工作表说明

此工作表包含10个要求填入数据的表格以及要 求提供具体资料的各种单元格。需要提供的资料包括：

表1之前

1. 工程总面积：为工程的总灌溉面积（公顷），既包括工程输水设施能够控制的面积（有效灌溉面积），也包括工程输水设施不能控制的面积。

2. 有效灌溉面积：为工程输水设施控制的面积，包括由于工程损坏或缺水等情况而从未灌溉的面积。

3. 引水的输水效率估计

   

   其中，“输配水量”是指农民接管水的控制权的地方的水量， 即用水户协会和工程管理部门将水移交给农民使用处的水量。有时工程管理部门采用分水闸（泄水口）的水量作为输配水量，尽管此分水闸给100个田块供水。

   输水损失包括渗漏损失、溢流损失、填满或放空渠道的水量损失、 渠道内的蒸发损失以及渠道里杂草的蒸腾损失等。

4. 工程内部循环利用水的输水效率
   为工程管理部门采用的从工程内部取水的输水效率，即管理部门从机井或排水沟或其它内部水源取水的输水效率，不包括工程从其它地方调水的输水效率。
   

5. 水稻的渗漏量
   此处主要看工程范围内是否种植了水稻。渗漏量为从田间用水量中渗漏到水稻根区的部分水量。渗漏量常以毫米/天表示， 并用田间灌溉用水量的百分比计算。
   有些人经常将水稻的 "渗漏量" 和 "腾发量" 结合在一起使用，提出综合 "耗水量"的概念。 在快速评估中不使用这种方法，因为这种组合很难将腾发量（为不能循环利用的水量或减少的水量）和渗漏量（可通过机井或排水沟渠循环利用的水量）区别开。此外， 这种方法忽略了所有作物（不仅仅是水稻）都不可避免产生深层渗漏的事实。所以，这里介绍的方法可应用于所有的作物，而不仅仅是水稻。

6. 从稻田流到排水沟渠的地表水量损失
   此处主要看工程范围内是否种植了水稻。为从稻田流到地表排水沟的水量与田间灌溉用水量的百分比。不包括从一块稻田流入到另一块稻田的水量，最终都汇入到一个地表排水沟的水量除外。
   

7. 其它作物的田间灌溉效率
   为非水稻作物的灌溉效率。促使水稻灌溉效率降低的因素（深层渗漏和地表径流损失）前面已经谈过了。
   "灌溉效率"一词有着非常严格的定义（Burt 等, 1997）。但是快速评估的性质要求不需要严格遵守此定义。所以，快速评估中使用的是：
   
   

   

   其中

   • 分子和分母中唯一考虑的水就是 "灌溉"水。不考虑降水，因为此指标主要是用来衡量灌溉水是如何得以有效利用的。

   • "特别用途的水量" 包括用于盐分淋洗，泡田以及调节 田间小气候所需的水量。但是对于上述每一项都有一个上限，即被认为是有效利用的水量（可包括在分子中）。在快速评估方法的计算中包括实际淋洗需水量。 泡田所需要的水量不包括深层渗漏量（由于田块持水时间太长引起的水量损失）或经地表流出稻田的水量。

   • 对于诸如水稻等经常集中耕作从而经常有水从一个 地块流到另一个地块的作物来说，可将几片地块作为一个大的管理单位来计算“田间”灌溉效率。

   总之，此数值只是一个粗略估计值。电子表格中的工作表“4.外部指标” （指标31）可计算出灌溉效率的准确值，应将准确值与此估计值比较。

   此数值在电子表格中只用于一种目的，既估计经田间深层渗漏补充到地下水的水量。如果在 完成快速评估之后，此估计值不同于计算值，快速评估人员还应该对此值进行调整（以及/或者调整水稻的深层渗漏量和地表径流量），直到指标2与指标31大致相等为止。

8. 干渠在引水口处的过流能力
   此值应为各引水口实际最大过流能力之和。实际过流能有时力大于原设计的过流能力，同时也存在由于淤积或其它因素引起的小于原设计的过流能力的情况。
   

9. 引水口处流入干渠的实际最大流量
   设置此问题的目的是确定进入工程界内的最大灌溉水流量。不包括工程内部抽取的地下水量或循环利用的水量。
   

10. 灌水的ECe 均值
    在可能的情况下，此 "均值" 应为基于含盐量的年加权均值 (ppm 流量 时间)，且应为地下水和地表水的综合计算结果。 (ppmflow ratetime). It should be computed as a combination of the well water and surface water.
    

