xx县20XX年灌溉水利用系数测算报告图文.docx
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xx县20XX年灌溉水利用系数测算报告图文
xx县20XX年灌溉水利用系数测算报告-图文
xx县20XX年灌溉水利用系数测算报告
综 述
灌溉水利用系数是指某一时期灌入田间可被作物利用的水量与水源地灌溉取水总量的比值（％）；或等于渠系水利用系数与田间水利用系数的乘积。
它反映全灌区渠系输水和田间用水状况，是衡量从水源取水到田问作物吸收利用过程中灌溉水利用程度的一个重要指标，能综合反映灌区灌溉工程状况、用水管理水平、灌溉技术水平。
提高灌溉水利用系数是“十二五”节水灌溉发展的主要目标之一。
组织开展xx县农业灌溉水利用系数测算分析工作，摸清全县农业灌溉水利用情况，是贯彻落实科学发展观，提高水资源利用效率，建设节约型社会的一项重要任务。
根据水利部《关于尽快报送20XX年农业灌溉用水有效利用系数测算分析成果的通知》的部署要求，我院受xx县水利局委托组织编制了《xx县20XX年农业灌溉水有效利用系数测算分析成果报告》。
本《报告》的编制，是根据《全国现状农业灌溉水利用率测算分析技术方案》的要求，在组织开展典型灌区调查，收集整理各灌区灌溉供需用水、设施条件、气象等基础信息资料的基础上，通过综合测定法推算出各灌区及全县20XX年农业灌溉水利用系数。
本《报告》为xx县“十
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一五”期间科学制定节水灌溉发展目标，推进节水灌溉工程建设提供基础依据。
xx县最近连续多年开展灌区骨干工程、田间工程的续建改造，使得灌区的灌溉水利用率与20XX年对比有明显提高。
经测算，至20XX年，xx县灌溉水利用系数达，比20XX年的提高了，每年递增，能够较为准确地反映全县农业灌溉用水现状水平。
第一章灌溉水利用系数测算工作情况
第一节组织领导与工作部署
根据水利部《关于尽快报送20XX年农业灌溉用水有效利用系
数测算分析成果的通知》，为加强领导、便于协调，加快xx县农业灌溉水利用系数测算分析的步伐，xx县水利局组织各乡镇水利相关部门和各典型灌区管理单位配合设计单位，安排专门人员，集中时间，负责开展典型灌区的调查工作。
进度安排如下：
20XX年10月至12月，全县各典型灌区收集基础资料。
20XX年3月，开展全县典型灌区测算分析，并完成xx县20XX年灌溉水利用系数分析成果报告。
第二节工作程序与测算过程
一、工作程序
根据《全国现状灌溉水利用率测算技术方案》要求，本次组
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织开展的xx县农业灌溉水利用率测算工作，主要是通过选择不同规模、不同类型、不同工程状况和管理水平的典型代表灌区作为典型样点灌区，并依据典型样点灌区已有的灌溉用水管理资料、灌溉试验与观测资料和灌溉实践经验等（必要时补充典型观测），通过调查观测、计算分析，得出典型灌区灌溉水利用系数。
在典型灌区灌溉水利用系数测算的基础上，采用点与面相结合，调查统计与观测分析相结合，微观研究与宏观分析相结合的方法，按不同分类灌区灌溉用水量进行加权平均，推算全县的灌溉水利用系数。
二、测算过程
1、开展金县灌区总体情况调查，统计分析全县各乡镇灌区的
灌溉用水情况。
根据全县灌区实际，确定代表不同规模、不同水源类型、不同工程状况与管理水平的典型样点灌区。
2、开展全县典型灌区情况调查。
在典型样点灌区选定在该灌区内具有代表性的典型渠道，采用灌溉水利用系数综合测定法测算出各典型渠道的渠道水利用系数η、田间水利用系数η和灌
渠道
田间
溉水利用系数η，然后以典型渠道测算值为基础，推算出典型灌
水
区的灌溉水利用系数。
3、统计各典型灌区灌溉代表年的毛灌溉用水量。
调查各主要作物的实际灌溉用水量与灌溉面积。
根据气象资料分析计算各主要作物的净灌溉定额，并与当地实际调查的作物田间实际灌溉用水量对比，取小值作为作物净灌溉定额选用值，在此基础上，计算灌区各主要作物的净灌溉用水量，然后采用首尾测定法计算灌
