3 灌溉用水量和灌溉用水流量
§3 灌溉用水量和灌溉用水流量
前面介绍了灌溉制度，但还有两个问题未解决。（1）水库兴利调节需要用水过程，因此存在一个如何确定灌区灌溉用水量的问题。（2）设计抽水站、引水闸等，应以用水流量为依据，因此还存在一个如何确定灌区灌溉用水流量的问题。本节的任务就是讨论如何计算灌溉用水量和灌溉用水流量。
一、灌溉用水量
（一）直接法
直接利用各种作物的灌溉制度来计算。一般以旬为时段来计算。
若有K种作物，则某时段的灌溉用水量为
式中 Wi--第i时段灌区用水量；
Mij--第i时段第 j种作物的灌水定额；
Aj--第j 种作物的种植面积；
η水--灌溉水利用系数；
全生育期或全年用水量:
直接法适用于小型灌区。
例题：某小型灌区作物单一为水稻，某次灌水有1000亩需灌水，灌水定额为40mm，灌区灌溉水利用系数为0.75，试计算该次灌水的净灌溉用水量和毛灌溉用水量。
(二)间接法
利用综合灌水定额来计算，综合灌水定额:是某一时段内各种作物灌水定额的面积加权平均值,称为该时段的综合灌水定额.
式中 α1、α2、α3、αn--各种作物的种植比(之和为1)，
mi,1、mi,2、mi,3、mi,n--第 i时段各种作物的灌水定额。
某时段的灌溉用水量：
m综：1 它是衡量全灌区用水状况的一个综合指标；
2 若全灌区种植比例相似，可用综合灌水定额方便地计算出某一局部的灌溉用水量； 3 在供水水源有限的情况下，可用综合灌水定额计算保灌面积，即 。
间接法适用于大中型灌区。
例题：某灌区A=20万亩，A水田=16万亩，A棉花=4万亩，m水田=45mm，m棉花=40m3/亩。求m综。
二、灌溉用水流量
（一）直接法
直接根据灌溉制度或灌溉用水量计算。
式中 T--时段内天数；
t --1天灌水时数，自流为24h,提灌为18~22h .
适用于小型灌区。
例题：某小型提水灌区，作物均为水稻，面积1000亩，用水高峰期最大灌水定额为100m3/亩，灌溉水利用系数为0.75，灌水延续4天，每天灌水20小时。试计算水泵设计流量。
（二）间接法
利用灌水模数计算。思考为什么要引入灌水模数？
1．灌水模数
灌水模数（灌水率）：灌区单位面积上所需的灌溉净流量，
用 q 表示，单位为（ m3/s）/万亩。
第i次灌水，第j种作物的灌模数为：
式中 αj--第j种作物的种植比例。
由上式可见，T短，对作物有利（灌水及时），但流量大，工程大；
T长，对作物不利，但流量小，工程小。
因此应慎重选定T。教材中给出了我国万亩以上灌区的灌水延续时间，可供参考。 为直观起见及修正灌水模数的方便,需绘出灌水模数图.
初步灌水模数图存在以下问题:
(1)大小悬殊,对工程设计不利;
(2)灌水时间断断续续,对管理理不利.
因此需要修正.
修正方法:调整灌水时间(消除"大小悬殊"及"断断续续");
注意：（1）以不影响作物生长为原则；
（2）尽量不要改变需水临界期的灌水时间；
（3）调整灌水时间以前移为主；
（4）最小灌水模数应不小于最大灌水模数的40%；
在修正后的灌水模数图中，可取图中延续时间达20天的最大灌水模数为设计灌水模数。若按短暂的最大灌水模数设计工程，可能是不经济的。
2．计算灌溉用水流量
（1）计算流量过程线
第i时段的灌溉用水流量为：
式中 qi --第i时段的灌水模数。
（2）计算设计流量
有些情况下，不需计算流量过程，只需计算设计流量，这时可由设计灌水模数计算Q设。 根据设计灌水模数计算设计流量：
间接法适用于大中型灌区。