表1 – 田间系数和作物临界ECe值

1. 水文年月。在此表的上方田间系数部分有12个单元格，12个月的名称都填在这里。尽管本表在第一个单元格可能会有“一月”的缺省月， 但是很多工程“水文年”的起始月份并不是一月，如东南亚的起始月份是4月，墨西哥的起始月份为10月或11月。将适当的起始月份输入加方框的空白单元格中，然后开始水文年计算。

2. 灌溉作物名称
   此栏需要用户输入有效灌溉面积内的灌溉作物名称。此栏最多只允许输入17种作物。前3栏的作物已经确定为水稻，剩余的14个空白栏由用户填写。虽然有效灌溉面积内种植的作物种类可能不止17种，但是由于有些作物的种植面积通常很小，为了计算方便，可以它们合在一起作为一种作物。
   
   

如果某一作物是双季作物，那么此作物的名称应该输入两次。由于很多工程每年种植的水稻种类都在3种或3种以上，所以本表已经有3种水稻的缺省名称。你不能跳过水稻作物，你也不能在此3栏中输入其它作物的名称，因为这几个单元格的计算已经假定为水稻。

作物的名称只需输入一次，且均输入到表1中。表1中的作物名称会自动引用其它需要作物名称的表中。这样可保证表格之间作物名称表达一致。

3. 盐碱度

   1. 平均灌水盐碱度 (ECw)， dS/m。灌溉工程一般使用灌溉水的平均盐碱度。单位为dS/m，等同于mmho/cm。

   2. 临界ECe 值， dS/m。为饱和土壤提取液的盐碱度，达到此盐碱度后作物产量开始降低。表A给出了一些作物的临界ECe参考值。

表A各种作物萌芽后对土壤盐分的耐盐性 (Maas 和 Hoffman, 1977).


作物名称	临界 ECe值 (作物产量开始降低的ECe 值) dS/m	作物名称	临界 ECe值 (作物产量开始降低的ECe 值) dS/m
紫花苜蓿	2.0	洋葱	1.2
杏仁	1.5	橘子	1.7
杏树	1.6	野茅	1.5
鳄梨	1.3	桃树	1.7
大麦(粮食)	8.0	花生	3.2
豆类	1.0	胡椒	1.5
甜菜，菜园	4.0	李子	1.5
绊根草	6.9	土豆	1.7
蚕豆	1.6	水稻	3.0
椰菜	2.8	黑麦草（多年生）	5.6
卷心菜	1.8	田菁属	2.3
胡萝卜	1.0	大豆	5.0
C 三叶草（苜蓿）	1.5	菠菜	2.0
玉米（草料和粮食）	1.8	草莓	1.0
甜玉米	1.7	苏丹草	2.8
豇豆	1.3	糖用甜菜	7.0
黄瓜	2.5	甘蔗	1.7
枣椰子	4.0	番薯	1.5
酥油草（高的）	3.9	西红柿	2.5
亚麻	1.7	小麦	6.0
葡萄	1.5	冰草属（有冠的）	3.5
柚子	1.8	冰草属（高的）	7.5
莴苣	1.3

每种作物的洗盐水量（LR）在电子表格中按下式计算：



其中 ECiw = 灌溉水的EC， dS/m
         ECe = 作物临界饱和提取液， dS/m

例如，如果 ECiw = 1.0 dS/m
                    作物 = 玉米（粮食）
从表A种， ECe = 1.8 dS/m

LR =


那么，为冲走随灌溉水带来的盐分额外需要的水量可按下式计算:

盐分控制所需的额外水量 =

例如，如果对于某一作物
                  灌溉水的腾发量ET = 100,000 百万立方米（MCM）
                  LR = .125
                  那么盐分控制所需要的额外水量 = 14,286 百万立方米（MCM）

然而，雨水的深层渗漏也可以完成相同的任务（它们将根区累积的盐分冲走）。所以，快速评估方法中按下式估计灌溉需水量：

盐分控制所需的 灌溉 水量
           = 盐分控制所需的水量
              - 雨水的深层渗漏量

4. 田间系数
   许多灌溉专家对“作物系数”一词都非常熟悉。自20世纪70年代中期开始，作物系数就被广泛用于计算作物的腾发量中。普遍使用的公式为：

作物腾发量ET = Kc ETo

其中 Kc = 作物系数
       ETo = 参照作物（草）腾发量

有关ET和ETo 的计算可参考联合国粮食及农业组织灌溉排水专集56 – 《作物腾发量–计算作物需水量导则》（Allen等，1998）。

有时人们会使用"参考值" 而不是ETo，但是参考值很快被气象站提供的资料用时资料所代替，气象站的资料可给出用于计算ETo的以小时为时段的数据。本电子表格使用的是联合国粮食及农业组织 56中定义的ETo，理由是：