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溉水利用系数，对综合测定法的计算结果进行校核。
4、以典型样点灌区测算值为基础，推算全县灌溉水利用率平均值。
第二章全县农田灌溉及水利现状情况
第一节基本情况
xx县位于福建省南部，即北纬～度、东经～度之间。
xx县东接龙海市、漳浦县，西连广东大埔、饶平县，南临云霄、诏安县，北邻永定、南靖县。
归漳州市辖。
xx县自然环境优美，自然资源丰富。
境内山峦重迭，连绵不断。
海拔的大芹山，为漳州市第一高峰。
它与双尖山纵贯南北，把全县分隔为东南和西北两大半。
东南部多属丘陵、河谷平原，为亚热带气候；西北部为中低山区，属中亚热带气候。
xx县全县行政区分为10个镇、5个乡、1个农场。
第二节农田水利现状
过去几十年，县委、县政府高度重视农业灌溉，广泛发动和
组织各级政府、各有关部门和广大人民群众，加大了水源、节水灌溉等水利工程的建设力度，初步形成了蓄引提调并举、开源节流并重的农业灌溉体系。
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xx县全境土地面积，其中耕地面积万亩，有效灌溉面积达万亩，占总耕地面积的%，保灌面积万亩，占总耕地面积的%，节水灌溉面积达万亩，占有效灌溉面积的%。
农作物播种面积万亩，其中粮食作物面积万亩，经济作物面积万亩。
另有林地万亩、其他农用地万亩。
一、水库工程
截止20XX年底，全县中小型水库60座，其中中型水库3座。
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小⑴型水库15座，小⑵型水库42座，重要山塘45座。
根据水利区划原则，把全县划分为三个水利划区，各分区如下：
Ⅰ区（九龙江西溪、花山溪）：
位于xx县的东北部，包括霞寨、坂子、南胜、国强、小溪、山格、文峰等7个乡镇。
20XX年xx县Ⅰ区耕地面积182505亩，占全县的％，常住人口占全县的％，有效灌溉面积占％，工业总产值占％。
Ⅰ区地处东北部九龙江水系，地势相对较高，水资源较为丰富，多年平均水资源量亿m。
主要为丘陵、河谷平原引、蓄、提、灌溉区，有上峰水库1座中型水库，有三平东顺、平寨等6小⑴型水库，有时坑、后湖等15座小⑵型水库。
Ⅱ区（韩江、芦溪、九峰溪）：
位于xx县的西部，包括芦溪、崎岭、九峰、长乐、秀峰等五个乡镇。
20XX年xx县Ⅱ区耕地面积97920亩，占全县的％，常住人口占全县的％，有效灌溉面积占％，工业总产值
5
3
占％。
Ⅱ区地处西北山区，山峦起伏、地势较高，水资源较为丰富，多年平均水资源量亿m。
主要为中、低山、水能源、引水灌溉区，有厝南坂、南湖一级等7座小⑴型水库，以及盘龙、九水等6座小⑵型水库。
Ⅲ区：
位于xx县的南部，包括五寨、安厚、大溪三个乡镇及安厚农场。
20XX年xx县Ⅲ区土地面积85800亩，占全县的％，常住人口占全县的％，有效灌溉面积占％，工业总产值占％。
Ⅲ区地处东南丘陵地带，地势起伏多丘陵，地势从东向西南倾斜，雨量充沛，多年平均水资源量亿m。
主要为丘陵、台地、蓄、引灌溉区，有东川水库、新荣水库2座中型水库，有严内海、华美2座小⑴型水库，寨河、前岭等17座小⑵型水库。
二、小型水源工程
3
3
截止20XX年底，xx县已建成小型水源工程有：
229座小山塘
水库，总库容万m；现有圳、陂、渠等引水工程1535处，有效灌溉耕地万亩；山地水利工程6919处，主要种植茶叶、香蕉、
3
芭乐和蜜柚等果树，山地水利蓄水池容积万m。
三、灌溉工程
灌溉渠道工程：
水库灌溉工程45处，万亩以上引水工程1处。
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千亩以上引水工程14处。
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第三章灌溉水利用系数测算分析成果
第一节典型灌区和典型渠道的选择 一、典型灌区的选择
为了能够使典型灌区具有代表性，并以其测算成果为基础。
