单元五 灌水率

灌水率是指灌区单位面积（例如以万亩计）上所需灌溉的净流量q_净，又称灌水模数，它是根据灌溉制度确定的，利用它可以计算灌区渠首的引水流量和灌溉渠道的设计流量。

灌水率q_净应分别根据灌区各种作物的每次灌水定额，逐一进行计算，如某灌区的面积为A（亩），种有甲、乙、丙等各种作物，面积各为a₁A、a₂A、a₃A；a₁、a₂、a₃分别为各种作物种植面积占灌区面积的百分数。如作物甲的各次灌水定额分别为m₁、m₂（m³/亩），要求各次灌水在T₁、T₂昼夜内完成，则对于这一作物，各次灌水所要求的灌水率为：

上述灌水率计算公式中，T₁和T₂均为灌水延续时间，以d计。对于自流灌区，每天灌水延续时间一般以24h计；对于抽水灌区，则每天抽灌时间以20～22h计，式（2-26）中系数8.64应相应改为7.2～7.92。

同理，可求出灌区各种作物每次灌水的灌水率，见表2-9。

由公式（2-26）可见，灌水延续时间T直接影响着灌水率的大小，从而在设计渠道时，也影响着渠道的设计流量以及渠道和渠系建筑物的造价，因此必须慎重选定。灌水延续时间与作物种类、灌区面积大小及农业生产劳动计划等有关。灌水延续时间愈短，作物对水分的要求愈容易得到及时满足，但这将加大渠道的设计流量，并造成灌水时劳动力的过分紧张。不同作物允许的灌水延续时间也不同。对主要作物的关键性的灌水，灌水延续时间不宜过长；次要作物可以延长一些。如灌区面积较大，劳动条件较差，则灌水时间亦可较长。但延长灌水时间应在农业技术条件许可和不降低作物产量的条件下进行。对于大中型灌区，灌溉面积在万亩以上的，我国各地主要作物灌水延续时间大致如下。

水稻：泡田期灌水7～15昼夜，生育期灌水3～5昼夜。

小麦：播前灌10～20昼夜；拔节后灌水10～15昼夜。

棉花：苗期、花铃期8～12昼夜；吐絮期8～15昼夜。

玉米：拔节抽穗10～15昼夜；开花期8～13昼夜。

对于灌溉面积较小的灌区，灌水延续时间要相应减少，例如，一条农渠的灌水延续时间一般为12～24h。

表2-9 灌水率计算表

为了确定设计灌水率、推算渠首引水流量或灌溉渠道设计流量，通常可先对某一设计代表年计算出灌区各种作物每次灌水的灌水率（表2-9），并将所得灌水率绘在方格纸上，如图2-9所示，称为灌水率图。从图可见，各时期的灌水率大小相差悬殊，渠道输水断断续续，不利于管理。如以其中最大的灌水率计算渠道流量，势必偏大，不经济。因此，必须对初步算得的灌水率图进行必要的修正，尽可能消除灌水率高峰和短期停水现象。

图2-9 北方某灌区初步灌水率图

在修正灌水率图时，要以不影响作物需水要求为原则，尽量不要改变主要作物关键用水期的各次灌水时间，若必须调整移动，以往前移动为主，前后移动不超过三天；调整其他各次灌水时，要使修正后的灌水率图比较均匀、连续。此外，为了减小输水损失，并使渠道工作制度比较平稳，在调整时不应使灌水率数值相差悬殊。一般最小灌水率不应小于最大灌水率的40%。修正后的灌水率图如图2-10所示。

图2-10 北方某灌区修正后的灌水率图

作为设计渠道用的设计灌水率，应从图2-10中选取延续时间较长（例如达到20～30天）的最大灌水率值，如图中所示q值，而不是短暂的高峰值，这样不致使设计的渠道断面过大，增加渠道工程量。在渠道运用过程中，对短暂的大流量，可由渠堤超高部分的断面去满足。

根据调查统计，大面积水稻灌区（万亩以上）的设计净灌水率（q_净）一般为0.45～0.6m³/（s·万亩）；大面积旱作灌区的设计净灌水率一般为0.2～0.35m³/（s·万亩）；水旱田均有的大中型灌区，其综合净灌水率可按水旱面积比例加权平均求得。对于控制灌溉面积较小的斗、农渠（灌溉面积为几十亩到上千亩），常要在短期内集中灌水，故其设计净灌水率远较上述经验数字为大。

上文已经指出，随着乡镇企业的发展和农村人民生活水平的提高，每个灌区都应考虑乡镇工业和人民生活用水的需要。为此，在修正后的灌水率图上还应加上乡镇和其他供水量，以满足实际需要。