灌溉用水定额
编制讲座之一
2005年 10月
2010-5-16
实施灌溉用水总量控制和定额
管理是水利部党组根据新时期要
求, 提出的建立, 健全 节水灌溉
发展机制的新思路 。
? 优化配置 水资源的 基础数据 。
? 指导节水灌溉健康发展的科学依
据 。
? 加强灌溉用水管理的必要手段 。
2010-5-16
1.灌溉用水定额的内涵
— 灌溉用水定额与
灌溉定额的异同
2010-5-16
? 净灌溉定额是依据农作物需水量、有效
降雨量、地下水利用量确定的,是满足
作物对补充土壤水分要求的科学依据。
它注重的是作物需水的科学性。
? 毛灌溉定额是以净灌溉定额为基础,考
虑输水和田间损失后,折算到渠首的亩
均灌溉需水量,它遵循灌溉用水在输送、
分配过程中发生损失的规律。它还注重
灌溉系统运行的科学性。
? 灌溉定额是规划设计和指导灌溉的科学
依据。
2010-5-16
灌溉用水定额是衡量灌溉用水科学性、合理性、
先进性,且具有可比性的准则。科学性、合理
性、先进性、可比性既是一个统一的整体,又
是相互影响、相互制约的不同侧面。
科学性 合理性
先进性 可比性
灌溉用水定额
2010-5-16
? 科学性表现为水的输送、分配符合渠道特征,
补充土壤水分符合作物需水的要求和土壤水分
特性,强调灌溉用水要符合客观规律。
? 合理性表现为技术、资源、经济的可行性,强
调灌溉用水要符合现有的技术水平、水资源条
件、经济条件,要立足工程现状 (非充分灌溉 )。
? 先进性表现为技术和管理的前瞻性,强调灌溉
水的高效利用 (品种、管理 )。
? 可比性表现为灌溉用水定额是在一定范围内具
有普遍意义的客观比较标准,应该可以比较方
便地度量 (斗口水量、多种灌溉定额 )。
2010-5-16
2.灌溉用水定额的影响因素
— 基本因素
硬影响因素
软影响因素
2010-5-16
灌溉用水定额
基本因素
作
物
种
类
地
域(
水
资
源)
硬影响因素
水
源
类
型
灌
区
规
模
附
加
用
水
灌
溉
方
式
软影响因素
运
行
管
理
田
间
水
土
管
理
作
物
品
种
农
艺
措
施
灌
溉
习
惯
等
2010-5-16
? 基本因素 — 固有影响因素, 基本上没有选择或
改变的余地,例如作物种类 ( 但不是指品种 ),
地域 ( 水资源条件, 其他自然条件 ) 。
--针对每个 基本因素 制订灌溉用水定额 。
? 硬影响因素 — 改变硬影响因素比较困难或需要
较大投入, 例如灌溉方式, 水源类型, 工程规
模 。
--通过调节系数考虑其影响 。
? 软影响因素 — 改变软影响因素一般不需要投入,
或虽需一定投入但用水户能够自行解决, 例如
管理水平, 品种, 农艺措施等 。
--在基本一致且合理的水平上考虑其影响 。
2010-5-16
3.灌溉用水定额的表示方法
— 基本定额与调节系数
2010-5-16
m0 — 基本定额(作物、地域);
K1i — 工程类型调节系数,下标 i表示不同的工
程类型;
K2j — 水源类型调节系数,下标 j表示不同的水
源类型;
K3k — 工程规模调节系数,下标 k表示不同的工
程规模;
kjiijk KKKmm 3210?