有点到面分析估算不同规模、不同类型、不同工程状况与管理水平灌区的灌溉水利用系数，进而推算出全县的现状灌溉水利用系数。
东川水库灌区为万亩灌区，在xx县内属于万亩灌区，且该灌区的渠道结构、管理水平状况、作物种植结构等更具代表性。
二、典型渠道的选择
典型灌区选定后需选择该灌区的典型渠道进行渠道水利用系
数和田间水利用系数的测算。
1．选择具有代表性的典型渠道
典型渠道应包括衬砌渠道和未衬砌渠道，其工程完好率分别接近全灌区该级衬砌和未衬砌渠道的工程完好率，过水流量接近该级渠道的平均值。
典型渠段的工程完好率和过水流量应接近典型渠道的平均值。
2．测流断面的选择
应选择在渠段平直、水流均匀、无旋涡或回流的地方，断面应与水流方向垂直。
测流段应基本具有稳定规则的断面。
全面、认真地检查拟测渠道，清除测水断面处及附近淤积物和石块等，保持测流断面的完整和通畅。
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3．测量方法的选择
测定时尽量采用流速仪表、量水建筑物测流，采用其他方法时，要用流速仪来率定。
4．测定条件要求
应在实际灌溉运行条件下测定流量及水量。
测段内分水口正常分水，测量时段内渠道（渠段）流量应尽可能保持稳定。
5．测量渠道数量的选择
为减少工作量，可采取抽样测量，衬砌与未衬砌渠道分别进行测壁，各级渠道按下表确定测渠数量。
灌区测量渠道的数量
渠道干渠支渠斗渠农渠衬砌2条2条2条2条衬砌类型 未衬砌1条2条2条未衬砌渠床土质 6．测量典型渠段长度要求
流量小于1m/s时，渠段长度不小于lKm；流量为1～10m/s时，渠段长度不小于3Km；流蛆为10～30m/s时，渠段长度不小于5Km；流量大于30m/s时，渠段长度不小于10Km。
第二节灌溉水利用系数测算方法的选择
目前灌溉水利用系数测算的方法使用较多的有：
传统测定方
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3
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法、综合测定法和首尾测算分析法。
一、灌溉水利用系数的传统测定方法
灌溉水利用系数是指从水库、河流引来或提取的地表水，或
用水泵从井内提取的地下水，通过采用必要的工程技术措施，引水到田间被作物吸收利用的程度。
亦指在一次灌水期间被农作物利用的净水量与水源渠首处总引进水量的比值。
灌溉水从水源引入到田间作物吸收利用，在这个过程中的水量损失，可分解成渠系输水损失和田间灌水损失两部分。
相应地灌溉水利用系数可分解为渠系水利用系数和田间水利用系数两部分。
渠系水利用系数反映了从渠首到末级渠道的各级输、配水渠道的愉水损失，表示了整个渠系的水的利用率，其值等于各级渠道水利用系数的乘积。
渠道水利用系数等于该渠道同时期放入下一级渠道的流量（水量）之和与该级渠道首端进入的流量（水量）的比值。
可分别用下式计算：
η水=Wj／Wo=ηqηt
（1）
ηq=ηgηzηdηn
（2）
η水=∑Qx／Qs=∑Wx／Ws （3） 式中：
η水为灌区灌溉水利用系数；Wj为灌溉时能够被农作物利用的净水量；Wo为渠首引入的总水量；ηq为渠系水利用系数；ηt为田间水利用系数；ηg、ηz、ηd、ηn分别为干、支、斗、农渠的加权平均渠道水利用系数；ηs为渠道水利用系数；∑Qx、∑Wx分别为该级渠道同时期放入下一级渠道的流量、水量；Qs、Ws分别为该级渠道首端进入的流量、水量。
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对于井渠结合灌区应分别算出井灌水利用系数和渠灌水利用系数，然后根据井灌的地下水利用量与渠灌的渠首引水量进行加权平均：
η=（W1η1+W0ηq）／（W1+W0） （4）式中：
W0为灌溉时井灌的地下水利用量；η1为井灌灌溉水利用系数。
计算某级渠道的加权平均渠道水利用系数时，应用同级各条渠道实测的正常流量值与相应的渠道水利用系数的乘积求得，即：
η水=∑（Qiηi）／∑Qi（i=1，2，…，n） （5） 式中：