1. ETo 是当今标准的 "参考值"

2. 绝大多数对各种作物的ET研究做出杰出贡献的人都将ETo 作为参照作物的腾发量。

3. ETo 值会比其它参照方法，如蒸发皿更精确。

如果当地只有蒸发皿资料，建议用户参考联合国粮食及农业组织 56确定的将月蒸发皿值（Epan）转换成月ET值的合理转换系数。 下表引自联合国粮食及农业组织 56的第81页，其中

ETo = Kp Epan

表B. 在蒸发皿放置的位置和周围的环境不同以及平均相对湿度（RH）和风速不同情况下的 A类蒸发皿的蒸发皿系数（Kp）（FAO 56）

A类蒸发皿描述 -›	情况A：蒸发皿放置在地块很短的绿色种植区内				情况B：蒸发皿放置在干燥的休耕地内
RH 均值 (%) -›		低 (<40)	中 (40 - 70)	高 (>70)		低 (<40)	中 (40 - 70)	高 (>70)
风速 (m s-1)	绿色作物向风侧距离 (m)				干燥休耕地向风侧距离 (m)
轻 (<2)	1	.55	.65	.75	1	.7	.8	.85
	10	.65	.75	.85	10	.6	.7	.8
	100	.7	.8	.85	100	.55	.65	.75
	1000	.75	.85	.85	1000	.5	.6	.7
中等 (2-5)	1	.5	.6	.65	1	.65	.75	.8
	10	.6	.7	.75	10	.55	.65	.7
	100	.65	.75	.8	100	.5	.6	.65
	1000	.7	.8	.8	1000	.45	.55	.6
强 (5-8)	1	.45	.5	.6	1	.6	.65	.7
	10	.55	.6	.65	10	.5	.55	.65
	100	.6	.65	.7	100	.45	.5	.6
	1000	.65	.7	.75	1000	.4	.45	.55
极强 (>8)	1	.4	.45	.5	1	.5	.6	.65
	10	.45	.55	.6	10	.45	.5	.55
	100	.5	.6	.65	100	.4	.45	.5
	1000	.55	.6	.65	1000	.34	.4	.45