灌溉用水定额:
2010-5-16
K1, K2, K3 分别反映工程类型、水源
类型、灌区规模对灌溉用水定额的影响。
根据节水灌溉的实践经验,有理由推测这
些调节系数具有如下特点:
? 调节系数相互之间是独立的。
? 在地域间具有较广泛的适用性 (基本定额
不同,但调节系数相近 );
? 与作物种类无关或弱相关 (基本定额不同,
但调节系数相近 )。
2010-5-16
4.几个概念的界定
— 净定额还是毛定额
综合定额还是单项定额
动态指标还是静态指标
是否因灌溉设计保证率而异
考核位置如何确定
2010-5-16
( 1) 用水定额是净定额还是毛定额
? 编制用水定额的一般原则:指标体系通常包
括单位新(取)水量、利用率、重复利用率、
单位用水量、单位耗水量等项指标,但主体
是单位新水量。可见用水定额涵盖了用水的
主要过程(即主要用水流程),制订灌溉用
水定额应该遵循同样的原则。
? 灌溉用水定额本质上是毛定额。它不是补充
作物需水的用水标准,也不是某一生产环节
的用水标准,而是作物种植各个环节的总的
灌溉用水标准。
? 以井口水量和斗口水量衡量灌溉用水定额。
2010-5-16
( 2)用水定额是综合定额还是单项定额
? 采用综合灌溉用水定额的概念,实际上在灌溉
用水定额中包含了种植结构的影响,评价灌溉
用水总量较为方便。但是种植结构随着市场变
化会不断调整,存在很大的不确定性。
? 种植结构和灌溉规模互相影响,相关性很强,
宜放在同一个层次上考虑。
? 灌溉用水定额以单项(作物)定额的形式编制
为宜,灌溉用水综合定额可依据单项定额和种
植结构通过计算得出。
2010-5-16
( 3)用水定额是动态指标还是静态指标
? 从灌溉需水的角度考虑,丰水年的灌溉用水定
额可以减小,枯水年的灌溉用水定额应该加大;
从可供水量的角度考虑,丰水年灌溉用水定额
可以上浮,枯水年灌溉用水定额只能下浮。
? 灌溉用水定额的作用首先是为科学配置水资源
提供依据,灌溉用水的动态要求必然受灌溉用
水总量的制约。因此灌溉用水定额的主体是一
个多年平均意义上的静态指标,不同水文年的
影响需通过其他方法解决 (配置水资源和流域用
水调度的区别 )。
2010-5-16
( 4)用水定额是否因灌溉设计保证率而异
? 保证率高,则设计灌溉定额大;保证率低,则
设计灌溉定额小;保证率高,可供水量小;保
证率低,可供水量大。
? 考虑保证率对灌溉用水定额的影响,不仅使问
题更加复杂,而且也使用水定额的汇总和供需
平衡分析失去了一致的基准。
? 灌溉用水定额不易与灌溉设计保证率直接挂钩,
但今后需要研究在灌溉用水定额的限制下,如
何合理确定 灌溉设计保证率 (并不取代灌溉定
额 )。
2010-5-16
( 5) 考核用水定额的位置如何确定
? 灌溉用水定额本质上是毛定额,是包括作物种
植各个环节的用水标准;
? 从便于考核和相互比较的要求考虑,考核位置
不宜统一定为渠首。
? 根据目前灌溉管理的实际情况 (专管和群管的分
界、计量位置 ),为便于操作,确定井灌区以井
为单位,灌溉用水定额核算到井口;渠灌区以
斗渠为单位,灌溉用水定额核算到斗口,渠首
用水定额通过斗口灌溉用水定额和斗口以上渠
系水利用率计算得出。
2010-5-16
5.编制灌溉用水定额基本方法
— 应以现场调查作为主要手段
2010-5-16
? 制订生活用水定额、工业用水定额都高度
重视实际用水过程的调查,其原因并非这
些领域的试验资料不充分,理论分析方法
不完备,而是基于用水定额是一个用于配
置和考核用水的指标,只有符合实际条件,
才能顺利执行。同样原因,制订灌溉用水