Qi为某级渠道的第i条渠道实际流量；ηi为某级渠道的第i条渠道的水利用系数。
田间水利用系数为灌溉水贮存到作物计划湿润层中的净水量与从渠系末端进入田间水量的比值。
即：
’
ηt=Wj／Wt=mjAj／Wt （6）
式中：
mj为设计净灌水定额（m／hm）；Aj为末级固定渠道控制的实灌面积（hm）；Wt为末级固定渠道放出进入田间的总水量（hm）。
渠道损失水量测定方法分为动水测定法及静水测定法。
1．动水测定法
根据渠道沿线的水文地质条件，选择有代表性的渠段，中间无支确流，其长度应满足以下要求：
流量小于1m/s时，渠道长不小于lKm；流量为1～lOm/s时，渠道长不小于3Km；流量为1O～30m/s时，渠道长不小于5Km；流量大于30m/s时，渠道长不小
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于10Km。
观测上、下游两个断面相同时段的流量，其差值即为损失水量。
2．静水测定法
选择一段具有代表性的渠段，长度50-100m，两端堵死，渠道中间设置水位标志，然后向渠中充水，观测该渠段内水位下降过程，根据水位变化即可计算出损失水量和渠系水利用系数。
渠段的水量损失测出后，换算成单位长度水量损失率σ，即可计算出渠道水利用系数：
η水=1-σL （7） 式中：
L为渠道长度（Km）。
田间水利用系数的测定法。
在灌区中选择有代表性的灌溉地块，通过实测灌水前后1-3天内土壤含水量的变化，计算净灌水定额，用下式算出田间水利用系数：
ηt=102（β2-β1）γHAj／Wt （8） 式中：
β1、β2分别为灌水前后作物计划湿润层的土壤含水率（以干土重的百分数表示）；γ为土的干容重（t／m）；H为作物计划湿润层深度（m）；其余符号意义同前。
水稻如采用旱作栽培，则田间水利用系数的计算和测定方法同上；如采用淹灌，则净灌水定额为灌后达到田面设计水层深度增加的水量与稳定渗漏量之和。
传统测定方法存在的问题:
1．测定工作量很大
一个灌区的固定渠道一般都有干、支、斗、农4级，大型灌
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区级数更多，而每一个级别的渠道又有多条，特别是斗、农渠数量更多，计算某级渠道的加权平均渠道水利用系数时，测定工作量很大。
灌溉地块自然条件和田间工程情况也存在差异，要取得较准确的田间水利用系数，需要选择众多的典型区进行测定。
可见，无论是渠系水利用系数，还是田间水利用系数，测定工作量都很大。
2．测试条件要求严格，难以保证
对于灌区来讲，要在面广渠多的灌溉用水情况下停止供水来进行静水测试是难以做到的，一般采用动水测试法进行全面测试。
采用动水测试法测定渠道水利用系数时，需要有稳定的流量，测渠段中间无支流，下一级渠首分水点的观测时间必须和水的流程时间相适应，这些必要条件难以做到。
3．要求掌握测试技术的人员较多
大多数灌区不常进行灌溉水利用系数的测算，测流设备较少，掌握测流技术的人员也较少。
对于灌区来讲，进行一次全面的灌溉水利用系数测量，需要大量的人员掌握测试技术，这对于许多灌区是难以达到的。
4．灌溉水利用系数的代表性较差
灌区不同的水文年或不同时期的来水和用水情况不同，渠首引进的流量或水量亦不相同，灌区的实灌面积也不相同，因此灌溉水利用系数每次灌水都不相同。
目前灌区只用某次测定计算得出的灌溉水利系数来代替所有的情况，不能反映灌区一段时期、甚至当年的实际灌溉水利用情况。
目前我国灌区正在实施以节水
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为目标的技术改造渠道防渗、田间节水灌溉技术的应用使灌区的灌溉水利用系数也随之改变，以往测定的灌溉水利用系数就更缺乏代表性，而随着不断改造的渠道状况的变化，利用传统测定方法，进行一次次地测定又难以做到。
二、灌溉水利用系数的综合测定法
综合测定法是在分析研究的基础上提出的，既克服了传统测定方法中工作量大，需要大量人力、物力才能完成的缺点，又弥补了只测量典型渠段而引起较大误差的不足，而且能反映出灌区渠系用水情况、灌溉工程质量及灌溉用水管理水平等。
