灌溉用水定额

二、完成的主要工作
2.5 非充分灌溉条件下的作物耗水量研究 根据收集整理的各地区灌溉试验资料和现 状灌溉用水资料，研究提出了各三级区主要作 物的水分生产函数和经济耗水量。
2.6 灌溉水利用效率研究
研究提出了确定田间灌溉水利用系数的方 法和影响因素分析，根据收集的资料，提出了 各三级区不同类型灌区的平均田间灌溉水利用 系数。
3.1 资料收集和数据分析
214个三级流域区中，台湾、香港、澳门、南海 诸岛4区不予考虑；奇普恰普河、古尔班通古特荒漠 区、2个区内没有气象站，也不考虑；有些三级区很 小，且没有合适的气象站，则采用邻近区的气象站 资料。 代表点气象站的选取原则： 县级以上国家气象站； 地理位置和海拔高程具有代表性，位于农业区； 气象资料系列较长，数据相对完整。 共选择了195个气象站作为代表点。
二、完成的主要工作
2.3 数据收集和整理 以214个三级流域区为基础，结合行政分区， 选定了195个计算区。收集了各区的气象资料、 作物资料、灌溉试验资料以及灌溉用水现状资 料，对所有资料进行了分析和整理。 2.4 作物需水量和净灌溉需水量的计算 计算了各三级流域区逐日的参照腾发量、 不同作物的作物需水量和净灌溉需水量，整理 为年报表、月报表。并用GIS技术做出了全国多 年平均和各月的作物需水量等值线图，及净灌 溉需水量查询系统，可提供各地区参考使用。
一、项目任务与总体框架
1.3 研究范围与分区
分区：以214个水资源三级区为基本单元， 结合农业和气象分区，综合确定研究分区 方案 作物：以种植面积占总播种面积的比例大 于5％的主要灌溉作物为研究对象，以粮、 棉作物为重点，包括灌溉的林、草和经济 作物 规划水平年：现状2000年；近期2010年 中期2020年 ；远期2030年
三、阶段研究成果
3.3 作物需水量与净灌溉需水量的计算与分析
用理论计算的方法确定充分灌溉条件下农业灌溉需 水量的步骤和计算公式：
单一作物 生理需水量
ETci=kci×ET0
单一作物生育 期有效降雨量
Pei=ai×Pi
单一作物净 灌溉需水量
I净i=ETci－Pei
综合作物净 灌溉需水量
I净=(I净i×Ai)/A
有无越冬期？ No 结果输出
Yes
越冬期处理
不同气候区主要作物的作物系数变化过程
Kc
1.20 1.00 0.80 0.60 0.40 集安 锦州 潍坊 Kc
1.40
1.20
1.00
0.80
0.60
0.40 锦州 潍坊 罗甸 时间
0.20
0.20 时间 0.00 4-3 4-23 5-13 6-2 6-22 7-12 8-1 8-21 9-10
张家口
额济纳旗
半干旱区
干旱区
C020300
K020200
E114°53′
E101°04′
N40°47′
N41°57′
724.2
940.5
典型区参照腾发量
1 集安 锦州 张家口 额济纳旗 2 3 4 93.5 5 6 7 8 9 76.0 10 11 12 年总量 817.9 1067.0 1106.2 1416.5
主要作物田间 净灌溉需水量
灌溉水利用效 率及变化趋势
非充分灌溉下 田间灌溉定额
不同措施的 节水潜力分析
不同阶段农业节水 方案及灌溉用水量
一、项目任务与 总体框架
1.6 研究思路
农田现状灌溉 用水定额调查
综合确定研究分区
不同水平年分区 主要作物类型和面积
收集灌溉 试验资料
计算作物 灌溉需水量
综合确定田间灌溉定额 （井灌区为井口定额； 渠灌区为斗渠以下定额）
0.20 0.40 锦州 潍坊 罗甸
时间
0.00 3-4 4-23 6-12 8-1 9-20
时间
11-9
c.中 稻
d.棉 花
作物系数计算值与试验值对比
冬小麦多年平均作物系数 1.8 1.6 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 10月 11月 12月 1月 2月 3月 4月 5月 6月 石家庄 计算 石家庄 灌溉试验
0.00 8-1 9-20 11-9 12-29 2-17 4-8 5-28 7-17
9-30
a.冬小麦