定额也应该把灌溉用水的现场调查作为主
要手段,并以当地现状调查资料作为分析
和确定灌溉用水定额的基本出发点。
? 1980年以来全国粮食、蔬菜、水果总产量
大幅度增加,但灌溉用水总量并没有增加 。
( 1)有关背景
2010-5-16
? 随着水资源的日益短缺, 不少地区的实际净
灌溉水量已经明显低于充分灌溉定额 。 推广
抗逆品种, 提高了降水利用率;推广覆盖技
术, 减少灌水次数, 降低了无效水量等等,
这些因素目前尚难以用普遍适用的定量关系
描述 。
? 符合要求的节水灌溉面积已达 2.5亿亩, 占有
效灌溉面积 31%。 其中不乏措施配套, 管理科
学, 节水增产效益显著的工程, 它们提供的
灌溉用水实践符合科学, 合理, 先进的要求,
不但应该学, 而且学得了, 具有可比性 。
2010-5-16
? 依据灌溉试验得到的灌溉定额是灌溉用水的
科学标准, 但现状灌溉用水 (按作物等 )在多
大程度上符合这一科学标准并不清楚 。
--,起点, 不清楚,, 终点, 清楚 。
? 现场调查方法是从现状出发, 预测经过努力,
在一定期间普遍可以达到的用水标准, 但现
场调查受到很大限制 。
--,起点, 较清楚,, 终点, 可预测 。
? 主要问题是现状不清楚, 应该选择以现场调
查为主的方法 。 其不足, 可用灌溉试验 ( 充
分利用已有灌溉定额资料 ), 实际用水量等
资料校核, 起点,, 以水量供需平衡等校核
,终点,, 在一定程度上解决 。
( 2)方法选择
2010-5-16
5.灌溉用水总量和用水定额的
关系
— 应该在灌溉用水总量受
到限制的前提下,合理确
定灌溉规模和种植结构
(灌溉用水结构),追求
比较效益的提高。
2010-5-16
灌溉用水总量
作物灌溉用水定额
种植结构(比例)
评价灌溉用水
灌溉规模(面积)
2010-5-16
单方水效益
灌
溉
用
水
定
额
灌溉规模 种植结构
灌溉用水总量
不大于用水指标
用水结构
优化用水结构
否
是
结束
2010-5-16
单方水效益
灌
溉
用
水
定
额
灌溉规模 种植结构
灌溉用水总量
不大于用水指标
用水结构
优化用水结构
否
是
结束
在最小范围内调整
以现状灌溉面积为限
2010-5-16
单方水效益
灌
溉
用
水
定
额
灌溉规模 种植结构
灌溉用水总量
不大于用水指标
用水结构
优化用水结构
否
是
结束
必须充分考虑
水资源承载能力
2010-5-16
单方水效益
灌
溉
用
水
定
额
灌溉规模 种植结构
灌溉用水总量
不大于用水指标
用水结构
优化用水结构
否
是
结束
追求比较效益的提高
2010-5-16
单方水效益
灌
溉
用
水
定
额
灌溉规模 种植结构
灌溉用水总量
不大于用水指标
用水结构
优化用水结构
否
是
结束
优化种植结构
调减灌溉规模
2010-5-16
? 农业结构调整的内在动力是追求比较效益的提
高。种植结构调整的这种价值取向符合“经济
体制由计划经济向市场经济,经济增加方式由
粗放型向集约型转变”的根本要求,因此也应
该是灌溉用水优化配置的基本原则。
? 种植结构调整必须充分考虑水资源的承载能力,
也就是说,必须在灌溉用水总量受到限制的前
提下,追求比较效益的提高。在灌溉用水总量
控制指标不能满足一定种植结构下的灌溉规模
时,应进行具体分析, 进行调整。
2010-5-16
总之,把灌溉用水管理目标分解为宏
观层面的灌溉用水总量控制目标和微观
层面的灌溉用水定额,既是科学的,也
是可以操作的。这些新思路、新概念不
仅是对传统灌溉用水管理的变革,也对
灌排技术的发展提出了不少新的课题。
2010-5-16
谢 谢!