为灌区今后经常性地测量符合实际的灌溉水利用系数及指导灌区节水工程改造等提供了一种切实可行的计算方法。
㈠综合测定法典型渠道的选择及要求 1.选择具有代表性的典型渠道
典型渠道应包括衬砌渠道和未衬砌渠道，其工程完好率分别接近全灌区该级衬砌和未衬砌渠道的工程完好率，过水流量接近该级渠道的平均值。
典型渠段的工程完好率和过水流量应接近典型渠道的平均值。
2.测流断面的选择
应选择在渠段平直、水流均匀、无旋涡或回流的地方，断面应与水流方向垂直。
测流段应基本具有稳定规则的断面。
全面、认真地检查拟测渠道，清除测水断面处及附近淤积物和石块等，保持测流断面的完整和通畅。
3.测量方法的选择
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测定时尽量采用流速仪表、量水建筑物测流，采用其他方法时，要用流速仪来率定。
4.测定条件要求
应在实际灌溉运行条件下测定流量及水量。
测段内分水口正常分水，测量时段内渠道（渠段）流量应尽可能保持稳定。
5．测量渠道数量的选择
为减少工作量，可采取抽样测量，衬砌与未衬砌渠道分别进行测量，各级渠道按下表确定测渠数量。
灌区测量渠道的数量
渠道干渠支渠斗渠农渠衬砌1条2条2条2条衬砌类型 未衬砌1条2条2条2条未衬砌渠床土质 6．测量典型渠段长度要求
流量小于1m/s时，渠段长度不小于lKm；流量为1～1Om/s时，渠段长度不小于3Km；流蛆为10～30m/s时，渠段长度不小于5Km；流量大于30m/s时，渠段长度不小于10Km。
㈡典型渠道单位长度的输水损失率σ典渠道的计算
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3
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1．典型渠道（渠段）测量时段内损失水量计算测量时段内的损失水量w损失为：
W损失=W首-W尾-∑Wi±△W渠
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式中：
W首为测量时段内典型渠道（渠段）首部测量断面的累计水量W尾为测量时段内典型渠道（渠段）尾部测晕断面的累汁水量；∑Wi为测量时段内正常运行的下级渠道测量断面的累计水量；△W渠为测量始末典型渠道（渠段）蓄水量的变化，增加的情况取“-\号，减少的情况取“+”号。
要求水位、流量在测量时段内基本恒定，渠段首部、分水口及渠段尾部可同时测量。
2．典型渠段的输水损失σ典段。
典型渠段的输水损失率等于典型渠段测量时段内损失水量与渠段上游断面的累汁水量之比，即：
W典段=W损失／W首
3．典型渠道单位长度的输水损失率σ典渠道
实际渠道不论是按续灌方式运行还是按轮灌方式运行，都是在分水情况下运行，流量自渠首至渠尾逐渐减小，单位长度的损失水量也相应减少，故典型渠段的输水损失率计算实际渠道单位长度输水损失率时，必须进行换算。
典型段选定后，影响渠系水利用系数的因素主要有流量变化情况、沿程分水情况及典型段选择的位置情况。
因此，根据灌区实际量验证，引入Kl、K2、K3三个修正系数，典型渠道单位长度的输水损失率可下式计算：
σ典渠道
=[K2+K3（Kl-1）（1-K2）]〃σ典段/L典渠段
QeQ0 其中：
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B） 2（11·6B 3L1
L式中：
L
典渠段
为典型渠段的长度，若测量段为整条典型渠道
时L典渠道为整条典型渠道的长度，Km。
K1为输水系数，Q0为渠首流量，Qe为渠尾出流流量。
K2为分水系数，实际渠道的分水情况是很复杂的，为便于应用，简化为线性分水，即假定换算到单位渠长上的分水量，自渠首至渠尾呈直线变化；如果实际渠道接近均匀分水，即上下游控制面积区别不大，则：
K2=；B为渠道控制区的平均宽度△B为在控制区宽度呈线性变化的假定下，首部与尾部的宽度差。
K3为位置修正系数，L1为典型渠段中心点到典型渠道渠首的距离，L为典型渠道的长度。
