消耗更多的天然水；②提高已開發(fā)利用天然水的有益消耗；③提高單位消耗水的產(chǎn)出。水資源已經(jīng)達(dá)到最大可利用量的流域，增加水資源總產(chǎn)出的辦法是提高流域水資源的利用效率 。2100433B

水分是保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)最為重要的條件。對(duì)于干旱區(qū)來說，由于天然的降水量較少，其農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主要依賴于灌溉。對(duì)于一個(gè)灌溉系統(tǒng)的灌溉效率，通常采用渠系水利用系數(shù)（輸水效率）、田間水利用系數(shù)（田間灌水效率）、灌溉水利用系數(shù)（灌區(qū)灌溉效率）來進(jìn)行評(píng)價(jià)，其中，渠系水利用系數(shù)（進(jìn)入田間的凈水量與自水源引水量的比值） 表示輸水過程中的水分利用效率，田間水利用系數(shù)（貯存在作物根系層的灌溉水量與進(jìn)入田間凈水量的比值） 表示農(nóng)田灌水過程中的水分利用效率，灌溉水利用系數(shù)（貯存在作物根系層的灌溉水量與自水源引水量的比值） 則表示輸水、灌水 2 個(gè)過程的綜合水分利用效率 。

本書是一部關(guān)于灌溉水利用效率方面的較為系統(tǒng)的著作，分為灌溉水利用效率的基礎(chǔ)理論、灌溉水利用效率的測(cè)試分析方法及灌溉水利用效率的測(cè)試分析實(shí)踐應(yīng)用等三部分。灌溉水利用效率的基礎(chǔ)理論部分包括灌溉水利用效率的概念、內(nèi)涵及指標(biāo)體系；灌溉水利用效率的測(cè)試分析方法部分包括灌溉各環(huán)節(jié)水利用效率的測(cè)試分析方法、區(qū)域灌溉水利用效率的尺度轉(zhuǎn)化方法等；灌溉水利用效率測(cè)試分析實(shí)踐應(yīng)用部分，以浙江省灌區(qū)為研究對(duì)象，系統(tǒng)介紹省域尺度灌溉各環(huán)節(jié)水利用效率的測(cè)試分析方法及其成果，同時(shí)將測(cè)試分析成果應(yīng)用于解決浙江實(shí)際問題。

序一

序二

前言

第1章 緒論

1.1 灌溉水利用效率研究的背景與意義

1.1.1 水資源供需矛盾是我國(guó)當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要瓶頸

1.1.2 農(nóng)業(yè)灌溉是保障我國(guó)糧食生產(chǎn)安全的基礎(chǔ)支撐

1.1.3 農(nóng)業(yè)灌溉水利用效率已成為我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要目標(biāo)之一

1.1.4 灌溉水利用效率的理論及測(cè)試分析方法還有待進(jìn)一步完善

1.2 灌溉水利用效率的研究評(píng)述

1.2.1 國(guó)內(nèi)外灌溉水利用效率的名稱及指標(biāo)體系還不統(tǒng)一

1.2.2 灌溉水利用效率測(cè)試分析難度大，還缺少系統(tǒng)、科學(xué)的方法

1.2.3 區(qū)域尺度各環(huán)節(jié)水利用效率的測(cè)試分析是目前工作的薄弱環(huán)節(jié)

1.3 本書的內(nèi)容及框架

第2章 灌溉水利用效率的概念、內(nèi)涵與指標(biāo)休系

2.1 灌溉水利用效率的概念與內(nèi)涵

2.1.1 灌溉水利用效率的經(jīng)典概念

2.1.2 灌溉水利用效率概念的修正

2.1.3 灌溉水利用效率的內(nèi)涵

2.1.4 小結(jié)

2.2 灌溉水利用效率的指標(biāo)體系

2.2.1 國(guó)內(nèi)外典型的灌溉水利用效率指標(biāo)體系

2.2.2 灌區(qū)用水過程及影響因素

2.2.3 灌溉水利用效率指標(biāo)體系的修正

2.2.4 小結(jié)

第3章 灌溉各環(huán)節(jié)水利用效率的測(cè)試分新理論與方法

3.1 渠道輸水效率的測(cè)試分析方法

3.1.1 經(jīng)驗(yàn)公式法

3.1.2 動(dòng)水測(cè)試法

3.1.3 靜水測(cè)試法

3.1.4 雙環(huán)人滲儀法

3.1.5 小結(jié)