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编制讲座之一
2005年 10月
2010-5-16
实施灌溉用水总量控制和定额
管理是水利部党组根据新时期要
求, 提出的建立, 健全 节水灌溉
发展机制的新思路 。
? 优化配置 水资源的 基础数据 。
? 指导节水灌溉健康发展的科学依
据 。
? 加强灌溉用水管理的必要手段 。
2010-5-16
1.灌溉用水定额的内涵
— 灌溉用水定额与
灌溉定额的异同
2010-5-16
? 净灌溉定额是依据农作物需水量、有效
降雨量、地下水利用量确定的,是满足
作物对补充土壤水分要求的科学依据。
它注重的是作物需水的科学性。
? 毛灌溉定额是以净灌溉定额为基础,考
虑输水和田间损失后,折算到渠首的亩
均灌溉需水量,它遵循灌溉用水在输送、
分配过程中发生损失的规律。它还注重
灌溉系统运行的科学性。
? 灌溉定额是规划设计和指导灌溉的科学
依据。
2010-5-16
灌溉用水定额是衡量灌溉用水科学性、合理性、
先进性,且具有可比性的准则。科学性、合理
性、先进性、可比性既是一个统一的整体,又
是相互影响、相互制约的不同侧面。
科学性 合理性
先进性 可比性
灌溉用水定额
2010-5-16
? 科学性表现为水的输送、分配符合渠道特征,
补充土壤水分符合作物需水的要求和土壤水分
特性,强调灌溉用水要符合客观规律。
? 合理性表现为技术、资源、经济的可行性,强
调灌溉用水要符合现有的技术水平、水资源条
件、经济条件,要立足工程现状 (非充分灌溉 )。
? 先进性表现为技术和管理的前瞻性,强调灌溉
水的高效利用 (品种、管理 )。
? 可比性表现为灌溉用水定额是在一定范围内具
有普遍意义的客观比较标准,应该可以比较方
便地度量 (斗口水量、多种灌溉定额 )。
2010-5-16
2.灌溉用水定额的影响因素
— 基本因素
硬影响因素
软影响因素
2010-5-16
灌溉用水定额
基本因素
作
物
种
类
地
域(
水
资
源)
硬影响因素
水
源
类
型
灌
区
规
模
附
加
用
水
灌
溉
方
式
软影响因素
运
行
管
理
田
间
水
土
管
理
作
物
品
种
农
艺
措
施
灌
溉
习
惯
等
2010-5-16
? 基本因素 — 固有影响因素, 基本上没有选择或
改变的余地,例如作物种类 ( 但不是指品种 ),
地域 ( 水资源条件, 其他自然条件 ) 。
--针对每个 基本因素 制订灌溉用水定额 。
? 硬影响因素 — 改变硬影响因素比较困难或需要
较大投入, 例如灌溉方式, 水源类型, 工程规
模 。
--通过调节系数考虑其影响 。
? 软影响因素 — 改变软影响因素一般不需要投入,
或虽需一定投入但用水户能够自行解决, 例如
管理水平, 品种, 农艺措施等 。
--在基本一致且合理的水平上考虑其影响 。
2010-5-16
3.灌溉用水定额的表示方法
— 基本定额与调节系数
2010-5-16
m0 — 基本定额(作物、地域);
K1i — 工程类型调节系数,下标 i表示不同的工
程类型;
K2j — 水源类型调节系数,下标 j表示不同的水
源类型;
K3k — 工程规模调节系数,下标 k表示不同的工
程规模;
kjiijk KKKmm 3210?