㈢灌溉水利用系数的计算1.渠道水利用系数η渠道
首先计算渠道单位长度的输水损失率率σ渠道，渠道单位长度的输水损失率等于所选该级各典型渠段输水损失率σ典渠道i，按渠道长度L典渠道i进行加权平均的计算值，即：
σ渠道=∑σ典渠道iL典渠道i/∑L典渠道i则，某级渠道的输水损失率σ渠为：
σ渠=σ渠道L渠
式中：
L渠为该级渠道的平均长度（Km），即该级渠道的总长度除总条数。
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因此，某级渠道的渠道水利用系数η渠道为：
η渠道=1-σ渠2.田间水利用系数η田间
根据《节水灌溉技术规范》（SL207—98），田间水利用系数应按下式进行计算：
η田间=mA／W农净
式中：
η田间为田间水利用系数；A为农渠控制的实灌面积，W农净
为一次灌溉农渠放出的总水量，m为设计净灌水定额。
充分灌溉指在作物生育期完全按高产需要水量的灌溉。
充分灌溉时，根据作物主要根系活动层确定不同作物不同生育期的计划湿润层深度，据此校核设计净灌水定额。
水稻区田间水利用系数可取以上。
非充分灌溉指在作物生育期部分地按生长需要实施灌溉。
非充分灌溉的判别应根据作物需水量和有效降雨量、土壤水分消耗、灌溉定额等参数确定。
即非充分灌溉条件下的设计净灌水定额可取实际亩均毛灌水量的90％～95％，即非充分灌溉条件下的田间水利用系数可取为，亏欠量大时取上限，亏欠量小时取下限。
也可在灌区中选择有代表性的地块，通过实测灌水前后（2天左右）土壤含水量的变化，计算净灌水定额，算出田间水利用系数
η。
田间
3．灌溉水利用系数η水
灌溉水利用系数η水等于渠系水利用系数η渠系与田间水利用系数η田间的乘积，即：
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η=ηη
水
渠系
田间
㈣灌溉水利用系数的修正 1．渠道越级输水的修正
在灌区中存在越级渠道输水现象时，应进行修正，使计算结果更加符合实际。
设根据不同的越级状况，渠系组成类型有m种，对应的灌溉面积为A1、A2…Am；则渠道越级输水修正后的灌溉水利用系数为：
η水=l／（f1／η1+f2／η22+〃〃〃〃+fm／η2m）
式中：
η1、η2…ηm，为对应于A1、A2…Am的灌溉水利用系数；f1，f2…fm分别为A1、A2…Am占总面积的权重。
2．渠道布置形式的修正
在非等效并联渠道中，同级渠道的渠道水利用系数不相等，流量也不相同。
渠系水利用系数不能用各级渠道水利用系数相乘的积来计算。
对于i、j上下两级非等效并联渠道，其渠系水利用系数应按下式计算：
ηij=ηi∑（dKη） （K=1，2…m）
jK
式中：
ηij为i、j两级渠系的渠系水利用系数；dk为下级第K条渠道的毛流量占下级渠道总毛流量的权重；ηi为上级渠道的渠道水利用系数；ηjk为下级第K条渠道的渠道水利用系数。
对非等效并联渠道的渠系水利用系数修正后，与田间水利用系数相乘即可得到灌溉水利用系数。
三、灌溉水利用系数的首尾测算分析法
首尾测算分析法是指直接测量统计灌区从水源引入
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（取用）的毛灌溉用水总量，通过分析测算得到田间实际净灌溉用水总量，田间实际净灌溉用水总量与毛灌溉用水总量的比值即为灌区灌溉水利用率。
用下式计算灌溉水利用系数η水：
n
水
η=∑mi〃Ai/W
i=1
式中：
mi为第i种作物的净灌水定额；Ai为第i种作物的实灌面积；w为渠首总引水量；n为灌区作物种植种类。
首尾测算分析法主要有以下几方面的优点：
（1）能科学反映灌区渠系输水和田间用水状况，相对准确地衡量从水源取水到田间作物吸收利用过程中灌溉水利用程度，得出的结果具有较高的精度；
（2）能综合反映灌区灌溉工程状况、用水管理水平、灌溉技术水平，得出的结果具有较好的代表性；（3）方法简便，灌区具备一定的技术力量与灌溉用水管理等资料，
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