3.2 渠系輸水效率的推算方法

3.2.1 各級(jí)渠道水利用效率連乘法

3.2.2 正向遞推水量平衡法

3.2.3 多越級(jí)渠道灌區(qū)渠系輸水效率的正向遞推法

3.2.4 渠系輸水效率推求的其他方法

3.2.5 小結(jié)

3.3 渠系配水效率的測(cè)算方法

3.3.1 直接測(cè)試法

3.3.2 間接測(cè)算法

3.3.3 小結(jié)

3.4 田間水利用效率測(cè)試方法

3.4.1 基于充分灌溉理論的測(cè)試分析方法

3.4.2 基于非充分灌溉理論的測(cè)試分析方法

3.4.3 小結(jié)

3.5 灌溉水利用效率的首尾測(cè)算法

3.5.1 首尾測(cè)算法的基本方法

3.5.2 充分灌溉情況下凈灌溉定額的計(jì)算

3.5.3 非充分灌溉情況下凈灌溉定額的計(jì)算

3.5.4 小結(jié)

第4章 區(qū)域尺度灌溉水利用效率的分新方法

4.1 典型灌區(qū)的抽樣方法

4.1.1 抽樣技術(shù)的一般方法

4.1.2 典型灌區(qū)的抽樣方法

4.1.3 實(shí)踐中典型灌區(qū)抽樣的一些做法和要求

4.1.4 小結(jié)

4.2 區(qū)域尺度灌溉水利用效率的點(diǎn)面轉(zhuǎn)化方法

4.2.1 加權(quán)法

4.2.2 其他點(diǎn)面轉(zhuǎn)化方法

4.2.3 小結(jié)

第5章 灌溉水利用效率測(cè)試分新的實(shí)踐應(yīng)用

5.1 浙江省概況

5.1.1 自然概況

5.1.2 社會(huì)經(jīng)濟(jì)

5.1.3 農(nóng)業(yè)灌溉

5.2 主要類型渠道輸水效率的測(cè)試分析

5.2.1 測(cè)試渠道及測(cè)試成果

5.2.2 渠道輸水效率的影響因素及特征

5.2.3 單位長(zhǎng)度渠道輸水效率與渠道流量的關(guān)系

5.2.4 單位長(zhǎng)度渠道輸水效率查算表

5.3 渠系輸水效率推求與分析

5.3.1 典型灌區(qū)及其基本特征

5.3.2 典型灌區(qū)的渠系輸水效率

5.3.3 自流灌區(qū)渠系輸水效率的特征

5.3.4 浙江省域尺度的渠系輸水效率

5.4 渠系配水效率測(cè)算分析

5.4.1 渠系水利用效率的測(cè)算

5.4.2 渠系配水效率的推求

5.5 田間水利用效率的測(cè)試分析

5.5.1 測(cè)試方法和田間測(cè)試成果

5.5.2 田間水利用效率的計(jì)算

5.6 渠道襯砌率與渠系輸水效率的關(guān)系研究

5.6.1 典型灌區(qū)渠道襯砌率與渠系輸水效率的關(guān)系

5.6.2 省域尺度渠道襯砌率與渠系輸水效率的關(guān)系

5.6.3 灌區(qū)改造投資規(guī)模與渠系輸水效率的關(guān)系

5.7 灌溉水利用效率及其提高潛力研究

5.7.1 浙江省現(xiàn)狀灌溉水利用效率及其影響因素分析

5.7.2 農(nóng)業(yè)灌溉各個(gè)環(huán)節(jié)水利用效率提高的潛力分析

5.7.3 灌溉水利用效率提高的對(duì)策

參考文獻(xiàn) 2100433B

效率與所取截面有關(guān)。取壓縮機(jī)進(jìn)口截面和出口截面來計(jì)算效率,則為壓縮機(jī)的效率。如果不包括進(jìn)出氣管在內(nèi),取壓縮機(jī)中第一級(jí)進(jìn)口截面和末級(jí)出口截面計(jì)算效率,則為壓縮機(jī)級(jí)組的效率。如果取壓縮機(jī)的一個(gè)級(jí)的進(jìn)口截面和出口截面計(jì)算效率,則為級(jí)的效率。 2100433B