灌溉用水定额:
2010-5-16
K1, K2, K3 分别反映工程类型、水源
类型、灌区规模对灌溉用水定额的影响。
根据节水灌溉的实践经验,有理由推测这
些调节系数具有如下特点:
? 调节系数相互之间是独立的。
? 在地域间具有较广泛的适用性 (基本定额
不同,但调节系数相近 );
? 与作物种类无关或弱相关 (基本定额不同,
但调节系数相近 )。
2010-5-16
4.几个概念的界定
— 净定额还是毛定额
综合定额还是单项定额
动态指标还是静态指标
是否因灌溉设计保证率而异
考核位置如何确定
2010-5-16
( 1) 用水定额是净定额还是毛定额
? 编制用水定额的一般原则:指标体系通常包
括单位新(取)水量、利用率、重复利用率、
单位用水量、单位耗水量等项指标,但主体
是单位新水量。可见用水定额涵盖了用水的
主要过程(即主要用水流程),制订灌溉用
水定额应该遵循同样的原则。
? 灌溉用水定额本质上是毛定额。它不是补充
作物需水的用水标准,也不是某一生产环节
的用水标准,而是作物种植各个环节的总的
灌溉用水标准。
? 以井口水量和斗口水量衡量灌溉用水定额。
2010-5-16
( 2)用水定额是综合定额还是单项定额
? 采用综合灌溉用水定额的概念,实际上在灌溉
用水定额中包含了种植结构的影响,评价灌溉
用水总量较为方便。但是种植结构随着市场变
化会不断调整,存在很大的不确定性。
? 种植结构和灌溉规模互相影响,相关性很强,
宜放在同一个层次上考虑。
? 灌溉用水定额以单项(作物)定额的形式编制
为宜,灌溉用水综合定额可依据单项定额和种
植结构通过计算得出。
2010-5-16
( 3)用水定额是动态指标还是静态指标
? 从灌溉需水的角度考虑,丰水年的灌溉用水定
额可以减小,枯水年的灌溉用水定额应该加大;
从可供水量的角度考虑,丰水年灌溉用水定额
可以上浮,枯水年灌溉用水定额只能下浮。
? 灌溉用水定额的作用首先是为科学配置水资源
提供依据,灌溉用水的动态要求必然受灌溉用
水总量的制约。因此灌溉用水定额的主体是一
个多年平均意义上的静态指标,不同水文年的
影响需通过其他方法解决 (配置水资源和流域用
水调度的区别 )。
2010-5-16
( 4)用水定额是否因灌溉设计保证率而异
? 保证率高,则设计灌溉定额大;保证率低,则
设计灌溉定额小;保证率高,可供水量小;保
证率低,可供水量大。
? 考虑保证率对灌溉用水定额的影响,不仅使问
题更加复杂,而且也使用水定额的汇总和供需
平衡分析失去了一致的基准。
? 灌溉用水定额不易与灌溉设计保证率直接挂钩,
但今后需要研究在灌溉用水定额的限制下,如
何合理确定 灌溉设计保证率 (并不取代灌溉定
额 )。
2010-5-16
( 5) 考核用水定额的位置如何确定
? 灌溉用水定额本质上是毛定额,是包括作物种
植各个环节的用水标准;
? 从便于考核和相互比较的要求考虑,考核位置
不宜统一定为渠首。
? 根据目前灌溉管理的实际情况 (专管和群管的分
界、计量位置 ),为便于操作,确定井灌区以井
为单位,灌溉用水定额核算到井口;渠灌区以
斗渠为单位,灌溉用水定额核算到斗口,渠首
用水定额通过斗口灌溉用水定额和斗口以上渠
系水利用率计算得出。
2010-5-16
5.编制灌溉用水定额基本方法
— 应以现场调查作为主要手段
2010-5-16
? 制订生活用水定额、工业用水定额都高度
重视实际用水过程的调查,其原因并非这
些领域的试验资料不充分,理论分析方法
不完备,而是基于用水定额是一个用于配
置和考核用水的指标,只有符合实际条件,
才能顺利执行。同样原因,制订灌溉用水
定额也应该把灌溉用水的现场调查作为主
要手段,并以当地现状调查资料作为分析