1.40 1.20 1.00 0.80
0.60源自文库
b.春玉米
1.20 1.00 0.80 Kc
Kc
0.60 0.40 0.20 0.00 4-3 4-23 5-13 6-2 6-22 7-12 8-1 8-21 9-10 9-30 10-20 集安 张家口 锦州 罗甸
2.0 0.0
年份
四个典型区平均气温均有升高趋势
12.0 10.0 6.0 5.0
相对湿度基本保持不变
集安 锦州 张家口 额济纳旗
8.0 6.0 4.0 集安 锦州 张家口 额济纳旗 年份 0.0 1951 1956 1961 1966 1971 1976 1981 1986 1991 1996
4.0 3.0 2.0
年参考腾发量（mm）
年份
多年平均参照腾发量等值线
多年平均月参照腾发量等值线
二月
五月
分段单值平均法计算作物系数的计算流程
开始
各三级区主要代 表作物种类，作 物生长期 三级区代表作物抽出 FAO标准条件下 作物系数表 标准条件下的 作物系数 风速、相对湿度 等气象数据、作 物高度 根据气象条件对作物系数 （Kcmid和Kcend）进行调整 参考作物腾发量 ET0及土质、降 水和灌溉等数据 调整初始生长期的 作物系数（Kcini）
农业用水与节水评价指标体系
一、作物需水指标
1.作物需水量(作物潜在腾发量) 2.作物实际耗水量(实际腾发量) 3.作物经济耗水量 4.作物生育期有效降雨量 5.作物净灌溉需水量 6.作物田间灌溉需水量
二、灌溉用水指标
7. 作物净灌水定额 8. 作物净灌溉定额 9. 作物经济灌溉定额 10. 作物田间灌水定额 11. 作物田间灌溉定额 12. 综合田间灌溉定额 13. 毛灌水定额 14. 毛灌溉定额 15. 灌溉用水总量 16.抽取地下水灌溉总水量 16. 引地表水灌溉总水量 18. 有效灌溉面积 19. 实灌面积 20. 节水灌溉面积
全国水资源综合规划专题研究（7－3）
全国农业灌溉用水及 节水指标与标准研究
阶段成果汇报
国家节水灌溉工程技术研究中心(北京) 清华大学水利水电工程系 水利部农田灌溉研究所
二〇〇四年七月
汇报提纲
一、项目任务与总体框架
二、完成的主要工作
三、阶段研究成果
四、存在的问题和困难
五、下一步工作计划
一、项目任务与总体框架
参照腾发量年内变化过程
250.0 200.0
月参考腾发量（mm）
集安 张家口 额济纳旗 锦州
150.0 100.0
50.0
0.0 1 2 3 4 5 6 月份 7 8 9 10 11 12
参照腾发量年际变化过程
1800.0 1600.0 1400.0 1200.0 1000.0 800.0 600.0 400.0 200.0 0.0 1951 1956 1961 1966 1971 1976 1981 1986 1991 1996 集安 锦州 张家口 额济纳旗
盐碱地区 缺水地区
考虑冲洗压盐 的灌溉定额
非充分灌溉条件下 的经济灌溉定额
不同节水措施的节水潜力 考虑输水效率h渠，确定不同地区、 不同水平年综合毛灌溉用水定额
与供水专题结合， 检验区域水平衡与承载力
一、项目任务与总体框架
1.7 预期成果
(1)专题研究报告：包括一个总报告和五个 子专题研究报告； (2)技术指南：“农业灌溉用水与节水规划 技术细则”； (3)全国农业灌溉用水及节水指标与标准数 据库。
2.0
1.0 年份 0.0 1951 1956 1961 1966 1971 1976 1981 1986 1991 1996
日照时数基本保持不变
干旱、半干旱区平均风速明显下降
全国冬小麦播种日期等值线
全国中稻播种日期等值线
全国玉米播种日期等值线
全国棉花播种日期等值线
三、阶段研究成果
3.2 指标体系研究
二、完成的主要工作
2.1 课题分解和任务分工 召开了课题承担单位会议，进行课题分解和 任务分工，签订任务合同。 2.2 方法研究和模型开发 召开了2次研讨会，就农业用水指标体系和 各指标的计算方法等统一了认识。开发了计算综 合净灌溉需水量的统一模型，这一模型包括计算 参照腾发量、作物系数、作物需水量、有效降雨 量和净灌溉需水量等的多个软件包。并在模型界 面设置上与数据库建立了连接。