本电子表格中使用的是“田间系数” 而不是“作物系数”，这是因为“作物系数”通常只适用于作物的生长季节，而且“作物系数”在使用过程中通常忽略了土壤含水量的影响。

事实上，如果在考虑以下因素的情况下将作物系数做适当调整（运用FAO 56导则），那么“田间系数，Kc”就等同于“作物系数”。

* 由于根区干燥引起的张力（蒸腾量降低）。
* 由于降雨或灌溉引起的土壤表面蒸发。

能否选择合适的田间系数主要看对输入电子表格（降雨量，有效降雨量，降雨的深层渗漏量）中表8的掌握程度。电子表格中使用的计算过程主要包括：

1. 有效 降雨量和灌水量被假定为田间腾发量的唯一外部水源。

2. 田间腾发量按月资料计算：

ET = Kc ETo

有效降雨量包括所有通过蒸发（从土壤或植株）或蒸腾损失的降雨量，计算公式如上所示。所以，如果想计算田地里没有作物期间的土壤蒸发量，则必须同时做两件事情：

1. 必须计算有效降雨量以便计算蒸发量。

2. 这期间必须采用大于0.0的田间系数（Kc）。

为了进行快速评估，建议采用以下方法：

1. 对于种植前不需要灌水的作物. 如果有一个月作物还未种上，或者田里没有作物，则在这个月假设：

   • 作物系数 = 0.0

   • 此月报告的有效降雨量只能包括种子播种后储存在根区用于腾发的水量。

2. 对于种植前需要灌水的作物 （如稻田整理，棉花播前灌）。采用上述方法直到第一次灌水为止。然后每个月采用下述方法直到种上作物或移种上作物为止：

   • 作物系数 > 0 来计算灌水和有效降雨的土壤蒸发量。

   • 此月报告的有效降雨量包括作物种植后储存在根区用于蒸发的水量，加上作物种植前用于土壤蒸发的降雨量。

举例说明，假设情况如下：

• 在本月第一天进行了播前灌 。

• 另一个月不种此作物 。

• 本月田里未长杂草。

• 当停留在土壤表面的水消失后土壤湿润3天。

表C给出了在适当考虑土壤蒸发的情况下如何计算月平均作物系数，遵守的规则包括：

• Kc 最小值一般为 0.15

• 如果土壤表面看起来由于湿润呈深色，即使上面没有作物，也应将作物系数定为1.05。

• 大多数未受缺水影响的田间作物（如棉花，水稻，玉米）在冠层100%覆盖地面后，其作物系数约为1.1。
  

表C播前灌作物播种前一个月的月平均作物系数计算举例

天	Kc	说明
1	1.05	灌溉 – 湿润土壤表面
2	1.05	灌水第2天 -湿润土壤表面
3	1.05	灌后第1天，没有滞水，土壤表面仍呈深色
4	1.05	灌后第2天，土壤表面仍呈深色
5	1.05	灌后第3天，土壤表面仍呈深色
6	0.7	灌后第4天
7	0.5	灌后第5天
8	0.3	灌后第6天
9	0.15	灌后第7天
10	0.15	灌后第8天
11	1.05	降雨– 湿润土壤表面
12	1.05	第2天降雨– 湿润土壤表面
13	1.05	雨后第1天，土壤表面仍呈深色
14	1.05	雨后第2天，土壤表面仍呈深色
15	1.05	雨后第3天，土壤表面仍呈深色
16	0.7	雨后第4天
17	0.5	雨后第5天
18	0.3	雨后第6天
19	0.15	雨后第7天
20	0.15	雨后第8天
21	1.05	降雨– 湿润土壤表面
22	1.05	第2天降雨– 湿润土壤表面
23	1.05	雨后第1天，土壤表面仍呈深色
24	1.05	雨后第2天，土壤表面仍呈深色
25	1.05	雨后第3天，土壤表面仍呈深色
26	0.7	雨后第4天
27	0.5	雨后第5天
28	0.3	雨后第6天
29	0.15	雨后第7天
30	0.15	雨后第8天
平均 Kc =	0.71	30天均值

表2 – 月 ETo 值

应输入各月的ETo （mm）值。有关ETo的计算可参见前面有关作物系数的讨论。最理想的做法是依照Allen等（1998）提出的，采用彭曼-蒙特思公式用时资料计算ETo。

表3 – 进入有效灌溉面积内的地表水量（百万立方米）

本表所有数值的单位均为百万立方米，且只考虑用于灌溉的水量。换句话说，本表不包括从河流流出后穿过一片有效灌溉面积但在这块面积内未设分水口或泵站的水量。本表共设置了3种常见的地表入流量。

1. 从外界流入有效灌溉面积的灌溉水量。应为各引水口的水量之和。所以从技术方面讲，它并不是流入有效灌溉面积内的水量。这种“灌溉水量”是“官方引用”的灌溉供水量。

2. 从外部水源#2流入有效灌溉面积内的入流量。此外部水源可由快速评估人员自己确定，且可将几个水源合在一起作为一个水源，但这几个水源必须属于同一类。然而无论是从引水口引水还是通过水泵从河流提水，用水户必须能在有效灌溉面积内得到这些作为灌溉供水水源的入流量。

3. 从外部水源#3流入的其它入流量。与#2的量化方法相同。

表3的主要概念为：

1. 表3仅包括从外界流入有效灌溉面积内的地表水量。

2. 地表水量仅包括用于灌溉的水量。为了快速评估的需要，如果每个农户或每组农户能从外部水源#2和#3引水或提水，则可将其作为灌溉水源。许多工程都有类似的不通过设计和维护的渠道进入有效灌溉面积的补充灌溉水源，它们也是有效灌溉面积内满足灌溉供水的重要组成部分。
   这里的重要数值是流入有效灌溉面积内的水量，而不是从排水沟抽取的水量，因为它们可能包括了溢流量和田间径流量中的循环利用部分。

表4 – 内部地表水量（百万立方米）

表4中的数值不包括原始供水量，因为地表水量已经在表3中计算出来了。它是工程内部循环利用或从工程内部地表水源抽取的水量。可能是从灌溉渠道溢出的水量，也可能是深层渗漏量，或田间径流量。 在表4中水的来源并不重要，重要的是哪个部门使用或抽取这些非渠道中的水。