和确定灌溉用水定额的基本出发点。
? 1980年以来全国粮食、蔬菜、水果总产量
大幅度增加,但灌溉用水总量并没有增加 。
( 1)有关背景
2010-5-16
? 随着水资源的日益短缺, 不少地区的实际净
灌溉水量已经明显低于充分灌溉定额 。 推广
抗逆品种, 提高了降水利用率;推广覆盖技
术, 减少灌水次数, 降低了无效水量等等,
这些因素目前尚难以用普遍适用的定量关系
描述 。
? 符合要求的节水灌溉面积已达 2.5亿亩, 占有
效灌溉面积 31%。 其中不乏措施配套, 管理科
学, 节水增产效益显著的工程, 它们提供的
灌溉用水实践符合科学, 合理, 先进的要求,
不但应该学, 而且学得了, 具有可比性 。
2010-5-16
? 依据灌溉试验得到的灌溉定额是灌溉用水的
科学标准, 但现状灌溉用水 (按作物等 )在多
大程度上符合这一科学标准并不清楚 。
--,起点, 不清楚,, 终点, 清楚 。
? 现场调查方法是从现状出发, 预测经过努力,
在一定期间普遍可以达到的用水标准, 但现
场调查受到很大限制 。
--,起点, 较清楚,, 终点, 可预测 。
? 主要问题是现状不清楚, 应该选择以现场调
查为主的方法 。 其不足, 可用灌溉试验 ( 充
分利用已有灌溉定额资料 ), 实际用水量等
资料校核, 起点,, 以水量供需平衡等校核
,终点,, 在一定程度上解决 。
( 2)方法选择
2010-5-16
5.灌溉用水总量和用水定额的
关系
— 应该在灌溉用水总量受
到限制的前提下,合理确
定灌溉规模和种植结构
(灌溉用水结构),追求
比较效益的提高。
2010-5-16
灌溉用水总量
作物灌溉用水定额
种植结构(比例)
评价灌溉用水
灌溉规模(面积)
2010-5-16
单方水效益
灌
溉
用
水
定
额
灌溉规模 种植结构
灌溉用水总量
不大于用水指标
用水结构
优化用水结构
否
是
结束
2010-5-16
单方水效益
灌
溉
用
水
定
额
灌溉规模 种植结构
灌溉用水总量
不大于用水指标
用水结构
优化用水结构
否
是
结束
在最小范围内调整
以现状灌溉面积为限
2010-5-16
单方水效益
灌
溉
用
水
定
额
灌溉规模 种植结构
灌溉用水总量
不大于用水指标
用水结构
优化用水结构
否
是
结束
必须充分考虑
水资源承载能力
2010-5-16
单方水效益
灌
溉
用
水
定
额
灌溉规模 种植结构
灌溉用水总量
不大于用水指标
用水结构
优化用水结构
否
是
结束
追求比较效益的提高
2010-5-16
单方水效益
灌
溉
用
水
定
额
灌溉规模 种植结构
灌溉用水总量
不大于用水指标
用水结构
优化用水结构
否
是
结束
优化种植结构
调减灌溉规模
2010-5-16
? 农业结构调整的内在动力是追求比较效益的提
高。种植结构调整的这种价值取向符合“经济
体制由计划经济向市场经济,经济增加方式由
粗放型向集约型转变”的根本要求,因此也应
该是灌溉用水优化配置的基本原则。
? 种植结构调整必须充分考虑水资源的承载能力,
也就是说,必须在灌溉用水总量受到限制的前
提下,追求比较效益的提高。在灌溉用水总量
控制指标不能满足一定种植结构下的灌溉规模
时,应进行具体分析, 进行调整。
2010-5-16
总之,把灌溉用水管理目标分解为宏
观层面的灌溉用水总量控制目标和微观
层面的灌溉用水定额,既是科学的,也
是可以操作的。这些新思路、新概念不
仅是对传统灌溉用水管理的变革,也对
灌排技术的发展提出了不少新的课题。
2010-5-16
谢 谢!
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