一、项目任务与总体框架
1.4 主要研究和工作内容 (2)面上指导：编写“农业灌溉用水与节水 规划技术细则”； (3)资料汇总与复核：参加全国水资源综合 规划中农业需水与节水的汇总和综合分 析工作。
(1)专题研究：主要是基础性和方法型研究；
一、项目任务与总体框架
1.5 专题研究内容
研究分区、指标体系 及现状调查
11.1 21.2 51.8
126.0 124.2 119.6 107.5
48.6 21.5 10.6
27.2 37.6 75.7 120.7 163.5 150.5 134.4 128.2 109.5 79.1 45.2 28.4 29.5 38.2 73.5 121.4 166.0 165.6 153.0 131.6 103.5 72.8 40.5 28.2 23.0 39.9 86.1 149.1 211.5 233.2 232.0 198.7 138.6 84.6 44.4 23.1
不同灌溉方式 田间灌溉需水量
I田j=I净/h田j
区域综合田间 灌溉需水量
I田=(I田j×Aj)/A
附加 水量
I附加=I洗盐+I泡田-G补给
区域毛灌 溉需水量
I毛=(I田+I附加)/h渠系
典型区参考腾发量的计算
典型区气象站基本情况
气象站 集安 锦州 所在区域 湿润区 半湿润区 子区编号 B050100 b060200 经度 E126°09′ E121°07′ 纬度 N41°06′ N41°08′ 高程（m） 177.7 65.9
（2）没有灌溉面积上的作物种植比例资料。
12.0 10.0
80.0 70.0 60.0
8.0 6.0 4.0 集安 锦州 张家口 额济纳旗 1951 1956 1961 1966 1971 1976 1981 1986 1991
50.0 40.0 30.0 20.0 年份 1996 10.0 0.0 1951 1956 1961 1966 1971 1976 1981 1986 1991 1996 集安 锦州 张家口 额济纳旗
三、阶段研究成果
3.1 资料收集和数据分析
气象数据收集、整理和分析 数据内容：气温、湿度、日照、风速、降雨等 数据分析：相关分析、坏数剔除、缺失插补、变化趋 势分析等，并建立了相关数据库。 作物数据收集、整理和分析 数据内容：作物类型、种植比例、播种和收获日期、 生育阶段等。
存在问题： （1）仍有一些站点没有数据，特别是近几年的气象数据；
三、灌溉效率指标
21.田间灌水效率 22.田间灌溉效率(田间灌溉水利用系数) 23.输配水效率(渠系水利用系数) 24.灌溉水利用效率(灌溉水利用系数) 25.灌区作物总产 26.作物单产 27.灌溉水生产效率 28.农田水分生产效率 29.单方水产出效益 30.万元农业产值耗水量
界定各指标的定义,计算或测定方法,及在灌溉用水与节水评价中的作用 选择具有科学性,可比性,实用性和可操作性的指标,建立适宜的指标体系
二、完成的主要工作
2.7 数据库开发 开发了“全国农业灌溉用水及节水指标与 标准数据库”，并输入了所有收集到的资料和 各项计算结果。 2.8 编写技术指南 编写了“农业灌溉需水预测技术细则”， 作为“全国水资源综合规划技术细则－需水预 测部分”的一个附件，下发到各省（市）和流 域区。
三、阶段研究成果
1.1 目标
根据“全国水资源综合规划”总体要求， 通过现状调查、已有生产和科研成果的分析， 研究一套以农业灌溉定额为主的农业用水及节 水的指标与标准，为全国和各地区（流域）水 资源综合规划中的农业需水预测和节水分析提 供科学方法和依据。
一、项目任务与总体框架
1.2 任务
（1）研究确定农业灌溉用水及节水的主要指标与 标准体系，研究这些指标与标准的分析和计 算方法，提出各分区农业用水及节水的指标 与标准。 （2）专题研究成果用以指导各省和流域区在水资 源规划中合理确定灌溉用水定额，从而对农 业需水与节水潜力进行科学预测。 （3）应用研究成果，参与“全国水资源综合规划” 中农业用水有关部分的汇总和分析。