表5 – 有效灌溉面积内每种作物的种植面积，月资料

表5给出了各月各种作物的种植面积。

各种作物的 Kc 值放在一行内，在此行的正上方必须输入相应作物的种植面积。 如果某一作物某个月的Kc值大于0.0，那么必须输入这一作物在这个月的种植面积。

表6 – 地下水资料

只有在农民或工程管理部门使用地下水的情况下需要回答此问题。

有关地下水的计算经常会忽略地下水的外部水源，事实上大部分地下水都是循环利用的地表水。当把地下水作为一个独立的供水水源时，在快速评估中则考虑了循环水的重复计算部分。

表6认为一个含水层可能会远远超出有效灌溉面积的范围。

此问题分为两类 – 从有效灌溉面积范围内的 含水层抽取地下水，以及从有效灌溉面积范围外的含水层抽取地下水。如果想合理测试含水层，必须将两部分同时考虑。外部指标和对比分析指标不使用从外部抽取地下水的资料。但是，从有效灌溉面积外抽取的地下水通常完全依靠于有效灌溉面积内的渗漏量和深层渗漏量。在这种情况下， 为了减少渗漏，有效灌溉面积内开展的“节水”项目可能会去除有效灌溉面积外的地下水源。当然，应该考虑当地下水穿过旧的海洋沉积时引起的污染，既与地表水相比增加的地下水的盐碱度。

有效灌溉面积内的 "净" 地下水提取量只能大于或等于零，这也是本电子表格设计的前提。具体计算为：

- 计算田间的深层渗漏量。
- 计算渠道的渗漏量。

将上述两部分合在一起，就是灌溉水补给到含水层的水量。

然后就可以计算工程管理部门或农户提取的有效灌溉面积内的地下水量。去除部分损失后，就是地下水实际用于满足作物腾发的水量。

用于作物腾发的地下水量与地表水补给量相比较。如果补给量大于地下水腾发量，那么地下水“净”提取量就等于 0.0。如果地下水腾发量大于补给量，其差值就是地下水的“净”提取量。在许多工程中， 地下水“净”提取量一般等于零，这是因为含水层一般都是用调入的地表水进行回灌。

虽然抽取地下水是灌溉水循环利用的一个重要方面，但它与地表水的循环利用一样，不是供水的新水源。然而，任何形式的循环利用都能提高工程的灌溉效率。但除了发生在农田本身的循环利用外， 一般对农田的灌溉效率没有影响。

表 7 – 降雨量，有效降雨量和降雨的深层渗漏量

本表上方需要填入各月降雨量（mm）。降雨量数值很容易获得。

尽管有效降雨量和深层渗漏量都是些通用的概念，但是对于如何确定它们的数值很多人会却感到迷惑不解。遗憾的是，简单地估计深层渗漏量和有效降雨量的百分比不适用于这个设计用来应用于很广的地理范围， 并且在气候和作物种植方面差异很大的电子表格。

有效降雨量是指用于满足本月以及将来作物腾发（ET）所需要的降雨量。

各月的有效降雨量和深层渗漏量都可以输入本表，无论在那个月田里是否有作物。降雨的深层渗漏量只用于一种计算目的，既为淋洗根区盐分从所需的灌溉淋洗水量中扣除的部分水量。

I一般不能得到每个月的有效降雨量和深层渗漏量，且每种作物的有效降雨量和深层渗漏量也几乎无法获得。但对这些数值进行估计非常重要。

考虑到电子表格用户使用方便，计算用的ET值（田间）都是从前面的表格中引用过来的（可从工作表最右端找到这些表格，包括使用ETo和Kc的计算公式）。一旦用户输入估计的有效降雨量的百分比，有效降雨量相对应的深度就会在下一行显示出来。

一般情况下，如果一个月内有少量的降雨，而田间作物蒸腾量又很大，那么降雨产生的深层渗漏就很小。相反，如果降雨量很大而作物腾发量很小，那么就会有很大的深层渗漏量。深层渗漏量的多少主要取决于土壤类型，沙性土的深层渗漏量肯定比粘性土的大。但深层渗漏量不能超过此量：有效降雨量。

表 8 – 满足特别农艺要求的需水量

在此表中仅有少数几种作物的数值。最值得注意的作物是水稻。

以水稻作物为例，假设如下：

表 9 – 作物产量和产值

需要三种类型的输入：

1. 当地的兑换率（美元/当地货币）。

2. 每种作物的平均产量，单位为公吨/公顷。

3. 每种农作物的销售价格（当地货币单位/公吨）。

工作表4. 外部指标

此工作表只是用于临时存储一些数值和计算公式的地方。

对于用户来说，使用此工作表时最主要的事情是输入置信区间值。